一株日本曲霉菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株日本曲霉菌(Aspergillus japonicus)QHT‑40‑U475，于2019年12月16日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M 20191050，保藏地址为中国武汉市武汉大学；以及采用所述日本曲霉菌制备红糖低聚果糖的方法。本发明专利技术的日本曲霉菌QHT‑40‑U475经发酵产生的果糖基转移酶酶活力达2862U/g(干基)，而且采用本发明专利技术的方法制备红糖低聚果糖富含的营养价值以及具有的生理功能，使其成为一种更优于普通的低聚果糖的健康产品。

A Japanese Aspergillus and its application

【技术实现步骤摘要】
一株日本曲霉菌及其应用
本专利技术涉及微生物发酵
，尤其是一株日本曲霉菌QHT-40-U475及其应用。
技术介绍
低聚果糖又称寡果糖或蔗果低聚糖，是聚合度为2～9的功能性低聚糖，存在于上千种天然植物中，如香蕉、大蒜、牛蒡、芦笋、小麦、洋葱、马铃薯、雪莲果、菊芋、蜂蜜等。低聚果糖作为应用范围最广的益生元之一，是同时具有超强双歧因子和水溶性膳食纤维的双生理学特性的全天然配料，其性质稳定，不被胃肠道内源酶消化，具有调节肠道内菌群平衡、改善脂质代谢、促进矿物质吸收、增强免疫力等生理作用，被广泛应用于食品、保健、医药、化妆品以及饲料领域。工业化生产低聚果糖主要是用酶法来生产，它是应用具有催化果糖基转移酶活性的菌体或酶以及其他具有辅助性作用的菌体或酶来生产低聚果糖，微生物作用底物合成低聚果糖的酶类大体可分为两类，果糖基转移酶类和菊粉酶类分别作用于蔗糖和菊粉制备得到。以蔗糖为作用底物，利用微生物发酵生产的β-果糖基转移酶或β-呋喃果糖苷酶，进行分子间果糖转移反应而生成低聚果糖。生产低聚果糖的果糖基转移酶，主要来源于植物和微生物，特别存在于真菌中。黑曲霉、米曲霉、出芽短梗霉和日本曲霉菌株是最常用的产酶菌株。以菊芋为原料，利用微生物产生的菊粉酶，通过内切菊粉酶和外切菊粉酶水解菊粉制取低聚果糖。随着人们生活水平提高，保健意识、消费观念的改变，以及对食品质量安全的重视，食疗养生已经成为一个热门的话题。红糖是传统食疗的保健品，红糖产品日渐得到众多消费者的关注。现代食品加工技术日益革新，微生物与酶技术的突破对开发新型功能红糖，研发红糖低聚果糖，为改善产品的应用性能带来极大便利与帮助。红糖在生产过程中不添加任何药剂和食品添加剂，采用传统工艺，把甘蔗压榨出汁后，经过物理方法澄清、蒸发、结晶、成型，以及包装处理，生产出来的以蔗糖为主的糖产品。这种方法生产的红糖保留甘蔗原有的风味和营养物质。然而，现有技术中并没有采用微生物发酵制备红糖低聚果糖的方法。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种采用微生物发酵制备红糖低聚果糖的有效方法，其中采用的微生物是通过筛选、诱变得到的一株日本曲霉菌，其发酵产生的果糖基转移酶酶活力更高。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案包括以下几个方面：在第一个方面，本专利技术提供了一株日本曲霉菌(Aspergillusjaponicus)QHT-40-U475，于2019年12月16日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCCNO：M20191050，保藏地址为中国武汉市武汉大学。其中所述的日本曲霉菌株QHT-40-U475的菌落形态为：质地绒间絮状，分生孢子头黑褐色，初期球形，后期开裂，经rRNA基因序列测定结果鉴定该菌株为日本曲霉Aspergillusjaponicus。作为本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了上述的日本曲霉菌在制备低聚果糖中的应用。优选地，所述日本曲霉菌用于制备红糖低聚果糖。本专利技术还提供了一种制备红糖低聚果糖的方法，包括步骤：以红糖为作用底物，利用上述的日本曲霉菌发酵产生的果糖基转移酶进行酶促反应，生成红糖低聚果糖。优选地，所述方法包括如下步骤：1)将日本曲霉菌接种于发酵培养基中，进行发酵培养，然后收集菌丝；2)将步骤1)所得菌丝或精制酶液加入红糖溶液中，进行转化反应，反应结束后升温糖浆以灭酶；3)将步骤2)所得糖浆过滤，然后经蒸发浓缩和灭菌后，得到含有所述红糖低聚果糖的糖浆。优选地，所述发酵培养基为培养液，所述培养液中含有以下质量浓度的成分：蔗糖2～8％、蛋白胨1～3％，酵母膏0.5～2％，KH2PO40.1～0.5％，NaNO30.1～0.5％，MgSO4·7H2O0.1～0.5％，FeSO4·7H2O0.001～0.003％，所述培养液的pH为5.0～7.5，所述培养液的培养温度为28～33℃。优选地，所述红糖溶液中固形物的质量浓度为40～60％。