红曲霉菌的应用现状及发展前景.pdf_第1页
红曲霉菌的应用现状及发展前景.pdf_第2页
红曲霉菌的应用现状及发展前景.pdf_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

G r a i nD i s t r i b u t i o nT e c h n o l o g y 3 / 2 0 0 7粮食流通技术 食品加工 众所周知, 至迟在1 0 0 0年以前, 中国的先民就已 发明了红曲。经过海内外学者长期的潜心研究, 红曲 在食品、 医药等领域大放异彩 5 , 早已为世人瞩目。 红曲霉( M o n a s c u s )的用途很多, 我国早在明朝就 利用它培制红曲。红曲可用于酿酒、 制醋、 做豆腐乳 的着色剂, 并可作食品染色剂和调味剂, 还可做中 药。红曲霉在欧洲一度被视为一种腐败菌, 但在许 多亚洲国家, 特别是东南亚被用来作为加工传统食 品的微生物。 2 0世纪7 0年代日本远藤章教授从红色红曲中 分离出一种生理活性物质莫奈可林 (m o n a c l i n . K) , 掀 起了国内外众多学者对红曲霉及红曲研究的热潮。 近年来, 随着人们对合成食品添加剂和化学药物对 人体毒副作用的认识加深, 世界各国掀起了食用绿 色食品和天然药物的热潮, 红曲作为药食兼用的天 然制品, 也引起了消费者和研究者的极大关注。从 而使红曲霉菌在现代工业的许多领域得到应用。 1红曲霉菌在医学领域的应用 1 . 1红曲霉菌的抗菌性应用及研究 我国自元代以来就有利用红曲保存食物的传 统。在 天工开物 及 饮膳正要 中都有记载。紫色 红曲霉菌( M o n a s c u sp u r p u r e u s )能产生抗菌活性物 质, 对细菌、 酵母有抗菌性, 对蜡状芽孢杆菌、 霉状 杆菌、 枯草杆菌、 金黄色葡萄球菌、 荧光假单孢杆菌 均有较强的抑制作用, 对绿脓杆菌、 大肠杆菌、 变形 杆菌有抑制作用, 对八叠球菌、 啤酒酵母、 草葡酵 母、 产黄毒素霉等无抑制作用, 但能强烈地抑制黑 曲霉素形成分生孢子。 1 . 2红曲霉菌发酵产品红曲的药理作用 红曲霉菌的发酵产品红曲也是一味传统 中药, 在 本草纲目 、 本草从新 等书中均有记载。 本品味甘、 性温、 具有活血化瘀、 健脾消食功能。主 治产后恶露不净、 瘀带腹痛、 赤白下痢、 跌打损伤等 症。近代研究表明, 红曲还有降低血清胆固醇及防 癌等功效。红曲中的莫纳可林K(M o n a c o l i nK) 是目 前医学界公认的降低人体胆固醇的理想药物, 具有 高效、 低毒、 安全的特点。1 9 8 7年, 小滨靖弘等 1 2研 究发现, 红曲具有降低血糖的作用。经试验分析后 认为其降低血压物为红曲所产生的 氨基酸 ( G A B A) 。现在,世界各地的科学家已开始对 G A B A进行广泛而深入的研究,希望能找到一种新 的可治疗人类高血压的药物。研究还发现红曲还可 作血压升高剂, 对血压有双重控制作用。 2红曲霉菌生物制品在食品领域的应用及 研究 2 . 1红曲色素 利用红曲霉菌生产红曲米和红曲色素的生产和 应用已有上千年的历史, 其用途也有医用领域逐渐 扩展到食品领域。 红曲米作为一种微生物发酵食品, 在中国及亚洲国家已有数百年的历史。近年来对醇 溶液性色素的水溶化法的研究极大地促进红曲色素 的应用。将红曲米及其提取物色素添加于肉制品、 鱼制品、 豆制品等各种食品中的主要目的, 是能赋予 产品美观的色泽, 还可增强食品风味, 延长保存期, 改善营养特性。随着食品加工业的不断发展, 红曲 色素在传统肉制品和新开发的肉制品中的应用更是 日益广泛, 在特别看重“ 纯天然” 食品的欧洲, 作为天 然添加剂的红曲色素早已引起广泛的关注。