一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法与流程

1.本发明属于食品加工领域，具体涉及一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法。


背景技术：

2.苦荞麦属蓼科双子叶植物，俗称苦荞，学名鞑靼荞麦。苦荞麦喜凉爽，耐瘠薄，多生长在高寒山区，籽粒供食用。它在世界上主要分布在我国西南和华北等地山区，产地主要为四川、云南、贵州和山西。《本草纲目》记载：苦荞麦味苦，性平寒，益气力，续精神，利耳目，有降气宽肠健胃的作用。现代临床医学观察表明，苦荞麦粉及其制品具有降血糖、高血脂，增强人体免疫力的作用，对糖尿病、高血压、高血脂、冠心病、中风等病人都有有益作用。这些作用都与苦荞麦中含有的八大营养成分有关。目前市面上的苦荞产品多以苦荞茶出现，使用方法单一，而且使用热水冲泡的方式无法完全利用苦荞的营养成分。
3.红曲最早发现于中国，已有一千多年的生产、应用历史，是中国及周边国家特有的大米发酵传统产品。红曲古代称丹曲，既是中药，又是食品，是用红曲霉属真菌接种于大米上经发酵制备而成的。红曲霉是红曲的主要生产菌种，它属于真菌界子囊菌门真子囊菌纲散子囊菌目红曲科红曲菌属。红曲霉可代谢合成多种生物活性物质，譬如红曲色素、洛伐他丁、麦角固醇和 γ
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氨基丁酸、辅酶 q10等。
4.传统固态发酵红曲的制备过程中，由于气固相反应不均，造成堆芯温度高外围温度低，为保证发酵温度均衡需要减小发酵堆体积、强制通风控温、进行反堆等措施，造成生产效率低，劳动强度大等问题。一般红曲菌适宜的发酵温度在25~35℃，温度高于40℃后菌种死亡率升高，导致发酵的转化率下降，生成的洛伐他丁及辅酶 q10等物质减少。


