一种双功能贝莱斯芽孢杆菌及其在红曲米发酵中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种贝莱斯芽孢杆菌及其在红曲米发酵中的应用，属于微生物菌株技术领域，所述的贝莱斯芽孢杆菌保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC M 2021630。所述贝莱斯芽孢杆菌可以用于提高红曲米色价和抑制黄曲霉污染，提高色价的具体方法包括将红曲霉发酵液接种到待发酵的红曲米中，在32

【技术实现步骤摘要】
一种双功能贝莱斯芽孢杆菌及其在红曲米发酵中的应用


[0001]本专利技术属于红曲米发酵
，具体涉及一种双功能贝莱斯芽孢杆菌及其在红曲米发酵中的应用。

技术介绍

[0002]贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)属厚壁菌门，芽孢杆菌目，芽孢杆菌科，芽孢杆菌属。是一类产芽孢的革兰氏阳性细菌，大部分芽孢杆菌具有抗菌谱广、生长迅速、易分离培养、抗逆性强和生物安全性高等优点，从而作为益生菌在农业、食品、工业、医学、冶金、林业、环保以及军事等方面被广泛研究。
[0003]红曲米又名红曲、赤曲、红米，为棕红色至紫红色的米粒，是以籼米、粳米、糯米等稻米为原料，用红曲霉菌发酵后烘干而成的。红曲中的色素是一种天然色素，安全性高，着色稳定性强，且具有防腐的功效，在中国及周边国家广泛地被应用于食品领域中，至今已有一千多年的食用历史。
[0004]黄曲霉是一种半知菌类腐生真菌，是自然环境中较为常见的霉菌，广泛存在于土壤中，孢子可扩散至空气中传播，在合适的条件下侵染寄生体，其菌丝生长速度较快，并且菌丝生长时会产生黄曲霉毒素。实践中发现，在用纯种红曲霉发酵红曲米的过程中容易污染黄曲霉，一旦被污染，红曲米的发酵便无法继续进行。李晓楼提出发酵红曲米的过程中要加强卫生管理，可加入种曲质量的0.2%的浓度99.5%的乙酸来减少黄曲霉毒素和其他杂菌毒素的产生。刘春梅指出红曲米生产中由菌种本身造成的污染率约为4.31%，由接种操作引起的污染率约为1.76%，因此发酵过程的每一步都要避免杂菌污染的风险。
[0005]实验中发现，在用市售红曲米作为曲种发酵的过程中很少出现污染的情况，并且市售红曲米的生产过程一般较为粗放，并非为绝对的无菌环境，这种开放式生产可能给红曲米的发酵过程引入了某种能抑制黄曲霉的菌种。为此，本专利技术从市售红曲米中分离筛选出一株能够抑制黄曲霉孢子生长，但是不影响红曲霉分泌色素的菌株，将其与红曲霉在红曲米发酵前期进行混菌发酵，可提高红曲米生产过程抗黄曲霉污染能力，这样，有助于提高红曲米大规模发酵生产过程的鲁棒性，即不要求严格的无菌操作，也能保证发酵的正常进行。此外，在红曲米发酵中后期加入该菌株进行混菌发酵，可显著提高红曲米色价。

