本发明专利技术公开了一种改进的功能性红曲发酵工艺，采用通风制曲的方式生产功能性红曲，生产设施简单，在同等规模和劳动力的条件下，其产量是普通生产方式的20倍以上，效率高，成本低。本发明专利技术采用功能性红曲菌种和发酵改善用红曲菌种的复合菌种进行发酵，两种霉菌前期能够很好地形成优势菌落，防止杂菌感染；另外，发酵改善用红曲菌种可以使米粒表面疏松，利于功能性红曲菌丝参透到里面，解决了功能性红曲菌渗透性差的问题，提高原料的利用率，同时可以获得多种不同类型的功能性红曲产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物发酵
，特别涉及一种改进的功能性红曲发酵工艺。
技术介绍
红曲在中国具有悠久的历史，是以籼米为原料，接入红曲霉菌后发酵而成，也是一种传统的中药，具有活血化瘀、健脾消食等功效。红曲产品根据其使用目的不同，可以分为酿造红曲、着色剂红曲和功能性红曲三大类，功能性红曲是上个世纪70年代新发展出的红曲新品类，因其富含莫纳可林类(Monacolin K)成分而具有显著的抑制胆固酵合成和降血脂功效。目前市场上功能性红曲产品主要是通过固态发酵的方式生产，生产过程中采用发酵瓶等密闭容器提供无菌的环境，物料先进行湿热灭菌，然后在净化室接入功能性红曲菌种，再经过发酵培养等流程，最终获得产品。由于功能性红曲培养所用的物料营养成分较丰富、菌种抗杂菌性能较差等原因，所以生产过程中对环境的要求较为严格，这种生产方式导致生产效率低、能源消耗较大、生产成本高，从而限制了功能性红曲产业的发展。自古以来，人们一直采用开放式生产模式生产酿造红曲和着色剂红曲米等普通红曲产品，开放生产模式对生产环境要求简单，生产效率高，投料量大，生产成本低等特点。结合功能性红曲的自身特点，探索功能性红曲的开放生产模式并应用于生产，将大幅提升功能性红曲的产量，加快推进功能性红曲产业发展。已经有文献报道，如申请号：03139773.5的中国专利技术专利，表述了一种功能性红曲的制作方法，建立一种变温、调湿及调控培养基料含水量的红曲菌丝体快速固体培养方法，在菌种培养袋或玻璃瓶装填培养基料中插入小通气管，通过调节培养室或塑膜温室送风量排风量或敞开式通风系统，在菌丝体生长对数期加大对菌种袋或瓶的通气量，达到变温、调湿，调控培养基料含水量的变化，使培养基料保持疏松，加速菌丝体生长速率及功能性代谢产物Monacolin K的合成和积累。该方法存在操作过程繁琐、生产效率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前功能性红曲易染杂菌、操作复杂、生产效率低等问题，提供一种改进的功能性红曲发酵工艺，该工艺具有对环境要求低、不易染杂菌、工艺简单、Monacolin K产量高，极大提升了功能性红曲的生产效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改进的功能性红曲发酵工艺，包括如下步骤：（1）菌种培养：将高产Monacolin K的功能性红曲菌种与发酵改善用红曲菌种分别经三级扩大培养后获得三级菌种；（2）复合菌种制备：将高产Monacolin K的功能性红曲三级菌种与发酵改善用红曲三级菌种按照1:1-3:1混合均匀，得到红曲复合菌种；（3）接种：向发酵培养基中加入红曲复合菌种，搅拌混合均匀；（4）高温培养：将接种后的发酵培养基转移至高温培养室，堆放培养，培养温度为40-48℃，培养15-20h；高温培养室是一个密闭保温的房间，高温培养的目的是让红曲菌丝体快速生长，形成优势菌落，以防止其它杂菌的污染，同时还可以缩短培养时间，提高生产效率。（5）通风制曲：高温培养完成的发酵培养基转移至通风池，通风池中培养分两个阶段，第一阶段培养温度35-40℃，时间6-24h，通风量200-1500m³/min；第二阶段培养温度20-28℃，通风量100-1000m³/min，培养时间为3-15天；（6）出料干燥：将步骤（5）处理后的发酵产物干燥即可。