技术实现要素：

5.为克服上述技术问题，本发明提供了一种耐受高温的红曲菌制备红曲苦荞茶的方法，以减少发酵时控温的操作。
6.为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。
7.一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法，包括以下步骤：1）苦荞液制备：将苦荞粉碎过40目筛，加入柠檬酸水溶液，柠檬酸钠水溶液与苦荞的质量比为2:1，用柠檬酸调酸度至ph为4.5，经高压蒸米35min，压力为0.12~0.13mpa，降温至25℃，过滤得苦荞液；2）液体摇瓶培养基制备：将苦荞液 20~100ml、葡萄糖 2.5~10g、蔗糖3~15g、蛋白胨1.5~3g、酵母浸膏 2~6g，硫酸镁 0.1~0.15g，磷酸氢二钾 0.01~0.15g 、硝酸钠0.15~0.2g混合后加水定容至1l，得液体摇瓶培养基；3）菌种制备：红曲菌接种于装有25~75ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为 60~160 转/分，温度 28~45℃的条件下，摇床培养80~110h，制成菌悬液；4）初选：取菌悬液用30w紫外灯距离30cm，照射30~300s，初选出耐高温的红曲菌落；
5）将初选出的红曲菌种接种于装有25~75ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为 60~160 转/分，温度 34~45℃的条件下，摇床再次培养120h；6）复选：取再次培养的红曲菌种，用微波处理1~3min，选取耐高温的红曲菌落；7）接种液制备：将复选的红曲菌落装有液体摇瓶培养基的三角瓶中，在转速为 60~160 转/分，温度 28~45℃的条件下，摇床培养80~110h，制成接种液；8）红曲苦荞麦发酵：将苦荞浸泡后蒸30min，冷却至35℃，喷洒接种量22~26%接种液，混合均匀，35~52℃发酵6天，56℃低温烘干，即得红曲苦荞。
8.用苦荞制成培养液配合其他培养基扩培红曲菌，使得红曲菌先适应苦荞作为发酵基质的环境进行生长发育，待培养至至对数期时用紫外灯照射处理，筛选出耐高温的菌种，再进行扩培后再用微波处理，进一步筛选出稳定的耐高温菌种，将蒸后的苦荞加入筛选的菌种发酵，发酵过程中可以允许温度升高至52℃，既能提高发酵转化率，又能减少发酵时间，所得的红曲苦荞中洛伐他丁及辅酶 q10明显增多。
9.进一步地所述步骤1）中柠檬酸水溶液的质量百分比浓度为0.5~1%。
10.进一步地所述步骤3）中红曲菌为保藏编号：cicc5013的紫色红曲。
11.进一步地所述步骤4）中取菌悬液放在入多个培养皿中，用30w紫外灯距离30cm，照射30~300s，照射后的菌液在避光
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4℃中保存1~2h ，然后在80℃恒温箱中稀释涂菌进行初筛，平板复筛，摇瓶复筛，初选出耐高温的红曲菌落。在80℃的环境下筛选致死率较低的菌落。
12.进一步地所述步骤6）中取再次培养的红曲菌种，用2450mhz的微波处理1~3min，然后在80℃恒温箱中复选，选取耐高温的红曲菌落。
13.进一步地所述步骤7）中接种液的孢子含量106~108个/ml。
14.进一步地所述步骤8）中还加入原料重量0.5~1％硫酸镁、0.5~1％的硫酸氢钾、0.5~1％的硝酸锌、0.5~1.5％柠檬酸铵，混合后发酵。
15.进一步地所述步骤8）中由发酵物底部中心向上插入通气管，插入深度为堆高的1/4~1/3，发酵时每隔1h，通入空气5min，通气量为每立方发酵堆10l/min。缺氧会产生桔霉素，桔霉素是一种真菌毒素，是红曲霉菌在发酵过程中缺氧状态下的次级代谢产物，国标要求小于0.08mg/kg，通气处理能避免缺氧的发生，减少或避免桔霉素的产生。
16.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：1）提高了红曲苦荞的发酵温度，降低了产生成本，提高了产量；2）发酵温度的提高带来了较高的转化率，洛伐他汀和及辅酶 q10的含量明显增多。
具体实施方式
17.下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。本发明所用的原料均为市售产品。
18.实施例1一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法，包括以下步骤：1）苦荞液制备：将苦荞粉碎过40目筛，加入质量百分比浓度为0.5%柠檬酸钠水溶液，柠檬酸钠水溶液与苦荞的质量比为2:1，用柠檬酸调酸度至ph为4.5，经高压蒸米35min，压力为0.12~0.13mpa，降温至25℃，过滤得苦荞液；
2）液体摇瓶培养基制备：将苦荞液 20ml、葡萄糖 2.5g、蔗糖3g、蛋白胨1.5g、酵母浸膏 2g，硫酸镁 0.1g，磷酸氢二钾0.15g 、硝酸钠0.15g混合后加水定容至1l，得液体摇瓶培养基；3）菌种制备：将保藏编号：cicc5013的紫色红曲菌接种于装有25ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为60转/分，温度 28℃的条件下，摇床培养80h，制成菌悬液；4）初选：取菌悬液放在入多个培养皿中，用30w紫外灯距离30cm，照射30s，照射后的菌液在避光
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4℃中保存1~2h ，然后在80℃恒温箱中稀释涂菌进行初筛，平板复筛，摇瓶复筛，初选出耐高温的红曲菌落；5）将初选出的红曲菌种接种于装有25ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为 60 转/分，温度 34℃的条件下，摇床再次培养120h；6）复选：取再次培养的红曲菌种，用2450mhz的微波处理1min，然后在80℃恒温箱中复选，选取耐高温的红曲菌落；7）接种液制备：将复选的红曲菌落装有液体摇瓶培养基的三角瓶中，在转速为 60转/分，温度 28℃的条件下，摇床培养80h，制成接种液，接种液的孢子含量为106~108个/ml；8）红曲苦荞麦发酵：将苦荞浸泡后蒸30min，冷却至35℃，喷洒接种量26%接种液，混合均匀，35~80℃发酵6天，并由发酵物底部中心向上插入通气管，插入深度为堆高的1/4，发酵时每隔1h通入空气5min，通气量为每立方发酵堆10l/min；随着发酵的进行温度逐渐升高，当堆芯温度到达80℃时，立即通气降温至45℃以，由于温度调节范围大，使得通气降温的操作频次降低。发酵完成后于60℃低温烘干，即得红曲苦荞。
