[发明专利]一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，属于食品生物技术领域，也属于天然食品色素生产技术领域。

二、背景技术

黑色素是由多酚或吲哚化合物氧化聚合而成的高分子聚合物，具有抗氧化、抗辐射、抗艾滋病毒和调节免疫力等生理功能。源于动植物或微生物的黑色素具有安全性和生物活性，尤其可作为合成色素的替代品，具有巨大的市场需求和发展潜力。

目前，黑色素的生产方法主要有化学提取法、氧化合成法和生物发酵法。国内公开了一些黑色素的制备方法，专利(公开号CN 101012340A，公开日2007年8月8日)公开了“一种从杏仁皮中提取和纯化黑色素的方法”、专利(公开号CN 101371698A，公开日2009年2月25日)公开了“一种从黑豆中提取食用黑色素的工艺方法”、专利(公开号CN 101845236A，公开日2010年9月29日)公开了“一种从黑糯玉米中提取黑色素的方法”、专利(公开号CN 1059540A，公开日1992年3月18日)公开了“用黑芝麻提取黑色素的方法”、专利(公开号CN 101643589A，公开日2010年2月10日)公开了“一种天然葵花皮黑色素的提取方法”、专利(公开号CN 101157804A，公开日2008年4月9日)公开了“一种从乌骨鸡中提取黑色素的方法”、等均属于化学提取法；专利(公开号CN101003817A，公开日2007年7月25日)公开了“酶法合成天然黑色素”、专利(公开号CN 1651574A，公开日2005年8月10日)公开了“植物型黑色素酶法合成”、Sigma-Aldrich公司利用酪氨酸氧化酶氧化酪氨酸或多巴等底物合成黑色素并已出售；专利(公开号CN102229965A，公开日2011年11月2日)公开了“一种产黑色素的海洋细菌及发酵生产天然黑色素方法”、专利(公开号CN 102277311A，公开日2011年12月14日)公开了“链霉菌HY-18及其产黑色素的方法”、万霞等于2005年发表在《武汉大学学报》的“5株细菌产L-多巴黑色素的比较研究”一文，提出可用大肠杆菌、苏云金芽孢杆菌等生产黑色素。上述制备方法都可完成黑色素的制备与提取，但均存在弊端，所得产品有些难以在食品中应用。其中，化学提取法及氧化合成法中需用动植物或酪氨酸氧化酶等原料，不仅价格昂贵，且生产工艺复杂，成本高，后期纯化繁琐；而报道的生物发酵法中所用菌株安全性差，难以保证所产黑色素的安全性。

本发明针对以上方法存在的问题，发明了一种利用黑木耳液态深层发酵制备黑木耳黑色素的生产方法。该方法具有生产周期短、成本低、产量高和便于后续加工等特点，所产黑色素安全性高，可应用于食品工业。

三、发明内容

技术问题：本发明提供一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，以解决目前黑色素生产工艺中生产成本高、工艺复杂及产品安全性差等技术问题。本发明以黑木耳为发酵菌种，麦麸汁为发酵培养基主要成分，经液态深层发酵、分离纯化、冷冻干燥获得纯度高、安全可靠的黑木耳黑色素粉末产品，开辟了一种低成本大量制备功能性食品着色剂的新方法。

技术方案：本发明的方法具体步骤如下：

(1)培养基配制：

A、活化培养基：马铃薯20％、葡萄糖2％和琼脂2％，pH自然；

B、种子培养基：麦麸汁20％、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％，pH自然；

C、液体发酵培养基：麦麸汁30～40％、干酪素1.0～1.5g/L、硫酸铜0.1～0.2g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％，pH自然；

(2)黑木耳菌株活化：黑木耳菌株活化条件为：25℃试管斜面避光培养7d；其种子培养条件为：25℃摇瓶避光培养3d。

(3)液态深层发酵：液态深层发酵条件为起始pH 7～8，接种量5～10％，发酵至第2d时添加浓度为1.0～1.5g/L的酪氨酸，第4d时再补加浓度为1.0～1.5g/L的酪氨酸；

(4)黑色素分离纯化：黑木耳发酵液于4000r/min离心5min除去菌丝和不溶性颗粒，上清液用3mol/L HCl调pH为2，10000r/min离心20min并收集沉淀，用7mol/LHCl在100℃下水解2h，冷却后10000r/min下离心20min、去除上清液获得粗黑色素，沉淀经乙醇洗涤后，用1mol/L NaOH溶解，3mol/L HCl调pH为2，黑色素析出后于10000r/min离心20min，并用蒸馏水洗三次，得纯化黑木耳黑色素。