作为优选，所述发酵改善用红曲菌种为产香红曲霉菌、高产色素红曲霉菌、酿造用红曲霉菌中的一种。本专利技术中高产Monacolin K的功能性红曲菌种为紫色红曲霉菌（Monascus purpureus Went），具体菌种为紫色红曲霉菌FM-8239、紫色红曲霉菌FM-211，购自古田县生华微生物研究所。本专利技术功能性红曲菌种代谢产物中具有高含量的Monacolin K，但是耐杂菌性能差，易受污染。常规的功能性红曲发酵菌需要严格控制环境污染，密封环境发酵，以防止杂菌污染而大大影响功能性红曲的产量。本专利技术发酵改善用红曲菌种的特点是耐杂菌性能较好，能够在开放环境中培养，本专利技术提出采用高产Monacolin K的功能性红曲菌种与发酵改善用红曲菌种复合进行发酵，专利技术人发现，两种霉菌前期能够很好地形成优势菌落，从而有效防止杂菌感染，另外，发酵改善用红曲菌种可以使米粒表面疏松，利于功能性红曲菌丝参透到里面，解决了功能性红曲菌渗透性差的问题，提高原料的利用率。发酵改善用红曲菌种优选产香红曲霉菌，产香红曲霉菌为安卡红曲菌，具体菌种为安卡红曲菌FM-30，购自古田县生华微生物研究所。产香红曲霉菌发酵物具有特殊的清香味，Monacolin K的产量相对较低，但是耐杂菌性能较好，能够在开放环境中培养。产香红曲霉菌发酵后的红曲口感甘甜，还具有特有的香味，可以较好地掩盖功能性红曲米中Monacolin K的苦涩味，能够改善红曲的品质。高产色素红曲霉菌可选择锈色红曲霉菌，具体菌种为锈色红曲霉菌FM-128，购自古田县生华微生物研究所。高产色素红曲霉菌能够在开放的环境中培养，红曲色素产量高，可作为食品着色剂应用；与功能性红曲霉菌协同发酵获得红曲产品中，保持高色价的同时，还含有Monacolin K等保健成分。酿造用红曲霉菌可选择紫色红曲霉菌，具体菌种为紫色红曲霉菌FM- T2K、紫色红曲霉菌FM- 23，购自古田县生华微生物研究所。酿造用红曲霉菌能够在开放环境中培养，发酵酶活性高，用于酿酒或酿醋等；和功能性红曲共同发酵后，既保持较高的发酵活性又含有Monacolin K等保健成分。作为优选，步骤（1）中三级扩大培养具体为：一级菌种制备：一级菌种为试管种，采用麦芽糖固态培养基，将高产Monacolin K的功能性红曲菌种与发酵改善用红曲菌种的母种分别接种到麦芽糖固态培养基中，在25-32℃条件下培养5-7天，得到高产Monacolin K的功能性红曲一级菌种与发酵改善用红曲一级菌种；二级菌种制备：二级菌种为三角瓶菌种，采用麦芽糖液体培养基，将高产Monacolin K的功能性红曲一级菌种与发酵改善用红曲一级菌种分别接种到麦芽糖液态培养基中，然后在恒温震荡培养箱中培养，培养温度为28-33℃，培养时间为2-3天，得到高产Monacolin K的功能性红曲二级菌种与发酵改善用红曲二级菌种；三级菌种制备：三级菌种采用种子罐培养， 按重量份计种子培养基的组成为：每100份水加入麦芽糖2-5份，可溶性淀粉3-5份，葡萄糖1-3份，蛋白胨1-3份，甘油0.2-2份，硫酸锌0.05份、硫酸镁0.05份、磷酸二氢钾0.05份，先将水加入搅拌罐里，然后加入其余组分，搅拌至溶解，121℃灭菌20-30分钟，灭菌完成后，分别接入高产Monacolin K的功能性红曲二级菌种与发酵改善用红曲二级菌种，接种量均为培养基重量的1-5%，接种后进行培养，培养条件为25-32℃，搅拌15-90r/min，通气量为5-100L/min，培养时间为2-3天，得到高产Monacolin K的功能性红曲三级菌种与发酵改善用红曲三级菌种。