提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法技术

本发明专利技术提供一种提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法，包括扩增培养、发酵分离，其中发酵培养基由以下成份及重量组份组成：农副产品预处理液75~85份、豆粕20~30份、葡萄糖8~14份、蛋白胨4~8份、浓缩酵母浸出粉4~8份、CaCl2·2H2O0.2~0.4份、MgSO4·7H2O1~4份、KH2PO41~2份、(NH4)2SO41~5份，乙醇1~3份，三乙醇胺0.01~1份。本发明专利技术刺激菌株产虾青素的同时，在发酵过程中同时促进虾青素的合成，从而明显提高虾青素产率，降低发酵成本，使资源得到充分利用，其中三乙醇胺促进虾青素的合成，从而明显提高产率。

【技术实现步骤摘要】
提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法
本专利技术属于发酵领域，具体涉及提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法。技术背景虾青素(3,3′-二羟基-4,4′二酮基-β,β′胡萝卜素)是一种酮式类胡萝卜素，天然呈红色。虾青素最初被用做水产业的饲料添加剂，后来药理学和生理学研究表明虾青素有极强的抗氧化、淬灭自由基的功能，并能促进抗体的产生，增强宿主的免疫功能，在食品、医药和化妆品等领域有广阔的应用前景，具有很高的经济价值。红法夫酵母（Phaffiarhodozyma）是唯一天然可产虾青素的生产菌株，其反式虾青素已于2000年获得FDA批准，用于食品添加剂。它是真菌界、真菌门、半知菌亚门、隐球酵母科、红法夫酵母属的唯一种。作为虾青素的生产菌株，红法夫酵母具有许多优势：可利用多种糖进行快速异养代谢，培养时间短，不需光照及可以实现高密度培养等。如现有技术申请号为CN103614444A的中国专利技术专利，该专利技术属于生物
，提供了一种利用可燃性气体传感器恒定控制红法夫酵母发酵液中乙醇浓度，进而提高红法夫酵母细胞中虾青素含量的方法，该方法利用可燃性气体传感器，通过开关蠕动泵控制乙醇流加量，成功地恒定控制了红法夫酵母发酵液中的乙醇浓度在1~20g/L范围内的任意值。在恒定控制红法夫酵母发酵液中乙醇浓度为10g/L的情况下，再经过1天的培养，红法夫酵母细胞干重中的虾青素含量可以达到145.7μg/g，比对照在没有流加乙醇的条件下提高了140.4%，从而达到了红法夫酵母高产虾青素的目的，具有重要的研究价值和广泛的应用前景。该专利技术专利对于设备和精确度要求非常高，并不适用工业生产，如现有技术申请号为CN105053519A的中国专利技术专利，该专利技术公开一种提高红法夫酵母菌虾青素的方法，先将红法夫酵母菌发酵液调制pH=9.0～11.5，控制35～60℃，搅拌80～150r/min，破壁时间1.0～5.0；再中和至pH=6.0～7.5，并与0.5～1倍体积的水混合，经过离心浓缩，得到浓缩破壁红法夫酵母菌浆体；然后，与适量复配抗氧化剂混合均匀后喷雾干燥，进风温度170～185℃，出风温度70～85℃，得到虾青素干粉，干粉水分小于8%，喷雾损失量小于4.0%。该专利技术简单实用，不但可以提升10～12%的总色素，且破壁时间短，成本低，适宜工业化生产，生产的虾青素干粉仓储货架时间更长，味道腥香独特，适口性好，干粉产品在动物饲料行业应用广泛。该现有技术满足了成本低，适宜工业化生产，但是其虾青素的产率还有待提高。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题提供一种虾青素产率高的提高红法夫酵母菌株高产虾青素的法。本专利技术为解决上述技术问题所采取的方案为：提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法，其中包括以下步骤：红法夫酵母菌株（Phaffiarhodozyma）CZ10于2012年7月25日保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNo.6355。1）将活化红法夫酵母菌株按接种量为5~12%接种于中摇瓶培养基中在20~27℃，通气量为1.0~1.2vvm，搅拌100～200r/min，扩大培养20~35h；2）将扩大培养后的红法夫酵母菌株按6~10%的接种量接种至装有发酵培养基的发酵罐中，加入硫酸铵作为氮源，使C/N比为2；3）在发酵罐中加入氧载体，按体积比，氧载体的加入量为发酵培养基体积百分比的0.5~5%，培养温度20~27℃，搅拌速度500~600r/min，通气量1.2~1.5vvm；4）发酵过程加入营养液，同时每隔12~24h补加虾青素前体物质，每次加30L，补加2~5次后继续发酵20~30h；5）将发酵液离心洗涤2~6次收集菌体，将菌体悬浮于50~60℃二甲基亚砜，振荡，丙酮萃取后，真空浓缩后，用二氯甲烷重新溶解，制备HPLC色谱分离得到虾青素组分，真空浓缩得到虾青素干粉；其中，发酵培养基由以下成份及重量组份组成：农副产品预处理液75~85份、豆粕20~30份、葡萄糖8~14份、蛋白胨4~8份、浓缩酵母浸出粉4~8份、CaCl2·2H2O0.2~0.4份、MgSO4·7H2O1~4份、KH2PO41~2份、(NH4)2SO41~5份，乙醇1~3份，三乙醇胺0.01~1份，发酵培养基pH值为5.5~6.5，明显提高虾青素产率，同时降低发酵成本，使资源得到充分利用，其中三乙醇胺促进虾青素的合成，从而提高产率。其中摇瓶培养基由以下成份及百分比组成：1~5%蛋白胨、1~5%牛肉浸取物、4~10%NaCl、0.01~0.11%MnSO4•H2O、5~10%琼脂、0.01~0.1%异辛醇和余量的无菌水，使菌丝生长良好，菌落分明，其中异辛醇刺激菌株生产虾青素，从而提高发酵过程中虾青素产率。在发酵过程中添加的营养液由以下成份及百分比组成：1~4%(NH4)2·SO4、0.1~1%纤维二糖、0.1~1%KH2PO4、0.1~1%MnSO4、0.01~0.1%均三嗪和余量的无菌水，避免发酵过程中碳源的消耗和缺乏，使其充分发酵，其中均三嗪促进发酵充分，从而提高虾青素产率，同时，缩短其发酵周期。发酵过程中添加的氧载体为正十二烷和全氟化碳；复合比例为1~2：1~2，促进氧传递，提高发酵液中溶氧量，从而促进虾青素合成，提高虾青素产量，虾青素前体物质所述虾青素前体物质为番茄汁、β-胡萝卜素和酰胺混合物，复合比例为5:4:1；能促进虾青素的合成；农副产品包括废糖蜜或啤酒酵母或微晶纤维素或籼米或玉米芯。与现有技术相比，本专利技术所具有的优点在于：本专利技术刺激菌株高产虾青素的同时，在发酵过程中同时促进虾青素的合成，从而明显提高虾青素产率，降低发酵成本，使资源得到充分利用，其中三乙醇胺促进虾青素的合成，从而明显提高产率。具体实施例以下结合实施例作进一步详细描述实施例1：提高红法夫酵母菌株产虾青素的方法，其中包括以下步骤：红法夫酵母菌株（Phaffiarhodozyma）CZ10于2012年7月25日保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNo.6355。1）将活化红法夫酵母菌株按接种量为5~12%接种于中摇瓶培养基中在20~27℃，通气量为1.0~1.2vvm，搅拌100～200r/min，扩大培养20~35h；2）将扩大培养后的红法夫酵母菌株按6~10%的接种量接种至装有发酵培养基的发酵罐中，加入硫酸铵作为氮源，使C/N比为2；3）在发酵罐中加入氧载体，按体积比，氧载体的加入量为发酵培养基体积百分比的0.5~5%，培养温度20~27℃，搅拌速度500~600r/min，通气量1.2~1.5vvm；4）发酵过程加入营养液，同时每隔12~24h补加虾青素前体物质，每次加30L，补加2~5次后继续发酵20~30h；5）将发酵液离心洗涤2~6次收集菌体，将菌体悬浮于50~60℃二甲基亚砜，振荡，丙酮萃取后，真空浓缩后，用二氯甲烷重新溶解，制备HPLC色谱分离得到虾青素组分，真空浓缩得到虾青素干粉；其中，发酵培养基由以下成份及重量组份组成：农副产品预处理液75~85份、豆粕20~30份、葡萄糖8~14份、蛋白胨4~8份、浓缩酵母浸出粉4~8份本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法，其特征在于以下步骤：1）将活化红法夫酵母菌株按接种量为5~12%接种于摇瓶培养基中在20~27℃，通气量为1.0~1.2vvm，搅拌100～200r/min，扩大培养20~35h；2）将扩大培养后的红法夫酵母菌株按6~10%的接种量接种至发酵罐中，加入硫酸铵作为氮源，使C/N比为2；3）在发酵罐中加入氧载体，按体积比，氧载体的加入量为发酵培养基体积百分比的0.5~5%，培养温度20~27℃，搅拌速度500~600 r/min，通气量1.2~1.5 vvm；4）发酵过程加入营养液，同时每隔12~24 h补加虾青素前体物质，每次加30 L，补加2~5次后继续发酵20~30 h；5）将发酵液离心洗涤2~6次收集菌体，将菌体悬浮于50~60℃二甲基亚砜，振荡，丙酮萃取后，真空浓缩后，用二氯甲烷重新溶解，制备HPLC色谱分离得到虾青素组分，真空浓缩得到虾青素干粉；其中，所述发酵培养基由以下成份及重量组份组成：农副产品预处理液75~85份、豆粕20~30份、葡萄糖8~14份、蛋白胨4~8份、浓缩酵母浸出粉4~8份、CaCl

