在大曲的菌系組成中,紅曲霉是一種非常重要的有益菌群。從分類上,紅曲霉屬于真菌界(Eumycophyta)子囊菌門(Ascomycota)曲霉科紅曲霉屬(Monascus),其代謝產(chǎn)物為淀粉酶、蛋白酶、檸檬酸、琥珀酸、甘露醇、山梨醇等。近年來(lái),紅曲的保健療效日漸受到人們的關(guān)注。
隨著科技的不斷進(jìn)步,不同行業(yè)的研究者在紅曲霉方面展開了不同程度的探索研究。
在醫(yī)藥保健方面,國(guó)外的研究人員相繼從紅曲霉培養(yǎng)液中分離出一種能夠強(qiáng)力抑制膽固醇合成的活性物質(zhì),并命名為“莫納可林”(Monacolink)現(xiàn)稱洛伐他?。↙ovastatin),它具有抗癌和促進(jìn)骨骼成長(zhǎng)等功文章來(lái)源華夏酒報(bào)效。而γ—氨基丁酸(GABA)可以降血壓、血脂、血糖、改善睡眠,產(chǎn)生類黃酮,作為抗氧化劑,具有十分明顯的效果。
本文以仰韶大曲諸多紅曲霉中篩選純化后所獲得的一株紅曲霉ys—7,經(jīng)過(guò)小批量的實(shí)驗(yàn)制曲應(yīng)用在釀酒生產(chǎn),證明其具有較強(qiáng)的酯化能力,作為強(qiáng)化大曲菌種在產(chǎn)酯生香方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),為提高白酒中己酸乙酯、乙酸乙酯等酯類物質(zhì)的形成起到了不可替代的作用。
由于紅曲霉的繁殖力弱,生長(zhǎng)較其它霉菌慢,喜歡偏高溫度,故一般在曲心部分和大區(qū)培養(yǎng)中后期生長(zhǎng),通過(guò)研究濃香型白酒的生產(chǎn)工藝,發(fā)現(xiàn)有些紅曲霉能夠代謝出促進(jìn)己酸與乙醇合成的酯化酶。河南仰韶酒業(yè)有限公司技術(shù)人員對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究,現(xiàn)根據(jù)工作實(shí)際把紅曲霉的篩選、純化、擴(kuò)大培養(yǎng)及應(yīng)用過(guò)程做介紹。
1 材料與方法
1.1 材料
無(wú)水乙醇,瓊脂,乳酸,高溫大曲等。
1.2 紅曲霉的分離純化
利用紅曲霉抵抗酸及酒精的能力強(qiáng)、能在液體內(nèi)生長(zhǎng)的特性,在含乳酸0.7%、含酒精10%的大米培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)。在這種培養(yǎng)基中,一般的雜菌不能繁殖,而紅曲霉則生長(zhǎng)較好。
1.2.1 操作方法
1.2.1.1 富集培養(yǎng)
采用曲心粉10g、大米20g、水60ml,121℃滅菌30分鐘,35℃恒溫培養(yǎng)兩周。
1.2.1.2 瓊脂培養(yǎng)基(查氏培養(yǎng)基)
瓊脂加熱熔化,冷卻至45℃,二重皿上貼A、B、C標(biāo)簽。1小時(shí)后備用。
1.2.1.3 用涂布平板法稀釋分離
1.2.1.4 倒置于35℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)3天
紅曲霉生長(zhǎng)比較慢,培養(yǎng)2天后,僅有很短的白色菌絲生成;培養(yǎng)3天后,逐步形成菌落。
紅曲的菌落特征基本形成,白色菌絲開始變紅,培養(yǎng)基底部顏色更深,菌落疏松凸起,菌絲有很強(qiáng)的蔓延性,由里向外,由表向里逐步滲透。一周后,菌體表面呈瘡疤狀,邊緣光滑。在顯微鏡中觀察,菌絲體分枝甚密、有隔、幼時(shí)有內(nèi)含物。分生孢子梨形、無(wú)色;子囊果球形、短柄。
2 選育純化
紫外線誘變選育,用《酯化酶活力高低測(cè)定方法》篩選菌,用酶活力高低來(lái)衡量此菌種誘變的效果。進(jìn)行循環(huán)選育,直至選育出高效菌種。
3 紅曲霉的擴(kuò)大培養(yǎng)
3.1 一級(jí)斜面試管培養(yǎng)
豆芽汁斜面瓊脂培養(yǎng)基:采用豆芽汁10%、葡萄糖5%、乳酸0.3%、pH值為5.2—5.8。滅菌30分鐘,35℃恒溫培養(yǎng)1周,活化備用。
3.2 二級(jí)三角瓶培養(yǎng)基
采用大米70g、凈水200ml、乳酸0.7%,pH值為4.2—5.0。滅菌40分鐘,冷卻后接入一級(jí)原種,35℃恒溫培養(yǎng)10天后備用。
3.3 三級(jí)培養(yǎng)基
麩皮2公斤,凈水1300ml,乳酸0.7%,pH值為5.0。用布包扎,滅菌40分鐘,待壓力表降至零時(shí)取出。在培養(yǎng)間中趁熱打碎,攤于不銹鋼盤中,待溫度降至30℃以下時(shí),接入二級(jí)原種3.5%拌勻后堆積培養(yǎng)。待品溫升至35℃時(shí)攤開、攤平,繼續(xù)培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)透,需培養(yǎng)6天。
