[发明专利]一种利用万寿菊花粕提取液为原料发酵生产虾青素的方法与应用

说明书

本发明公开了一种利用万寿菊花粕提取液为原料发酵生产虾青素的方法与应用。本发明通过将万寿菊花粕酶解，得到万寿菊花粕酶解产物；将水和万寿菊花粕酶解产物混合均匀，于70~90℃下浸提后离心，得到万寿菊花粕提取液；将万寿菊花粕提取液作为培养基碳源和氮源，加入无机盐制成发酵培养基；将红发夫酵母种子液接入灭菌后的发酵培养基，进行发酵，收集菌体，对菌体进行干燥、破壁、提取、浓缩，得到虾青素。该方法的发酵培养基主要成分为万寿菊花粕提取液，成本低，且得到的虾青素产量高。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，特别涉及一种利用万寿菊花粕提取液为原料发酵生产虾青素的方法与应用。

背景技术

虾青素是一种红色的酮式类胡萝卜素，是甲壳类动物鲑鱼和各种鸟类的主要色素，分子结构中含有非常长的共轭双键和α-羟基酮，由于此种特殊结构能够向自由基供应电子，从而使其极易和自由基反应，清除自由基，具有极强的生物抗氧化性，在食品、医药、化妆品及水产业等方面有着广阔的应用前景。目前，利用酵母发酵生产虾青素的常用底物是碳水化合物，最主要的是葡萄糖，另外还有木糖、果糖、蔗糖等，而使用葡萄糖又存在价格较高且与人争粮、与粮争地等问题，使虾青素的生产无法达到工业化的要求，因此寻找一种廉价的可再生的原料来发酵生产虾青素，降低生产成本，已成为目前亟待解决的问题。

万寿菊花粕，是万寿菊花经过提取叶黄素后而得到的副产品，成黄色、带纤维状，其性质与苜蓿草粉类似，广泛应用于畜、禽、鱼等饲料中，在各种饲料配比中可替代糠、麸类原料，是很好的绿色保健型饲料原料。随着叶黄素需求量的增加，万寿菊的种植面积不断扩大，从而使万寿菊花粕的产量逐年增加。2016年，仅广州立达尔生物科技股份有限公司生产叶黄素得到的万寿菊花粕就有2万吨。万寿菊花粕的主要成分：蛋白含量约12％，粗纤维含量约25％灰分含量约6％，水分含量约9％。蛋白可以作为微生物生长的氮源，纤维酶解后的糖及低聚度纤维素可以作为碳源，因此直接以低廉的富含蛋白、糖的万寿菊花粕提取液作为微生物发酵的原料，在降低原料成本上具有非常大的优势，同时也可以提高万寿菊花粕的价值，增加企业产品的竞争力。另外万寿菊花粕还含有叶黄素、氨基酸、维生素等各种营养成分，这些成分的存在对发酵生产虾青素起到促进作用。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种利用万寿菊花粕提取液为原料发酵生产虾青素的方法。

本发明的另一目的在于提供所述利用万寿菊花粕提取液为原料发酵生产虾青素的方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种利用万寿菊花粕提取液为原料发酵生产虾青素的方法，包括如下步骤：

(1)酶解：使用纤维素酶将万寿菊花粕中纤维素酶解，得到糖和低聚度纤维素等酶解产物；

(2)万寿菊花粕提取液的提取：将水和万寿菊花粕酶解产物混合均匀，于70～90℃下浸提，得到万寿菊花粕浆，将万寿菊花粕浆离心，得到万寿花粕提取液；

(3)发酵培养基的制备：将步骤(2)得到的万寿菊花粕提取液作为培养基碳源和氮源，加入无机盐制成发酵培养基，灭菌；

(4)种子液的制备及发酵：将红发夫酵母种子液接入步骤(3)得到的灭菌发酵培养基，进行发酵；

(5)虾青素的提取：收集菌体，对菌体进行干燥、破壁、提取、浓缩，得到虾青素。

步骤(1)中所述的酶为液态纤维素酶(酶活力18000U/mL)，酶浓度为7％(m/m)、料液比为1:20、萃取前保温时间为1.5h、搅拌速度为700r/min、酶解时间为3h。

步骤(2)中所述的水的体积用量(mL)优选为相当于所述万寿菊花粕质量(g)的10～20倍，水为去离子水。

步骤(2)中所述的浸提的温度优选为80℃。