日本、 印尼等国的一些肉制品中也应用了红曲色素。 2 . 2酶类 红曲霉在生长过程中能产生多种酶, 如淀粉酶、 葡萄糖淀粉酶、 糖化酶、 麦芽糖酶、 蛋白酶、 果胶酶 等,不同种类红曲霉菌株产酶的类型及产量不同。 红曲霉菌的应用现状及发展前景 张志刚 1、2 , 马歌丽 1 (1郑州轻工业学院食品与生物工程学院 河南 郑州4 5 0 0 0 2 2汝阳杜康( 集团) 总公司 河南 汝阳4 7 1 2 4 1) 摘要: 阐述了红曲霉菌的生理活性物质在医药、 食品、 酿酒领域的应用现状及存在问题, 并展望了红 曲霉菌培养物产业的发展前景。 关键词: 红曲霉菌; 应用; 前景展望 中图分类号:T S 2 0 1 . 3 文献标识码:B文章编号:1 0 0 7 - 3 5 8 2 ( 2 0 0 7 ) 0 3 - 0 0 3 6 - 0 4 !“ 3 / 2 0 0 7粮食流通技术 G r a i nD i s t r i b u t i o nT e c h n o l o g y 某些红曲霉菌菌种能分泌直接催化已酸和乙醇合成 已酸乙酯的胞外酶。已发现通过紫外线诱变处理成 功地选育到一株已酸乙酯高产菌M 5 0 3 51 3。有的 红曲霉菌株还能产生较高活性的蛋白酶,故可用红 曲腌渍鱼、 肉、 豆腐等高蛋白食品, 经1 3个月的腌 渍, 可制出色、 香、 味俱佳的高蛋白食品。红曲中含 有葡萄糖淀粉酶能将淀粉几乎完全水解成葡萄糖, 工业上利用红曲这一特性代替酸水解法生产葡萄 糖, 我国福建、 台湾、 浙江等地有利用红曲酿制红酒 的习俗,红曲还能制醋。用红曲生产具有功能性的 荞麦红酒, 含有莫纳可林K和黄酮( 芦丁) 类有益成 分。2 0 0 1年台湾的Wa n g等利用虾蟹壳粉末制成的 培养基中, 培养从Mp u r p u r e u sC C R C 3 1 4 9 9的细胞, 从细胞外得到一种抗菌作用的几丁质酶,该酶可被 F e 2 + 强烈抑制, 有抑制细菌和真菌的作用。 3红曲霉菌在酿酒领域的应用及研究 红曲酯化酶新技术的应用是中国白酒工业的一 项重大创新成果,2 0世纪末在欧洲召开的一次 “ 红 曲霉培养和应用的国际研讨会” 上, 吴衍庸教授的关 于红曲霉近期应用研究成果受到重视,由红曲霉发 酵生产的酯化酶应用于白酒生产的创新技术填补了 红曲应用的一项空白。对我国白酒质量的提高, 发 展生态食品具有重要意义。 红曲酯化酶研究在理论上说明了老窖发酵时已 酸乙酯的合成机理。2 0世纪8 0年代以前对已酸与 乙醇合成已酸乙酯的生物化学一无所知。2 0世纪 8 0年代初, 中国科学院成都生物研究所吴衍庸与合 作者从泸酒麦曲中分离到红曲霉菌株,该菌定名为 泸型酯化菌M1 0 1, 并将其首先用于“ 强化菌曲” 试验, 用于发酵产酒时, 具有较强的生香功能, 这也是酯化 曲的早期应用。现在红曲酯化酶的研究与应用技术 成为大曲酒厂的热点。 3 . 1红曲霉菌在强化大曲生产中的应用 大曲在白酒酿造过程中起着糖化、 发酵、 生香的 作用, 大曲质量的优劣直接影响到白酒的产量、 质量 和风格, 尤其是在糖化、 发酵完成后, 如何在酯化酶 的作用下提高有机酸与醇的酯化反应,生成酯类香 味物质极其关键。所以提高大曲的酯化力,有效促 进酸、醇酯化反应是当今判定大曲质量优劣的一个 新的观念标准。在研究大曲中的微生物发现含红曲 霉的大曲, 生产大曲酒时更有特殊的增香功能, 特别 是浓香型大曲酒, 其增加已酸乙酯含量的功效显著。 3 . 2红曲霉菌在酯香液合成中的应用 所谓酯香液也就是酯化液,是将有机酸等成分 转化为酯类后作为白酒香味成分的混合液,其中富 含以已酸乙酯为主要成分的多种浓香型白酒所含的 香味成分。 