3.4 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際及菌株特性制定公司紅曲霉理化要求:
水分≤12%、液化力≥0.2、酸度≥5.0、糖化力≥100、發(fā)酵力≥1.0、酯化力≥250。
4 白酒生產(chǎn)中紅曲霉的應(yīng)用
為進(jìn)一步提高白酒的質(zhì)量,筆者對(duì)酒類中的微生物做了大量的分析研究。
先后分離出了酯化能力、分解蛋白質(zhì)能力、產(chǎn)酒能力、生香能力等較強(qiáng)的紅曲霉、根霉、細(xì)菌、酵母、白曲等。
在釀酒生產(chǎn)中,加入3%紅曲霉,己酸乙酯含量可以達(dá)到了730mg/L,與其它班組的500mg/L相比,提高了40%,說(shuō)明紅曲霉具有較高的酯化力。
2004年仰韶酒業(yè)開始將其用于生產(chǎn),目前用紅曲霉制成強(qiáng)化大曲或粗酶制劑不僅能在較短的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)提高酶的酯化力,還能在基酒生產(chǎn)中產(chǎn)生多種微量風(fēng)味物質(zhì)。如:琥珀酸、檸檬酸、β—苯乙醇等,有利于改進(jìn)白酒的酒體風(fēng)味。
5 總結(jié)
5.1 紅曲霉代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性
通過(guò)多次測(cè)樣分析結(jié)果表明:對(duì)于相應(yīng)的培養(yǎng)方法,各菌株之間代謝產(chǎn)物的相對(duì)含量比較穩(wěn)定,說(shuō)明紅曲內(nèi)有相對(duì)穩(wěn)定的代謝途徑和相對(duì)比較穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物。
5.2 不同培養(yǎng)方法對(duì)紅曲霉代謝產(chǎn)物的影響各異
首先,在培養(yǎng)二級(jí)三角瓶時(shí)發(fā)現(xiàn),用大米做培養(yǎng)基,培養(yǎng)7天后,紅曲霉變紅菌體布滿了培養(yǎng)基表面和四周的空白瓶壁有1厘米高,而培養(yǎng)基內(nèi)部只有個(gè)別出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)。培養(yǎng)基中米粒糊化呈糊狀,形成一團(tuán),把其中一部分三角瓶中培養(yǎng)基拍散后把瓶平躺放置,培養(yǎng)觀察,10天后,平躺的三角瓶?jī)?nèi)紅曲霉幾乎里外長(zhǎng)透全部變紅。而靜置培養(yǎng)的三角瓶?jī)?nèi)紅曲瓶底部還有大部分未長(zhǎng)透連成片。由此可見,該紅曲霉是一種耐酸兼氧或好氧型微生物,翻曲要比不翻曲好。
其次,用大米作二級(jí)三角瓶培養(yǎng)基要比用麩皮作二級(jí)培養(yǎng)基好。
由于麩皮透氣性好且營(yíng)養(yǎng)豐富,筆者用它做二級(jí)三角瓶培養(yǎng)基。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)培養(yǎng)3天時(shí),麩皮培養(yǎng)基的三角瓶?jī)?nèi)紅曲就有多個(gè)粉點(diǎn)出現(xiàn)。5天時(shí),顏色變成較深粉紅色,菌體也較大。當(dāng)培養(yǎng)7天時(shí),麩皮紅曲顏色呈暗粉紅色,不如后期長(zhǎng)好的大米培養(yǎng)基上的紅曲顏色深且俊亮,菌體長(zhǎng)勢(shì)緩慢,呈散落狀,沒有米曲那樣已連成一片,聞其味,香氣不如米曲培養(yǎng)氣味純正,略有細(xì)菌氣味,打開倒出后,麩皮內(nèi)部呈粘條狀。
挑出較好的麩皮曲用在三級(jí)淺盤中,其長(zhǎng)勢(shì)緩慢,生長(zhǎng)不理想。而用米汁作二級(jí)的原種,淺盤內(nèi)麩皮全部變成玫紅色,聞之有濃郁的酯香氣味。
6 結(jié)論
利用大米做培養(yǎng)基,提供適宜紅曲霉的生長(zhǎng)條件,對(duì)分離培養(yǎng)的紅曲進(jìn)行固體培養(yǎng),通過(guò)最佳的生產(chǎn)工藝才能得到質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)紅曲霉,只有這樣白酒品質(zhì)才能得以保證,基酒質(zhì)量才會(huì)得以穩(wěn)定地提高。

