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(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.6

(22)申请日 2014.04.16

(71)申请人 山东大学

地址 250100 山东省济南市历城区山大南路27号

(72)发明人 方诩 自振滔 石文昊 李钰茜 王明钰

(74)专利代理机构 济南金迪知识产权代理有限公司

代理人 朱家富

(51)

C12N1/14

C12R1/66

(10)申请公布号 CN 103937682 A

(43)申请公布日 2014.07.23

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

方法

(57)摘要

本发明涉及一种利用木糖母液制备

一种利用木糖母液制备红曲制剂的

红曲制剂的方法，包括如下步骤：（1）将

红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，活

化培养，制得活化菌株；（2）将活化菌株

接种于PDA种子培养基中，经培养，制得

发酵种子；（3）将发酵种子接种于红曲霉

发酵培养基中，经培养，即得。本发明利

用木糖母液作为发酵培养基的碳源，将木

糖母液变废为宝，并且有效降低了桔霉素

的产生，降低桔霉素浓度与发酵液色价比

值，提高红曲产品的安全性。

法律状态

法律状态公告日

2023-03-24

法律状态信息

未缴年费专利权终止IPC(主分

类):C12N 1/14专利

号:ZL2申请

日:20140416授权公告

日:20170111

法律状态

专利权的终止

权 利 要 求 说 明 书

1.一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在25～35℃活化培养4～5天，制

得活

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在25～35℃、

200rpm/min

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10～1:5接种于红曲霉发酵培养基

中，

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖母液30～50mL，NaNO32～4g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每升组分如下：