优选地，所述步骤2)中菌丝(干基)添加量为红糖质量的0.02～2.0％。其中，干基是指以物料中固体干物质为基准计算。优选地，所述步骤2)中通过研磨菌丝，离心收集上清得到粗制的酶液，然后经微滤澄清，再经超滤浓缩，并用纯水清洗得到精制酶液；更优选地，所述精制酶液添加量为红糖质量的0.02～2.0％。优选地，所述步骤2)中转化反应温度为40～60℃，PH为4.0～7.5，在搅拌条件下反应时间为16～24h。优选地，所述步骤2)中糖浆升温至85℃以上，保温至少15分钟后进行灭酶处理。优选地，所述步骤3)中将分离过滤后的糖浆浓缩至固形物含量为60～78％。优选地，所述步骤3)中过滤采用板框或圆盘硅藻土过滤机进行糖浆的分离。优选地，所述步骤3)中采用高温瞬时灭菌，灭菌温度为121～135℃，维持10～30秒。作为本专利技术的又一个方面，本专利技术提供了采用上述方法制备的红糖低聚果糖。需要说明的是，红糖低聚果糖作为一种新型的功能红糖产品，既保留红糖本身特性，同时具有超强双歧因子和水溶性膳食纤维的特点，是一种更益于世人身体健康的红糖产品，增加了红糖附加值，带动红糖低聚果糖产业链的提速发展。综上所述，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过筛选、诱变得到一株日本曲霉菌株QHT-40-U475，其产生的果糖基转移酶酶活力达2862U/g(干基)；采用本专利技术的日本曲霉菌株QHT-40-U475，通过发酵产生果糖基转移酶，然后以红糖为作用底物，进行分子间果糖转移反应而生成红糖低聚果糖；采用本专利技术的方法制备红糖低聚果糖富含的营养价值以及具有的生理功能，使其成为一种更优于普通的低聚果糖的健康产品。附图说明图1是本专利技术中日本曲霉QHT-40-U475菌株的菌落照片；图2是紫外与氯化锂复合诱变第4代菌株的果糖基转移酶酶活力检测结果图；图3是采用本专利技术的日本曲霉菌株制备红糖低聚果糖的工艺实施流程图。生物保藏信息为：一株日本曲霉菌(Aspergillusjaponicus)QHT-40-U475，于2019年12月16日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCCNO：M20191050，保藏地址为中国武汉市武汉大学。具体实施方式本专利技术通过选取土壤样品，以蔗糖作为底物，对产低聚果糖的果糖基转移酶菌株进行分离纯化，筛选出产果糖基转移酶的菌株，通过菌落形态、菌体、孢子观察以及rRNA基因序列测定结果鉴定该菌株为日本曲霉菌株，命名为日本曲霉菌株QHT-40，继而采用紫外线+氯化锂复合诱变等方法处理菌株提高其酶活力，得到一株日本曲霉QHT-40-U475。为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如无特别说明，本专利技术中的实验方法均为常规方法。如无特别说明，本专利技术中的物质或试剂浓度均为质量浓度。下述实施例中所用的果糖基转移酶活力测定方法为：果糖基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株日本曲霉菌(Aspergillus japonicus)QHT-40-U475，于2019年12月16日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M 20191050，保藏地址为中国武汉市武汉大学。/n

【技术特征摘要】
1.一株日本曲霉菌(Aspergillusjaponicus)QHT-40-U475，于2019年12月16日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCCNO：M20191050，保藏地址为中国武汉市武汉大学。


2.权利要求1所述的日本曲霉菌在制备红糖低聚果糖中的应用。


3.一种制备红糖低聚果糖的方法，其特征在于，包括步骤：以红糖为作用底物，利用权利要求1的日本曲霉菌发酵产生的果糖基转移酶进行酶促反应，生成红糖低聚果糖。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将日本曲霉菌接种于发酵培养基中，进行发酵培养，然后收集菌丝；
2)将步骤1)所得菌丝或精制酶液加入红糖溶液中，进行转化反应，反应结束后升温糖浆以灭酶；
3)将步骤2)所得糖浆过滤，然后经蒸发浓缩和灭菌后，得到含有所述的红糖低聚果糖糖浆。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基为培养液，所述培养液中含...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪维，邓宝浣，魏远安，杨新球，谢志龙，
申请(专利权)人：量子高科中国生物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44