19.实施例2一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法，包括以下步骤：1）苦荞液制备：将苦荞粉碎过40目筛，加入质量百分比浓度为1%柠檬酸钠水溶液，柠檬酸钠水溶液与苦荞的质量比为2:1，用柠檬酸调酸度至ph为4.5，经高压蒸米35min，压力为0.12~0.13mpa，降温至25℃，过滤得苦荞液；2）液体摇瓶培养基制备：将苦荞液100ml、葡萄糖10g、蔗糖15g、蛋白胨3g、酵母浸膏6g，硫酸镁0.15g，磷酸氢二钾 0.01g 、硝酸钠0.2g混合后加水定容至1l，得液体摇瓶培养基；3）菌种制备：将保藏编号：cicc5013的紫色红曲菌接种于装有75ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为160转/分，温度45℃的条件下，摇床培养110h，制成菌悬液；4）初选：取菌悬液放在入多个培养皿中，用30w紫外灯距离30cm，照射300s，照射后的菌液在避光
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4℃中保存1~2h ，然后在80℃恒温箱中稀释涂菌进行初筛，平板复筛，摇瓶复筛，初选出耐高温的红曲菌落；5）将初选出的红曲菌种接种于装有75ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为160 转/分，温度45℃的条件下，摇床再次培养120h；6）复选：取再次培养的红曲菌种，用2450mhz的微波处理3min，然后在80℃恒温箱中复选，选取耐高温的红曲菌落；7）接种液制备：将复选的红曲菌落装有液体摇瓶培养基的三角瓶中，在转速为160 转/分，温度45℃的条件下，摇床培养110h，制成接种液，接种液的孢子含量为106~108个/ml；
8）红曲苦荞麦发酵：将苦荞浸泡后蒸30min，冷却至35℃，喷洒接种量22%接种液，混合均匀，35~80℃发酵6天，并由发酵物底部中心向上插入通气管，插入深度为堆高的1/3，发酵时每隔1h通入空气5min，通气量为每立方发酵堆10l/min；当堆芯温度到达80℃时，立即通气降温至45℃以下；发酵完成后于50℃低温烘干，即得红曲苦荞。
20.实施例3一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法，包括以下步骤：1）苦荞液制备：将苦荞粉碎过40目筛，加入质量百分比浓度为0.8%柠檬酸钠水溶液，柠檬酸钠水溶液与苦荞的质量比为2:1，用柠檬酸调酸度至ph为4.5，经高压蒸米35min，压力为0.12~0.13mpa，降温至25℃，过滤得苦荞液；2）液体摇瓶培养基制备：将苦荞液 80ml、葡萄糖 6g、蔗糖10g、蛋白胨2g、酵母浸膏 4g，硫酸镁 0.12g，磷酸氢二钾 0.1g 、硝酸钠0.17g混合后加水定容至1l，得液体摇瓶培养基；3）菌种制备：将保藏编号：cicc5013的紫色红曲菌接种于装有50ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为100转/分，温度 36℃的条件下，摇床培养100h，制成菌悬液；4）初选：取菌悬液放在入多个培养皿中，用30w紫外灯距离30cm，照射200s，照射后的菌液在避光
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4℃中保存1~2h ，然后在80℃恒温箱中稀释涂菌进行初筛，平板复筛，摇瓶复筛，初选出耐高温的红曲菌落；5）将初选出的红曲菌种接种于装有50ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为 100 转/分，温度 40℃的条件下，摇床再次培养120h；6）复选：取再次培养的红曲菌种，用2450mhz的微波处理2min，然后在80℃恒温箱中复选，选取耐高温的红曲菌落；7）接种液制备：将复选的红曲菌种装有液体摇瓶培养基的三角瓶中，在转速为 100 转/分，温度 36℃的条件下，摇床培养100h，制成接种液，接种液的孢子含量为106~108个/ml；8）红曲苦荞麦发酵：将苦荞浸泡后蒸30min，冷却至35℃，喷洒接种量24%接种液，混合均匀，35~80℃发酵6天，并由发酵物底部中心向上插入通气管，插入深度为堆高的1/4，发酵时每隔1h通入空气5min，通气量为每立方发酵堆10l/min；当堆芯温度到达80℃时，立即通气降温至45℃以下；发酵完成后于55℃低温烘干，即得红曲苦荞。
21.对比例一种高温红曲菌制备红曲苦荞茶的方法，包括以下步骤：1）苦荞液制备：将苦荞粉碎过40目筛，加入质量百分比浓度为0.8%柠檬酸钠水溶液，柠檬酸钠水溶液与苦荞的质量比为2:1，用柠檬酸调酸度至ph为4.5，经高压蒸米35min，压力为0.12~0.13mpa，降温至25℃，过滤得苦荞液；2）液体摇瓶培养基制备：将苦荞液 60ml、葡萄糖 6g、蔗糖8g、蛋白胨2g、酵母浸膏 4g，硫酸镁 0.12g，磷酸氢二钾 0.08g 、硝酸钠0.2g混合后加水定容至1l，得液体摇瓶培养基；3）接种液制备：将保藏编号：cicc5013的紫色红曲菌接种于装有50ml液体摇瓶培养基的 250ml 三角瓶中，在转速为100转/分，温度 36℃的条件下，摇床培养100h，制成接
种液，接种液的孢子含量为106~108个/ml；4）红曲苦荞麦发酵：将苦荞浸泡后蒸30min，冷却至35℃，喷洒接种量25%接种液，混合均匀，35~40℃发酵6天，并由发酵物底部中心向上插入通气管，插入深度为堆高的1/4，发酵时每隔1h通入空气5min，通气量为每立方发酵堆10l/min；若堆芯温度达到40℃时，立即通气降温至38℃以下，由于发酵温度控制范围窄，需要频繁的通气降温；发酵完成后于50~60℃低温烘干，即得红曲苦荞。
22.对实施例1、2、3及对比例制得的红曲苦荞进行检测，检测标准见下表：检测项目检测方法洛伐他丁保健食品功效成分及卫生指标检验规范2003版辅酶q10gb/t22252
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2008桔霉素gb5009.222
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2016蛋白质gb5009.5
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2016检测结果见下表：检测项目实施例1实施例2实施例3对比例洛伐他丁
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mg/g13.514.614.87.2辅酶q10
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μg/g536627814128桔霉素
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μg/g未检出未检出未检出未检出蛋白质
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mg/g7.357.177.766.83由上表得出，经过处理和筛选后的红曲菌能够适应高温的环境，代谢加快，发酵后的转化率高，生成的有益物质含量较高。
23.本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。