木糖母液30mL，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O0.5g，

FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000mL，pH6。

0.5g，FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000mL，pH5～7。

在25～35℃、200rpm/min条件下，培养7～10天，即得；

条件下，培养2～4天，制得发酵种子；

化菌株；

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的红曲霉菌株购自中

国工

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的PDA斜面培养基，

每升

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

糖，

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的PDA种子培养基，

每升

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

糖，

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木糖母液的组分如下，均为重量百

分

木糖40～50%，葡萄糖10%，阿拉伯糖10%，余量为水。

比：

定容至1000mL。

组分如下：

20g琼脂粉，定容至1000mL。

组分如下：

业微生物菌种保藏管理中心（CICC），菌种保藏编号40943。

说 明 书

技术领域

本发明涉及一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，属于微生物发酵技术领域。

背景技术

紫色红曲菌（Monascus purpureus)是红曲红色素和降血脂药的重要生产菌株，其发

酵 产物也被广泛应用于饮食烹饪。1995年，Blanc在红曲发酵产物中发

（citrinin)，桔霉素会导致肾脏肿大，肾小管扩张，上

作用，因此红曲产品的安全性受到

现了肾毒素桔霉素

皮细胞坏死，同时还具有致畸致癌

了质疑。

传统的红曲霉培养方式以大米（淀粉）为原料，有调察显示中国市场内约有一半的

红曲

为了降低红曲产品中桔霉素的产量，研究者对红曲菌进行大量的菌种改良和发酵工

艺改 良研究。这其中有对红曲霉菌株进行基因工程改造（周礼红,江南大

变（许赣荣，江南大学），有研究利用大豆水解

蕴，江南大学）。

产品桔霉素含量超标（Yan li.,2012）。

学），使用60Co辐照诱

液为氮源优化发酵工艺降低桔霉素产量（陈

如中国专利文献CN102987180A（申请号2.9）公开了一种低桔霉素红

曲米 的生产方法，其采用紫色红曲菌发酵大米而成，该方法的工艺步骤为：

米放入加有桔霉素抑制剂的水中浸泡；（2）浸

积培养后转入通风培养；所

70wt%，所述

（1）将清洗干净的大

泡后的大米经沥干、蒸米、降温、接种，再堆

述通风培养期间通过补加水使物料的含水量保持在50wt%～

补加的水中加入有金属螯合剂；（3）所述通风培养结束前，向物料加入氧化剂

以去除红曲米上的桔霉素；所述通风培养结束后，出料烘干，即可得到低桔

霉素红曲米。

中国专利文献CN1807576A（申请号2.5）公开了一种不含桔霉素的功

能性 红曲菌菌丝体的培养方法。该方法通过调节培养室或塑膜温室送风量

统，在菌丝体生长对数期以低浓度醋酸雾状物以

气量,使菌丝体培养阶段昼

加速菌

排风量或敞开式通风系

及点燃稻草产生烟熏进行刺激,以及加大通

夜间变温、调湿,调控培养基料含水量,保持淀粉质培养基料疏松，

丝体生长速率及功能性代谢产物Monacolin K的合成和积累，同时有效抑制

将玉米秸、玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣、稻草、小麦秸秆等植物原料进行加压加热预

处理 以及酸水解后，再对水解液进行木糖浓缩结晶，在结晶分离后得到的

糖母液采用菲林法测定其还原糖含量为3%～80%

（HPLC）测定其可溶性糖

25～

Monascidin A(Citrinin)的形成。但上述研究仍然不能满足市场的需求。

废液——木糖母液；木

的生产废弃糖液；通常采用高效液相色谱法

为木糖、葡萄糖、阿拉伯糖各种糖的浓度，该废液的木糖含量为

70%，葡萄糖含量为5～25%，阿拉伯糖含量为5～25%。针对上述木糖母液，目前

还没有

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法。

本发明的技术方案如下：

一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，包括如下步骤：

很好的利用方法。

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在25～35℃活化培养4～5天，制

得活

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在25～35℃、

200rpm/min

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10～1:5接种于红曲霉发酵培养基

中，

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖母液30～50mL，NaNO32～4g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O

根据本发明优选的，每升组分如下：

木糖母液30mL，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O0.5g，

根据本发明优选的，所述步骤（1）中的红曲霉菌株购自中国工业微生物菌种保藏

管理 中心（CICC），菌种保藏编号40943。本领域技术人员可以根据实

菌株进行制备红曲制剂。

FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000mL，pH6。

0.5g，FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000mL，pH5～7。

在25～35℃、200rpm/min条件下，培养7～10天，即得；

条件下，培养2～4天，制得发酵种子；

化菌株；

际情况选择不同的红曲霉

根据本发明优选的，所述步骤（1）中的PDA斜面培养基，每升组分如下：

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

糖，

20g琼脂粉，定容至1000mL。

根据本发明优选的，所述步骤（2）中的PDA种子培养基，每升组分如下：

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

糖，

根据本发明优选的，所述木糖母液的组分如下，均为重量百分比：

木糖40～50%，葡萄糖10%，阿拉伯糖10%，余量为水。DNS法测得总还原糖浓

度为600～

有益效果

1、本发明利用木糖母液作为发酵培养基的碳源，将木糖母液变废为宝，并且有效

降低 了桔霉素的产生，降低桔霉素浓度与发酵液色价比值，提高红曲产品

700g/L。

定容至1000mL。

的安全性；

2、本发明采用液态发酵法生产红曲霉，相比固态发酵操控性强，且物质利用效率

高，

附图说明

图1为红曲菌株经发酵后的发酵液在500nm的发酵液色价、桔霉素浓度和桔霉素

浓度与

图2为红曲菌株经发酵后的发酵液在400nm和500nm的发酵液色价、桔霉素浓度

和桔霉

具体实施方式

素浓度与发酵液色价的比值的柱状图；

发酵液色价的比值的柱状图；

节约能源。

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明所保护范围不限于此。

培养基

实施例中的PDA斜面培养基按如下方法制备：

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

糖，

20g琼脂粉，定容至1000mL,充分溶解后，

121℃高压蒸汽灭菌30min；

实施例中的PDA种子培养基按如下方法制备：

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

糖，

发酵产物指标（发酵液色价、桔霉素浓度）检测方法如下：

发酵液色价检测方法：用发酵液四倍体积的无水乙醇在60℃水浴中萃取1h，

12000rpm/min离心5min，取上清，用适量无水乙醇稀释，以无水乙醇做空

400nm和500nm处测量吸光值。

定容至1000mL,充分溶解后，121℃高压蒸汽灭菌30min。

白对照，测量在

色价=500nm波长下吸光值×稀释倍数；

或者

色价=（400nm波长下吸光值+500nm波长下吸光值）×稀释倍数

桔霉素检测方法：用发酵液四倍体积的无水乙醇在60℃水浴中萃取1h，

12000rpm/min

分析。

离心5min，取上清液，用0.22μm的滤膜微滤后，进行HPLC

菌株来源：购自中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC），菌种保藏编号

40943。

木糖母液购自山东龙力生物科技股份有限公司，经检测，木糖母液的组分如下，均

为重

木糖40～50%，葡萄糖10%，阿拉伯糖10%，余量为水。DNS法测得还原糖含量

为600～

实施例1

一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，包括如下步骤：

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

200rpm/min条

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖母液30mL，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O0.5g， FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000ml，pH6.0。

