一种青稞红曲色素的制备方法、产品及应用与流程

本技术涉及食用色素发酵制备，特别涉及一种青稞红曲色素的制备方法、产品及应用。

背景技术：

1、红曲霉是重要的药食用真菌，经发酵可合成γ-氨基丁酸、monacolin k等药用成分，具有降血脂、降血压、抗癌等广泛的生理活性。红曲色素是由红曲霉属的丝状真菌经发酵产生的次级代谢产物，其因性质稳定、着色性好、无毒等优点常被选作高质的天然食用色素。青稞是西藏的特色生物资源，含有丰富的膳食纤维、β-葡聚糖、蛋白质、维生素及微量元素等，具有很高的营养价值和功效，如预防肠道疾病、降脂、降胆固醇以及控制血糖等，藏医典籍《晶珠本草》中更是把青稞作为一种重要的药物，用于治疗多种疾病。青稞红曲作为二者结合的发酵产物，不仅积聚了二者所有的营养价值，且降压、降脂、镇静、催眠、抗惊厥等功效更为显著。以青稞红曲来发酵制备青稞红曲色素，不但具有色素着色的作用，还增加了青稞红曲色素的保健功效。

2、但目前市场上的青稞红曲色素产品较少，存在市场空白，通常是利用传统工艺进行红曲菌种的培养，使红曲霉在发酵过程中合成红曲色素，但在传统发酵工艺中，红曲霉发酵的转化率往往不高，所合成的红曲色素的比例较低，导致红曲色素的生产效率较低，红曲色素的产量不高。

技术实现思路

1、本技术的主要目的是提供一种青稞红曲色素的制备方法、产品及应用，旨在解决现有的青稞红曲色素产量较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提出了一种青稞红曲色素的制备方法，包括以下步骤：

3、将红曲霉活化培养后，得到红曲霉孢子悬液，再将所述红曲霉孢子悬液接种于种子培养基中进行液体培养，得到红曲霉种子液；

4、将青稞和青稞胚芽粉碎后，加入营养液进行混合，再加热灭菌，冷却，得到青稞发酵基质；

5、将所述红曲霉种子液接种至所述青稞发酵基质中，采用程序降温法进行发酵培养，得到青稞红曲发酵液；

6、在所述青稞红曲发酵液中加入乙醇进行回流提取，得到提取液；

7、将所述提取液加入吸附树脂中进行吸附，吸附完成后，再加入乙醇进行洗脱，得到洗脱液；

8、将所述洗脱液加入羟丙基-β-环糊精溶液中进行搅拌，再除去乙醇，干燥后，即得成品青稞红曲色素。

9、可选地，所述将红曲霉活化培养后，得到红曲霉孢子悬液，再将所述红曲霉孢子悬液接种于种子培养基中进行液体培养，得到红曲霉种子液的步骤，包括：

10、将红曲霉接种到孢子培养基上并于35℃-40℃下活化培养1h-2h，得到红曲霉孢子悬液，其中，所述红曲霉孢子数量≥106个/ml；

11、再将所述红曲霉孢子悬液接种于种子培养基中，并置于35℃-40℃、145rpd-155rpd的摇床上培养2d-3d，再转到30℃-38℃、160rpd-220rpd的摇床上继续培养1d-2d，即得所述红曲霉种子液。

12、可选地，所述将青稞和青稞胚芽粉碎后，加入营养液进行混合，再加热灭菌，冷却，得到青稞发酵基质的步骤，包括：

13、将青稞和青稞胚芽粉碎至150目-200目，按料液比1：(0.4-0.5)的比例加入营养液混合静置半小时后，进行拌料，再在115℃-125℃下灭菌25min-35min，冷却后，即得青稞发酵基质；

14、其中，所述青稞和所述青稞胚芽的质量比为(3.5-4.5)：1。

15、可选地，按重量份计，所述营养液的组分包括：

16、葡萄糖3份-5份、甘油1份-3份、蛋白胨9份-12份、硝酸钠0.2份-0.5份、硫酸镁0.1份-0.3份、磷酸二氢钾0.1份-0.3份、抗坏血酸0.08份-0.12份、乙醇0.1份-0.15份和水900份-1100份。

17、可选地，所述将所述红曲霉种子液接种至所述青稞发酵基质中，采用程序降温法进行发酵培养，得到青稞红曲发酵液的步骤，包括：

18、将所述红曲霉种子液接种至所述青稞发酵基质中，在30℃-34℃、相对湿度70％-75％的条件下发酵培养4d后，以1℃/h的速度降温至26℃-28℃，同时控制相对湿度为50％-65％，进行发酵培养8d后，再以0.5℃/h的速度降温至22℃-25℃，同时控制相对湿度为50％-65％，进行发酵培养8d，每次降温的同时进行翻曲，得到青稞红曲发酵液；