【技术特征摘要】
1.提高红法夫酵母菌株高产虾青素的方法，其特征在于以下步骤：1）将活化红法夫酵母菌株按接种量为5~12%接种于摇瓶培养基中在20~27℃，通气量为1.0~1.2vvm，搅拌100～200r/min，扩大培养20~35h；2）将扩大培养后的红法夫酵母菌株按6~10%的接种量接种至发酵罐中，加入硫酸铵作为氮源，使C/N比为2；3）在发酵罐中加入氧载体，按体积比，氧载体的加入量为发酵培养基体积百分比的0.5~5%，培养温度20~27℃，搅拌速度500~600r/min，通气量1.2~1.5vvm；4）发酵过程加入营养液，同时每隔12~24h补加虾青素前体物质，每次加30L，补加2~5次后继续发酵20~30h；5）将发酵液离心洗涤2~6次收集菌体，将菌体悬浮于50~60℃二甲基亚砜，振荡，丙酮萃取后，真空浓缩后，用二氯甲烷重新溶解，制备HPLC色谱分离得到虾青素组分，真空浓缩得到虾青素干粉；其中，所述发酵培养基由以下成份及重量组份组成：农副产品预处理液75~85份、豆粕20~30份、葡萄糖8~14份、蛋白胨4~8份、浓缩酵母浸出粉4~8份、CaCl2·2H2O0.2~0.4份、MgSO4·7H2O1~4份、KH2PO41~2份、(NH4)2SO41~5...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡向东，叶茂，胡伟卿，梁新乐，
申请(专利权)人：浙江皇冠科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33