技术实现思路

[0006]红曲霉是散囊菌目中的曲霉科真菌。黄曲霉是散囊菌目曲霉属真菌，其特性相似，之前有报道芽孢杆菌对真菌有一定的抑制作用，为广谱抑菌，目前还没有报道有一种菌株既可以抑制黄曲霉，又可以提升红曲米色价。
[0007]本专利技术提供一种双功能贝莱斯芽孢杆菌，该菌株的菌落特征为：菌落为圆形，质地湿润，表面有光泽，颜色呈白色，不透明，中间凹陷，周围一圈隆起，边缘有褶皱。
[0008]该菌株从红曲米中经过筛选得到的，不但可以抑制黄曲霉还可以提升红曲米色价的贝莱斯芽孢杆菌，已于2021年5月31日保藏于在中国典型培养物保藏中心，该贝莱斯芽孢
杆菌的保藏号为：CCTCC M 2021630，拉丁名：Bacillus velezensis，地址：湖北省武汉市武汉大学，邮编：430072，电话：027
‑
68754052。其菌落状态和显微形态见图1。
[0009]同时，本专利技术提供一种稳定的提高红曲米色价的方法，所述提高红曲米色价的方法包括将红曲霉发酵液接种到待发酵的红曲米中，在32
±
1℃的条件下发酵1~7d后接种贝莱斯芽孢杆菌发酵液，发酵8~12d后可以显著提高红曲米的色价。
[0010]其中，所述红曲霉发酵液的制备方法为：将活化的红曲霉孢子液接入红曲霉液体培养基中，置于32
±
1℃，30~300 r/min的条件下振荡培养1~7d，过滤得到孢子数为5.0
×
103~3.5
×
104个/mL的红曲霉发酵液。
[0011]其中，所述贝莱斯芽孢杆菌发酵液的制备方法为：将本专利技术保藏的贝莱斯芽孢杆菌接入芽孢杆菌培养基中扩大培养，在32
±
1℃的条件下振荡培养12~24h后，将发酵液在4000~12000 r/min下离心2~6 min，弃上清液，收集菌体，用生理盐水重悬后得到贝莱斯芽孢杆菌发酵液，所述贝莱斯芽孢杆菌发酵液的菌液浊度（OD560）为1.2~1.8。
[0012]其中，所述待发酵的红曲米的制备过程为：将籼米在用盐酸调整的pH为3.0~4.0的酸性水中浸泡2~15h，，将籼米沥干，并置于高压灭菌锅中121℃灭菌20~25 min，灭菌处理后得到待发酵的红曲米。
[0013]其中，所述红曲霉发酵液：贝莱斯芽孢杆菌发酵液=5:1~10:1，红曲霉发酵液的添加量为按照发酵液与熟米粒的体积质量比10~15%。
[0014]其中，所述发酵期间每隔20~30 h加一次无菌水并搅拌。
[0015]有益效果本专利技术团队从红曲米中首次筛选得到一株不但可以抑制黄曲霉生长还可以提高红曲米色价的贝莱斯芽孢杆菌，其在红曲米中不仅可以抑制了黄曲霉的生长，而且在红曲霉接入1~7d后接入可以促进红曲霉产生红色素，提高红曲的色价，提升了红曲米的质量。
[0016]此贝莱斯芽孢杆菌现保存在中国典型培养物保藏中心（菌株保藏号：CCTCC M 2021630）。极大的保障了红曲米制作过程中的稳定性，并且能够用其提升红曲米的色价，提升了红曲米的质量。
[0017]经过研究发现，贝莱斯芽孢杆菌作为辅助菌株，其接种量过大可能会出现不利于主发酵菌红曲霉的生长情况，但接种量过小也不利于其发挥抑制黄曲霉污染的作用，贝莱斯芽孢杆菌与红曲霉同时接入籼米后，由于贝莱斯芽孢杆菌是细菌，繁殖速度快，导致红曲霉不能正常生长，从而阻碍红曲米的正常发酵。
[0018]本专利技术经过层层筛选，从不易感染黄曲霉的红曲米中筛选出一株红曲米发酵的辅助菌，通过贝莱斯芽孢杆菌作为辅助菌接入后，红曲米的黄曲霉感染率显著下降，在开放的自然环境中，申请人的实验没有被黄曲霉污染，而对照组则容易被黄曲霉污染。同时，本专利技术的保藏的贝莱斯芽孢杆菌在第1~2d接入红曲米的条件下，不影响红曲霉产色素，在第4~7d接入红曲米的条件下可以显著提高红曲米的色价。
附图说明
[0019]图1为本专利技术贝莱斯芽孢杆菌的菌落形态和显微形态图。
[0020]图2为本专利技术贝莱斯芽孢杆菌革兰氏染色图。
[0021]图3为黄曲霉侵染籼米图。
[0022]图4为正常红曲霉发酵的红曲米图。
具体实施方式
[0023]以下结合实例对本专利技术进行详细说明。所有方法及技术，如无特别说明，均为常规方法和技术。本专利技术所用的红曲霉为制备市售红曲米的红曲霉，红曲霉的品种不影响本专利技术的实施。
[0024]①
红曲色素的提取及测定方法如下：根据GB1886.19
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2015中的方法提取红曲米粉中的色素并进行其色价的测定，根据以下公式计算红曲的色价：X＝A
×
100/m
×
b式中：X—红曲色素提取液的色价μ/g；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双功能贝莱斯芽孢杆菌，其特征在于：所述贝莱斯芽孢杆菌保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC M 2021630。2.根据权利要求1所述的双功能贝莱斯芽孢杆菌，其特征在于：所述贝莱斯芽孢杆菌为菌落为圆形，质地湿润，表面有光泽，颜色呈白色，不透明，中间凹陷，周围一圈隆起，边缘有褶皱。3.一种权利要求1所述的双功能贝莱斯芽孢杆菌的应用，其特征在于：所述贝莱斯芽孢杆菌用于提高红曲米的色价。4.一种权利要求1所述的双功能贝莱斯芽孢杆菌的应用，其特征在于：所述贝莱斯芽孢杆菌用于抑制黄曲霉在红曲米生长。5.一种稳定的提高红曲米色价的方法，其特征在于：所述提高红曲米色价的方法包括将红曲霉发酵液接种到待发酵的红曲米中，在32
±
1℃的条件下发酵1~7d后接种贝莱斯芽孢杆菌发酵液，发酵8~12d后可以显著提高红曲米的色价。6.根据权利要求5所述的提高红曲米色价的方法，其特征在于：所述红曲霉发酵液的制备方法为：将活化的红曲霉孢子液接入红曲霉液体培养基中，置于32
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1℃，30~300 r/min的条件下振荡培养1~7d，过滤得到孢子数为5.0
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【专利技术属性】
技术研发人员：付瑞燕，李昱涵，许家好，周裔彬，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：