一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法.pdf

一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法，属于微生物生产食用色素领域，它包括以下步骤：(1)预处理大孔吸附树脂；(2)制备马铃薯液体培养基，转入发酵罐，灭菌；(3)将处理好的大孔吸附树脂装入滤袋；(4)制备真菌种子液；(5)将真菌种子液接入发酵罐中，发酵；(6)取出大孔吸附树脂，将大孔吸附树脂装柱洗脱；(7)洗脱液浓缩，冻干，得色素粗粉。本发明利用大孔吸附树脂动态吸附真菌产生的色素，工艺简单可行，省却真菌发酵液离心出去菌丝体后大孔吸附树脂静态吸附的繁琐步骤，省时省力，操作方便，并提高了真菌产色素的能力。

权利要求书
1.  一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法，其特征在于它的具体步骤如下：
(1)将预处理好的大孔吸附树脂装吸附袋中，大孔吸附树脂填装紧密但不夯实，密封吸附袋上端，将吸附袋固定于发酵罐内；
(2)制备真菌种子液：用无菌水洗刮真菌单菌落，转入培养基中培养，作为真菌种子液；
(3)将真菌种子液接入发酵罐中；
(4)取出吸附袋中的大孔吸附树脂，将大孔吸附树脂装柱洗脱，用去离子水洗至洗脱液为无色，改用乙醇洗脱至无色，再用去离子水洗至无乙醇味，收集洗脱液；
(5)洗脱液浓缩，冻干，得到真菌色素粗粉；
所真菌菌株为Geomyces sp.wnf-15A(phy)保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC NO:M2012257，保藏日期2012年6月28日。

2.  根据权利要求1所述的一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法，其特征在于所述的大孔吸附树脂的预处理：95％(体积比)以上的乙醇浸渍4小时，然后用蒸馏水淋洗至流出液在试管中用水稀释不浑浊时为止，然后用水反复洗涤至乙醇含量小于1％(体积比)或无明显乙醇气味。