作为优选，所述麦芽糖固态培养基的制作方法为：按重量份计，每100份水中加入麦芽糖10-15份、可溶性淀粉3-8份、葡萄糖1-3份、蛋白胨2-5份、琼脂1.5-3份；先将水加热，各组分在水中溶解，然后分装试管，121℃灭菌20-25min，灭菌完成后取出，趁热将试管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进的功能性红曲发酵工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）菌种培养：将高产Monacolin K的功能性红曲菌种与发酵改善用红曲菌种分别经三级扩大培养后获得三级菌种；（2）复合菌种制备：将高产Monacolin K的功能性红曲三级菌种与发酵改善用红曲三级菌种按照1:1‑3:1混合均匀，得到红曲复合菌种；（3）接种：向发酵培养基中加入红曲复合菌种，搅拌混合均匀；（4）高温培养：将接种后的发酵培养基转移至高温培养室，堆放培养，培养温度为40‑48℃，培养15‑20h；（5）通风制曲：高温培养完成的发酵培养基转移至通风池，通风池中培养分两个阶段，第一阶段培养温度35‑40℃，时间6‑24h，通风量200‑1500m³/min；第二阶段培养温度20‑28℃，通风量100‑1000m³/min，培养时间为3‑15天；（6）出料干燥：将步骤（5）处理后的发酵产物干燥即可。
【技术特征摘要】
1.一种改进的功能性红曲发酵工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）菌种培养：将高产Monacolin K的功能性红曲菌种与发酵改善用红曲菌种分别经三级扩大培养后获得三级菌种；（2）复合菌种制备：将高产Monacolin K的功能性红曲三级菌种与发酵改善用红曲三级菌种按照1:1-3:1混合均匀，得到红曲复合菌种；（3）接种：向发酵培养基中加入红曲复合菌种，搅拌混合均匀；（4）高温培养：将接种后的发酵培养基转移至高温培养室，堆放培养，培养温度为40-48℃，培养15-20h；（5）通风制曲：高温培养完成的发酵培养基转移至通风池，通风池中培养分两个阶段，第一阶段培养温度35-40℃，时间6-24h，通风量200-1500m³/min；第二阶段培养温度20-28℃，通风量100-1000m³/min，培养时间为3-15天；（6）出料干燥：将步骤（5）处理后的发酵产物干燥即可。2.根据权利要求1所述的一种改进的功能性红曲发酵工艺，其特征在于：所述发酵改善用红曲菌种为产香红曲霉菌、高产色素红曲霉菌、酿造用红曲霉菌中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种改进的功能性红曲发酵工艺，其特征在于：步骤（1）中三级扩大培养具体为：一级菌种制备：一级菌种为试管种，采用麦芽糖固态培养基，将高产Monacolin K的功能性红曲菌种与发酵改善用红曲菌种的母种分别接种到麦芽糖固态培养基中，在25-32℃条件下培养5-7天，得到高产Monacolin K的功能性红曲一级菌种与发酵改善用红曲一级菌种；二级菌种制备：二级菌种为三角瓶菌种，采用麦芽糖液体培养基，将高产Monacolin K的功能性红曲一级菌种与发酵改善用红曲一级菌种分别接种到麦芽糖液态培养基中，然后在恒温震荡培养箱中培养，培养温度为28-33℃，培养时间为2-3天，得到高产Monacolin K的功能性红曲二级菌种与发酵改善用红曲二级菌种；三级菌种制备：三级菌种采用种子罐培养， 按重量份计种子培养基的组成为：每100份水加入麦芽糖2-5份，可溶性淀粉3-5份，葡萄糖1-3份，蛋白胨1-3份，甘油...
【专利技术属性】
技术研发人员：林长勇，林位康，林雪，
申请(专利权)人：林长勇，
类型：发明
国别省市：福建;35
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