[发明专利]利用木粉混合固态发酵生产真菌水溶性红色素的方法

说明书

一种利用木粉混合固态发酵生产真菌水溶性红色素的方法，包括以下步骤：(1)预处理木粉；(2)将菌种进行活化；(3)制备木粉混合培养基；(4)将菌饼接种至(3)中所述的木粉混合培养基中心，在恒温恒湿培养箱中培养发酵；(5)将发酵后的培养基切成小块，倒入容器，按照30:1的液料比加入蒸馏水保鲜膜封口后水浴超声提取，过滤装瓶，冷冻干燥，得到水溶性红色素粉末。该方法提供一种低成本，无污染，高效稳定生产水溶性红色素的方法。

技术领域

本发明涉及生物产色技术和生物色素提取技术领域，具体是一种利用木粉混合固态发酵生产真菌水溶性红色素的方法。

背景技术

关于优化培养基以提高色素真菌色素产量的方法有许多，有通过控制碳源、氮源、碳氮配比、微量元素、PH、温度、发酵时间等进行固体发酵的，除了上述条件之外，也有通过控制发酵罐大小、接种量、摇床转速等条件进行液态发酵的，他们的共同之处是所添加的碳氮原均为化工提取或者化工合成的物质，这些物质的生产需要消耗大量的能源。因此，如何通过低能耗得到高效益的色素产出成为了新的研究方向。目前利用廉价的工农业副产品作为培养基基质的研究有如下问题：(1)廉价基质材料种类的选取没有根据菌种的习性进行筛选，而是一味追求低价格；(2)一个培养基中廉价基质材料的种类单一，没有根据不同材料的特性进行混合添加。此外，梨孢假壳科SHL-1真菌的产色优化方法未见报道，因此，该菌种高效稳定生产水溶性红色素的方法对该色素的应用意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用木粉混合固态发酵生产真菌水溶性红色素的方法，能够快速获得大量的天然水溶性红色素，产量高达3.09g/L。该方法实施过程简单易控，使用材料也是天然绿色的，而且其副产物通过灭菌处理即可消除其对环境和生态带来的影响。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所使用的菌种为梨孢假壳科(Arthroinium phaeospermum)SHL-1真菌，该菌株于2018年12月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC No：M 2018900，保藏地址：武汉市武昌珞珈山武汉大学。

一种利用木粉混合固态发酵生产真菌水溶性红色素的方法，包括以下步骤：

(1)将泡桐和甘蔗渣切成长宽为1-2cm，厚度为1-2mm的木片，放至102℃烘箱中烘干至恒重，然后将木片粉碎，再用100目筛网进行筛虑，将筛出的木粉放入储存罐中，然后用高压灭菌锅于121℃、0.1MPa下固体灭菌40min，冷却后得到预处理木粉；

(2)将菌种活化，用接种铲挑取梨孢假壳科(Arthroinium phaeospermum)SHL-1真菌菌块接种于PDA培养基中，封口后置于20±2℃的恒温恒湿培养箱中黑暗培养14天，菌丝布满90mm培养皿后将培养皿放入4℃冰箱中作为实验菌种；

(3)按照一定的浓度和配比分别称取泡桐和甘蔗渣粉末，加入至锥形瓶中，再向锥形瓶中倒入PDA培养基中，混合均匀后，封口，用高压灭菌锅于121℃、0.1MPa下液体灭菌20min，冷却至80℃，在超净工作台中用无菌注射器将摇晃均匀的培养基按20mL/皿的量移至90mm培养皿中，冷却30min后得到木粉混合培养基；

(4)在超净工作台中用打孔器将步骤(2)中的菌种打出直径为6mm的菌饼，然后用接种针将菌饼接种至(3)中所述的木粉混合培养基中心，封口后置于20±2℃的恒温恒湿培养箱中黑暗培养发酵14天；

(5)将步骤(4)中发酵结束的培养基切成1cm²小块，倒入烧杯中，按照蒸馏水：培养基＝3:1的液料比加入蒸馏水，保鲜膜封口后将烧杯放至超声清洗机中60℃超声提取30min，提取两次，然后用0.22μm滤膜过滤，装瓶放至-60℃冰箱冷冻24h，然后连续冷冻干燥36h，得到水溶性红色素粉末。

步骤(1)中所述泡桐为产自山东菏泽的泡桐边材，甘蔗渣为广西产的黑甘蔗榨去糖分和甘蔗皮后剩下的白色甘蔗渣。