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

件下，培养3天，制得发酵种子；

700g/L。

量百分比：

经分析本次使用木糖母液木糖含量为468g/L；葡萄糖含量为114g/L；DNS法测得

还

根据本发明优选的，所述步骤（1）中的红曲霉菌株购自中国工业微生物菌种保藏

管理 中心（CICC），菌种保藏编号40943。本领域技术人员可以根据实

菌株进行制备红曲制剂。

原糖量为618g/L

际情况选择不同的红曲霉

本发明所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为17.2U/mL，桔

霉素

实施例2

一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，包括如下步骤：

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

200rpm/min条

种子；

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖母液20mL，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

件下，培养4天，制得发酵

含量为0.598mg/L，桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.03μg/U。

MgSO4·7H2O0.5g，

FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000ml，pH6.0。

本发明所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为6.54U/mL，桔

霉素

实施例3

一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，包括如下步骤：

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

200rpm/min条

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖母液30mL，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O0.5g，

上述低桔霉素产生的红曲霉发酵培养基的应用，步骤如下：

本发明所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为6.3U/mL，桔霉

素含

量为0.47mg/L，桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.075μg/U。

FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000ml，pH6.0。

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

件下，培养4天，制得发酵种子；

含量为0.548mg/L，桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.083μg/U。

实施例4

一种利用木糖母液制备红曲制剂的方法，包括如下步骤：

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

200rpm/min条

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖母液50mL，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，

MgSO4·7H2O0.5g，

本发明所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为6.5U/mL，桔霉

素含

对比例1

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

量为0.58mg/L，桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.09μg/U。

FeSO4·7H2O0.01g，水定容至1000ml，pH6.0。

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

件下，培养4天，制得发酵种子；

200rpm/min条

件下，培养3天，制得发酵种子；

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，每升组分如下：

木糖30g，NaNO33g，酵母提取物1g，K2HPO41g，KCl0.5g，MgSO4·7H2O0.5g，

FeSO4·7H2O

对比例1所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为8.7U/mL，桔

霉素

对比例2

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

200rpm/min条

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基使用PDA培养基作为对比，每升组分如下：

去皮马铃薯200g，切块，加水600mL煮沸30分钟，八层纱布过滤，加入20g葡萄

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

件下，培养3天，制得发酵种子；

含量为0.348mg/L,桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.03μg/U。

0.01g，水定容至1000ml，pH6.0。

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

糖，

定容至1000mL。

对比例2所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为20.8U/mL,桔

霉

对比例3

（1）将红曲霉菌株接种于PDA斜面培养基上，在30℃活化培养4天，制得活化

菌株；

（2）将步骤（1）制得的活化菌株接种于PDA种子培养基中，在30℃、

200rpm/min条

（3）将步骤（2）制得的发酵种子按照体积比1:10接种于红曲霉发酵培养基中，

在30

所述步骤（3）中的红曲霉发酵培养基，参照文献报道方法制备（邢淑婕,周颖，刘

开华. 玉米芯水解液发酵生产红曲色素的研究及条件优化[J].中国酿造，

玉米芯水解液，依照还原糖量添加玉米芯水解液

培养基其余成分不变。

℃、200rpm/min条件下，培养8天，即得；

件下，培养4天，制得发酵种子；

素含量为8.62mg/L，桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.41μg/U。

2010（9）：130-132）出

配置发酵培养基，还原糖量与实施例2相同，

对比例3所涉及的红曲霉菌株在上述发酵方法下生产的发酵液色价为5.0U/mL,桔

霉素

结果分析

含量为0.44mg/L，桔霉素浓度与发酵液色价的比值为0.08μg/U。

由上述结果可以看出，使用木糖母液（实施例1）相对于纯木糖培养（对比例1），

具有 较高色价，同时保持较低的桔霉素浓度与色价比值；相对于PDA培

明可以极大的降低桔霉素产量；而相对于文献报

酵液色价，桔霉素浓度与发

加量为

养基（对比例2），本发

道的方法（对比例3）本发明具有较高的发

酵液色价比值也较低（实施例2、3、4），同时，当木糖母液添

30mL/L时（实施例3），发酵效果最佳。

虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本申请实施的范围，依据本

申请 的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本申

请技术方案的范围。