说明书一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法
技术领域
本发明属于微生物生产食用色素领域，具体地涉及一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法。
背景技术
随着合成色素在食品行业的应用，人们发现许多合成色素对人体有危害，特别是偶氮类色素有致癌作用。另外，在色素的合成过程中，还可能被砷、铅、铜、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸盐污染，这些物质对人体都有不同程度的危害。
鉴于合成色素的危害性，世界各国尤其是西方发达国家不仅在合成色素对人体健康影响方面做了大量调查和研究，而且出台了更为严格的规定，许多合成色素已被禁止或受到严格限制。经过多年的努力，现在可以合法使用的食用合成色素已经大为减少。我国对食用合成色素也有严格限制：禁止在肉类、鱼类及其加工品、调味品、水果及其制品、乳制品、婴儿食品、糕点中添加使用任何人工合成色素。同时，随着对合成色素的危害性认识越来越深入，人们越来越重视自身的饮食健康，人们更倾向选择那些天然的食品。与合成色素相比，食用天然色素本身就来源于可食用部分，不仅没有毒性，有的还有一定的营养，甚至有的还有一定的保健功能。而且各国对使用天然食用色素的限制比较少，因此天然色素越来越受食品加工厂商的青睐。
天然色素用于食品着色有以下优点：
天然色素来源于动植物、微生物等天然材料，安全性较高；天然色素着色 时色调比较自然，使食品具有更好的自然新鲜度；有些天然色素本身就是人体需要的营养物质，还有些天然色素对人体有一定的保健作用。
目前，各国批准使用的天然色素大部分提取自植物。但植物色素又有诸多缺点，如：以原料的种植为基础，生产受地域、气候、季节的影响较大，规模有限，成本较高；产品差异大。
然而另一方面，随着消费者越来越健康的生活方式，天然色素的需求激增，植物色素已经不能满足高速发展食品工业的需求。因此，近年来，致力于寻找可供代替的天然色素的研究增多，而这些研究大部分把目光投向了微生物色素，尤其真菌色素。
真菌发酵液中色素含量相对较低、成分复杂。用大孔树脂吸附发酵液中色素不仅性能优良、使用方便还可以重复使用、成本低廉。但是，传统的大孔树脂吸附方法较为老套、费时费力。一般为静态浸泡吸附24h或36h，效果一般，且静态吸附过程中发酵液易染菌，色素损耗较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法，解决当前真菌生产色素产量低、富集浓缩费时费力的关键问题，提高利用真菌生产天然食用色素的水平。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大孔吸附树脂动态发酵吸附真菌色素的方法，具体步骤如下：
(1)将处理好的大孔吸附树脂装吸附袋中，大孔吸附树脂填装紧密但不夯实，密封吸附袋上端，将吸附袋固定于发酵罐内；
(2)制备真菌种子液：用无菌水洗刮真菌单菌落，转入培养基中培养，作为真菌种子液；
(3)将真菌种子液接入发酵罐中；
(4)取出吸附袋中的大孔吸附树脂，将大孔吸附树脂装柱洗脱，用去离子水洗至洗脱液为无色，改用乙醇洗脱至无色，再用去离子水洗至无乙醇味，收集洗脱液；
(5)洗脱液浓缩，冻干，得到真菌色素粗粉。
进一步，所述的大孔吸附树脂的预处理：95％(体极比)以上的乙醇浸渍4小时，然后用蒸馏水淋洗至流出液在试管中用水稀释不浑浊时为止，然后用水反复洗涤至乙醇含量小于1％(体积比)或无明显乙醇气味即可；
本发明中所应用菌株Geomyces sp.wnf-15A(phy)保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC NO:M2012255，保藏日期2012年6月28日。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明实现了真菌色素的大批量可持续生产，提高了真菌色素的产量，具有工艺简单，生产周期短，可循环往复利用的特点。本发明动态发酵吸附色素的过程也是一个减少色素生产抑制物的过程，有效的提高了真菌色素的产量，提高了色素的吸附效率。
附图说明
图1为发酵罐剖面图：1进料口，2出料口，3透水管道；
图2为发酵罐俯视图：4搅拌桨，5发动机；
图3为大孔树脂静态吸附真菌生产色素的工艺流程图；
图4为大孔树脂动态吸附真菌生产色素的工艺流程图。
菌株Geomyces sp.wnf-15A(phy)保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址武汉市武昌珞珈山武汉大学，保藏日期2012年6月28日，保藏号CCTCC NO:M2012255。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图来对本发明的技术方案做进一步的解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例1 大孔树脂静态吸附真菌发酵液中色素的应用
一种大孔吸附树脂静态吸附真菌发酵液中色素的方法，工艺流程如图3所示，具体步骤如下：
(1)预处理大孔吸附树脂：95％以上的乙醇水溶液浸渍4小时，然后用蒸馏水淋洗至流出液在试管中用水稀释不浑浊时为止，然后用水反复洗涤至洗脱液乙醇含量小于1％或无明显乙醇气味即可；
(2)制备马铃薯液体培养基：200g去皮马铃薯，切成块状，加入去离子水，煮沸30min，四层纱布过滤，滤液加入10g无水葡萄糖，补充去离子水至1000ml。将溶液转入发酵罐，115℃，30min灭菌获得马铃薯液体培养基；
(3)制备真菌种子液：用无菌水洗刮菌株Geomyces sp.wnf-15A(phy)单菌落，转入培养基中，培养3-4d，作为真菌种子液；本发明中所应用菌株Geomyces sp.wnf-15A(phy)于2012年6月28日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC NO:M2012255。
(4)将真菌种子液接入发酵罐中，发酵：125r/min，10℃培养10d；
(5)将发酵液以7000r/min离心20min，去除菌丝体，4层纱布过滤。滤液中加入足量大孔树脂，静置24h。
(6)取出大孔树脂，将大孔吸附树脂装柱洗脱：用去离子水洗至洗脱液为无色，改用95％乙醇洗脱至无色，再用去离子水洗至无醇味，收集洗脱液；
(7)洗脱液浓缩，冻干，得色素粗粉。
计算每升培养基产生色素质量为1.17g。
实施例2 大孔树脂动态吸附真菌发酵液中色素的应用
一种大孔吸附树脂动态吸附真菌发酵液中色素的方法，工艺流程如图4所示，具体步骤如下：
(1)预处理大孔吸附树脂：95％以上的乙醇水溶液浸渍4小时，然后用蒸馏水淋洗至流出液在试管中用水稀释不浑浊时为止，然后用水反复洗涤至洗脱液乙醇含量小于1％或无明显乙醇气味即可；
(2)制备马铃薯液体培养基：200g去皮马铃薯，切成块状，加入去离子水，煮沸30min，四层纱布过滤，滤液加入10g无水葡萄糖，补充去离子水至1000ml。将溶液转入发酵罐，115℃，30min灭菌，获得马铃薯液体培养基；
(3)将处理好的大孔吸附树脂装入吸附袋，要求填装紧密但不夯实，密封上端，将吸附袋固定于发酵罐内，所述的吸附袋孔径0.3μ，是由PTFE细菌滤膜制成，兼有过滤功能，透水但不透菌，如图1、2所示，由进料口1将处理好的大孔吸附树脂装入固定于透水管道3的吸附袋中，开启发动机5带动搅拌浆搅拌发酵，发酵结束后，将大孔树脂由出料口2放出。
(4)制备真菌种子液：用无菌水洗刮菌株Geomyces sp.wnf-15A(phy)s单菌落，转入马铃薯液体培养基中，培养3-4d，作为真菌种子液；
(5)将真菌种子液接入发酵罐中，发酵：125r/min，10℃培养10d；
(6)取出吸附袋中的大孔吸附树脂，将大孔吸附树脂装柱洗脱：用去离子水洗至洗脱液为无色，改用95％乙醇水溶液洗脱至无色，再用去离子水洗至无醇味，收集洗脱液；
(7)洗脱液浓缩，冻干，得色素粗粉。
计算每升培养基产生色素质量为2.3g。
通过对每升培养基产生色素质量进行对比，发现大孔树脂动态吸附真菌发酵液中的色素可得到更多的色素，效果更佳。