[发明专利]一种γ-谷维素高产发酵工艺

说明书

本发明公开了一种γ‑谷维素高产发酵工艺，通过菌种活化、种子液制备、发酵等步骤利用紫红曲霉益酵特性，发酵加工副产物苦荞碎米，通过微生物发酵实现特征性活性组分γ‑谷维素的富集，经紫红曲霉发酵后，苦荞碎米基质呈暗紫红色或紫红色，具有独特红曲香味，红曲香味浓郁，通过本发明进行发酵γ‑谷维素增产效果好，色价亦高，为富含γ‑谷维素的发酵物深/梯度开发及应用提供前期数据及参考，也实现了苦荞物尽其用，节约生产成本。

技术领域

本发明涉及一种食品技术领域，具体涉及一种γ-谷维素高产发酵工艺。

背景技术

γ-谷维素(γ-Oryzanol)主要由植物甾醇(甾醇和三萜醇)和反式阿魏酸的酯化物组成，甾醇部分主要为菜油甾醇(campesterol)、谷甾醇(sitosterol)，三萜醇部分主要是环木菠萝烯醇(cycloartenol)、2,4-亚甲基环木菠萝烯醇(2,4-methylenecycloartanol)。最早在米糠油中发现，随后在医疗、保健功能方面吸引了大量学者进行研究。经研究发现，其具有清除自由基、抗氧化、降血脂、降血糖、强化机体免疫功能、抑制癌细胞生长、调节中枢及心脏自主神经等功能，被认为是最有效的天然抗氧化剂之一。

目前，γ-谷维素的制备主要采用物理和化学方法，通过生物转化获得γ-谷维素的研究甚少。γ-谷维素可以从植物中直接萃取，但植物萃取法富集困难，杂质较多。化学合成法则是利用植物甾醇与阿魏酸的酰化反应来实现的，通过(1)酚酸的乙酰化；(2)用亚硫酰氯活化；(3)酯化；(4)脱保护作用以及(5)纯化五个步骤能合成甾醇阿魏酸酯，但有机试剂的危害较大，操作具有一定的危险性。目前已有研究者利用酶催化法成功合成甾醇阿魏酸酯，David L.Compton(2000)等采用Novozym 435催化阿魏酸乙酯与三油酸甘油酯的酯交换反应，得到阿魏酰基单脂肪酰甘油酯与阿魏酰基二脂肪酰甘油酯，但酶催化法成本较高，技术复杂，推广困难。

目前γ-谷维素制备方法存在富集困难、不安全、生产成本高与技术复杂等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高产量、操作简便、安全高效、成本低廉的γ-谷维素发酵工艺。

该方法采用紫红曲霉发酵苦荞碎米富集γ-谷维素，使其，达到高产γ-谷维素的目的，且红曲色价同步增加。

一种γ-谷维素高产发酵工艺，具体步骤如下：

(1)菌种活化：选取紫红曲霉3.4629(Monascus purpureus)，菌株活化、纯检合格后斜面培养，备用；

(2)种子液制备：用无菌水将斜面培养好的紫红曲霉冲洗移入无菌三角瓶中，充分震荡过滤，吸取1-2mL孢子悬浮液于扩培基质中，装入培养基质总重量20-40％的无菌水，在25-30℃下摇床培养3天，获得扩培种子液，备用；

(3)发酵：将步骤(2)制备好的的种子液，按6-10％的接种量，接种于经过筛、清洗与高压蒸汽灭菌的苦荞碎米基质中，装料量为基质重量的10-30％，另再按照质量比添加表面活性剂2-4g/Kg、氯化钙3-5g/Kg、阿魏酸与谷甾醇混合物0.4-0.6g/Kg，发酵基质料液比(g:mL)为2:1-4:1，置于25-30℃静置培养8-10天，终止发酵。

上述的一种γ-谷维素高产发酵工艺，其中所述的紫红曲霉3.4629(Monascuspurpureus)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。

上述的一种γ-谷维素高产发酵工艺，其中步骤(2)所述的无菌三角瓶中装有灭菌的玻璃珠。

上述的一种γ-谷维素高产发酵工艺，其中步骤(2)所述的扩培基质按照质量比包括以下组分：大米粉20-40g/Kg、NaNO₃ 4-6g/Kg、KH₂PO₄ 1-2g/Kg、MgSO₄ 1-2g/Kg。