醇、 酸酯化成酯合成机理: - H2O RC O O H + R / O HRC O O R / 黄水、 尾水为固态白酒发酵、 蒸馏后的副产物, 含有大量的营养物质, 尤其是含有丰富的有机酸, 将 其加入红曲霉菌培养物可生产酯化液。将酯化液用 以增加酒的主体香已酸乙酯的含量或将酯化液 蒸馏提纯制成调味酒, 对改善曲酒风味、 提高曲酒质 量,改善酒的风味有着重大的意义。提取液用作调 味酒勾兑新型白酒, 能增加酒体的复杂成分, 使酒体 丰满, 且可降低生酒精味, 增加白酒固态感, 提高酒 的品质。将成熟酯化液直接倒入底锅中串蒸或倒入 粮醅进行蒸馏, 可明显提高大曲酒的品质。 3 . 3红曲霉菌与其它菌混合用于制备复合酯化酶 生态菌剂 红曲霉菌与其它菌( 产已酸梭状芽孢杆菌、 根霉 和酸性曲霉菌等) 混合可制成复合酯化酶生态菌剂。 复合酯化酶生态菌剂是根据浓香型白酒发酵的原 理, 强化了传统大曲的发酵功能和生香功能, 使发酵 过程平稳而持久, 酒糟残余淀粉低, 出酒率高, 酯化 速度快, 使白酒的总酯含量达到优质酒水平。 将红曲霉菌制成的复合酯化酶生态菌剂直接混 入粮糟进行发酵或双轮底发酵, 可缩短发酵周期, 提 高出酒率和优质酒率。生产高酯调味酒提高成品酒 质量。2 0 0 5年济南陆丰生物工程公司与汝阳林康酒 业有限公司合作试验显示:在糟醅中使用复合酯化 酶生态菌剂, 出酒率提高6 . 6 7 %, 每公斤酒耗粮降低 0 . 6 3 k g, 产酒质量感观尝评结果是窖香浓郁、 香味谐 调、 回味悠长。用在双轮底糟所产的酒酸、 酯成倍增 长, 香浓不可下咽( 糙) , 有刺舌感, 是优质的浓香型 高酯调味酒。 2 0 0 0年中科院成都生物所杨涛、 庄名杨等和成 都水井坊有限公司人员研究并证实红曲霉在白酒生 产过程中, 可产生一定量的辛酸、 癸酸、 月桂酸、 豆蔻 酸、 油酸、 亚油酸及其乙酸等。目前, 国内很多白酒 厂应用红曲酯化酶新技术都取得了显著成效。 4红曲霉菌在酿酒应用中存在下列的问题 (1)固态法培养红曲霉菌生产酯化酶,只可生 产得到粗酶制剂, 粗酶制剂产品易霉变、 虫蚀, 不仅 不利于保存和运输,而且粗酶制剂中的生理活性物 质有效期短, 限制了其在酿酒领域的应用。 食品加工 !“ G r a i nD i s t r i b u t i o nT e c h n o l o g y 3 / 2 0 0 7粮食流通技术 食品加工 (2)浅层固态发酵设备简单, 是工业上常用的 固态发酵设备。深层发酵设备较复杂, 但一次产量 相对较高。实验还发现红曲霉菌比较适宜固态发酵 培养。常用的红曲霉在固态培养时酯化活性高但在 液态发酵时生物量形成少, 酯化活性也很低。 5前景展望 红曲霉的研究早已涉入次生代谢产物等生物 活性物质, 生产方式已从传统的地面制曲发展到通 风曲池, 采用自动控制制曲、 深层发酵以及应用固 态生物反应器培养等。正因为不断注入现代科技, 才使得红曲这一传统产品, 至今仍充满活力。 日本对红曲的研究最为深入, 日本研究者对红 曲生物活性的研究工作卓有成效, 其论文和专利有 目共睹, 推动了红曲产业向纵深发展。日本红曲产 业界的优势是企业实力雄厚, 研发能力强, 深层发 酵的红曲产品质量高, 符合国际要求。 中国红曲生产的优势目前在固态发酵方面, 主 要有用作酒曲、 白酒酯化和红曲米, 作色曲的红曲 米及功能红曲米制作。因我国的红曲米生产成本 低, 故具有一定的竞争力。另外, 我国的另一优势在 于拥有丰富的红曲霉菌种资源, 有利于结合遗传学 进行基因工程改造, 更深入的开发红曲霉的潜能。 总之, 在利用常规方法、 原生质体融合及基因 重组等技术进行红曲霉菌株的选育, 红曲霉菌发酵 先进的生产工艺改进与科学管理, 利用酶固定化技 术和微胶囊技术对红曲系列产品的开发研究等方 面均大有文章可做。