19、其中，所述红曲霉种子液的接种量为所述青稞发酵基质重量的10％-14％。

20、可选地，所述在所述青稞红曲发酵液中加入乙醇进行回流提取，得到提取液的步骤，包括：

21、将所述青稞红曲发酵液与80％的乙醇溶液按体积比1：(3-4)的比例混合后，在35℃-40℃的温度条件下震荡提取1h-2h，过滤，得到滤渣一和滤液一；

22、再将所述滤渣一与75％的乙醇溶液按体积比1：(3-4)的比例混合后，在25℃-30℃的温度条件下震荡提取1h-2h，过滤，得到滤渣二和滤液二；

23、再将所述滤渣二与70％的乙醇溶液按体积比1：(2-3)的比例混合后，在35℃-40℃的温度条件下震荡提取1h-2h，过滤，得到滤渣三和滤液三；

24、再将所述滤渣三与60％的乙醇溶液按体积比1：(2-3)的比例混合后，在25℃-30℃的温度条件下震荡提取0.5h-1.0h，过滤，得到滤渣四和滤液四；

25、将所述滤液一、所述滤液二、所述滤液三和所述滤液四合并，即得提取液。

26、可选地，所述将所述提取液加入吸附树脂中进行吸附，吸附完成后，再加入乙醇进行洗脱，得到洗脱液的步骤，包括：

27、将所述提取液加入吸附树脂中并在室温下避光静置20min-40min，以进行吸附，吸附完成后，经过固液分离，得到滤饼；将所述滤饼填入常压层析柱，用2倍柱体积的不同浓度的乙醇进行梯度洗脱20min-40min，再固液分离，收集液体，得到洗脱液。

28、可选地，所述将所述洗脱液加入羟丙基-β-环糊精溶液中进行搅拌，再除去乙醇，干燥后，即得成品青稞红曲色素的步骤，包括：

29、将所述洗脱液按(3-4)：1的质量比滴加入羟丙基-β-环糊精溶液中，并在1000r/min-1100r/min的搅拌速率下进行磁力搅拌40min-60min后，再经过负压旋蒸除去乙醇，经真空干燥后，得到成品青稞红曲色素。

30、本技术还提出了一种青稞红曲色素产品，采用上述青稞红曲色素的制备方法所制得。

31、本技术还提出了一种青稞红曲色素产品的应用，将上述青稞红曲色素产品用于食品领域中的着色剂。

32、本技术首先对红曲霉进行液体种子培养，以提高红曲霉的活性，并保证接种数量足够，再以青稞、青稞胚芽和营养液来制备青稞发酵基质，将青稞和青稞胚芽作为红曲霉的发酵底物，由于青稞主要成分为淀粉，可被红曲淀粉酶降解为葡萄糖加以利用，为红曲霉的生长提供丰富的碳源，而青稞胚芽中含有较多的蛋白质、脂肪和膳食纤维，为红曲霉的生长提供了丰富的碳源、氮源，进一步促进红曲霉的生长，青稞和青稞胚芽中的微量元素还能刺激红曲菌更多的孢子萌发为菌丝，促进红曲菌的次级代谢，更早开始合成红曲色素，且粉碎后的青稞和青稞胚芽的存在可增大青稞发酵基质间的孔隙，增加通气性，使青稞发酵基质具有更好的保湿效果，有利于色素的积累，相比于传统的红曲霉发酵基质，本技术的青稞发酵基质能够使红曲霉在发酵培养过程中充分利用青稞中的有益物质进行生长，使得红曲霉经过深层固态发酵后所得到的青稞红曲具有较高的发酵转化率，并能够积累更多的功能性成分，且发酵培养过程中采用程序降温法，可以提高红曲霉对发酵环境的适应性，有利于色素的合成，再通过乙醇进行回流提取，由于红曲霉代谢产生的色素易溶于有机溶剂，而乙醇可以溶解红曲色素，从而提高青稞红曲色素的收率和纯度，再通过吸附树脂进行吸附，使得青稞红曲色素被大量吸附在吸附树脂中，再通过乙醇洗脱，使青稞红曲色素溶出，从而达到了将青稞红曲色素提取和分离的目的，再以羟丙基-β-环糊精为载体，利用羟丙基-β-环糊精的内部筒状空腔结构，将大量青稞红曲色素包覆在内部空腔结构内，可提高青稞红曲色素的稳定性，避免色素分解，有利于青稞红曲色素产品的长期储存。本技术将青稞和红曲霉发酵进行结合，通过对红曲霉发酵过程的优化以及对红曲色素的提取和分离，合成了大量的青稞红曲色素，得到了质量稳定的青稞红曲色素产品，其不但具有色素着色作用，还具有一定的保健功效，同时充分利用了高原特色生物资源，填补了青稞红曲色素在市场上的空白。