我们应学习借鉴日本、 法国等 午时国家的经验、 增强学术交流, 使红曲霉更好地 造福人类。 参考文献: 1( 唐) 徐坚.初学记( 第一版) M.北京.京华出版社. 2 0 0 0 2( 元) 无名氏撰.居家必用事类全集( 饮食类) M.北京.中 国商业出版社. 1 9 8 6:3 8 3 9 3 ( 明)李时珍.本草纲目 M.人民卫生出版社. . 1 9 8 2: 1 5 4 7 1 5 4 8 4( 明) 宋应星著.天工开物译注M.上海.古籍出版社. 1 9 9 3 . 1 9 9 2 0 2 5陈驹声编著. .近代工业微生物学下册M.上海.科学技术 出版社. 1 9 8 2:5 3 3 5 6 4 6纪远中.红曲及红曲霉的研究现状及进展J.天津药学. 2 0 0 5 .(2) :6 5 7宫慧梅阿布力米提克里木.赵树欣.红曲安全性研究 J.广州食品工业科技. 2 0 0 2 . . 1 8(1) :6 0 8纪远中.红曲及红曲霉的研究现状及进展J.天津药学. 2 0 0 5 .(2) :6 6 9洪智勇.王宁.红曲霉降胆固醇有效成分的研究J.海峡 药学. 2 0 0 2 . . 1 4(1) :3 3 1 0张连龙.贺耀.黄金牌血康胶囊对血脂调节作用的研究 J.中医药研究. 2 0 0 2 . . 1 8(1) :4 5 1 1常华.王远太.红曲霉的生理活性物质及其应用前景的 分析J.山西食品工业. 2 0 0 1 . 6 . (2) :1 6 1 2E n d oA . . M o n a c o l i nK . A n e w h y p o c h o l e s t e r o i e m i ca g e n t p r o d u c e db yM o n a s c u ss p e c i e sJ. J . A n t i b i o t i c s . 1 9 7 9 . 3 2(8) : 8 5 2 8 5 4 1 3孙明.李悠慧.严卫星.红曲降血脂作用的研究J.卫生 研究. 2 0 0 1 . 3 0(4) :2 0 6 1 4连喜军.王昌禄.顾晓波.红曲色素光学稳定性状及展望 J.肉类研究. 2 0 0 3 . 6 4(2) :3 3 3 4 1 5王卫.红曲色素及其在欧洲的应用前景J.肉类研究. 2 0 0 0 . 5 1(1) :3 3 3 4 1 6邵俊杰.保健食品工程M.长沙.湖南科学技术出版社. 2 0 0 1 1 7林祖申.红曲的生产方法J.中国酿造. 2 0 0 5 .(1 0) :1 4 1 8Wa n g S L . e t a l . . P u r i f i c a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f A n t i m i c r b i a lC h i t i n a s eE x t r a c e l l u l a r l yp r o d u c e db yM o n a s c u s p u r p u r e u sC C R C31 4 9 9i nas h r i m pa n d . C r a bs h e l lp o w e r M e d i u m . A g i c F o o dc h e m . 2 0 0 2 . 5 0 ( 8 ) : 2 2 4 9 2 2 5 5 1 9吴衍庸.提高白酒质量的酶工程技术 J.酿酒科技. 2 0 0 3 .(5) :3 2 2 0吴衍庸.白酒工业微生物资源的发掘与应用J.酿酒科 技. 2 0 0 6 .(1 1) :

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论