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红曲黄色素固态发酵的研究

作　者: 程哲灏
导　师: 吴振强
学　校: 华南理工大学
专　业: 发酵工程
关键词: 红曲霉 色素 色价 固态发酵
分类号: TS202.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


红曲色素作为食品添加剂应用于食品着色已有悠久的历史。在红曲色素的混合物中,从感官上来看,黄色素是最为鲜艳夺目的色素,目前在国内仅限于小样试验,尚未实现大规模生产,在食品及其它领域的应用目前也未得到充分的开发研究;但因其颜色较为独特、醒目,在众多需要着色剂的产品中都可以找到其应用前景,是值得开发的红曲色素品种。所以系统的研究如何开发红曲黄色素这一品种,提高黄色素的产量,具有重大的理论意义和现实意义。本论文以实验室保存的MYM2(Monascus anka mutant 2)为出发菌株,从提高黄色素色价入手,运用固态发酵的方法对该菌株进行诱变筛选、及发酵条件的优化,培养高产黄色素的菌株,探索简便、高产、优质的红曲黄色素的固态发酵技术路线,为大规模的固态发酵生产红曲黄色素提供有利的理论依据。首先对MYM2进行诱变筛选,通过紫外线、硫酸二乙酯、氯化锂、亚硝基胍的复合诱变,筛选出一株适合于固态发酵的红曲霉菌株MYM21。该菌株拥有良好的产黄色素能力,色素色价达到2500U/g,比诱变前的700U/g提高了3.57倍。而且拥有了良好的遗传性状,传代培养6代后未见产色素能力下降。对红曲黄色素的发酵生产工艺进行了研究,通过单因素及正交实验,确定了Monascus anka mutant 21固态发酵生产黄色素的最佳培养方案为:以大米与玉米粒比例为2:1的混合物为发酵底物。初始含水量50%,接种量1.8ml种子液,发酵湿度80%,培养温度31℃,中期补水15%,发酵12 d。红曲黄色素色价由优化前的2500U/g增加到6656.34 U/g,提高了2.66倍,色调为0.90。对红曲色素的稳定性进行了研究:热稳定性较好在80℃能稳定存在,在100℃水浴3h仍有80%的残存率。红曲色素对光不稳定,在自然光下放置24h后红曲黄色素色价残存率为68.90%,红曲红色素的色价残存率为75.02%。紫外光对红曲色素具有较强的破坏能力,紫外光照射120min后,红曲黄色素色价残存率为44.56%,红曲红色素的色价残存率为50.13%。红曲色素具有较强的还原性,对氧化剂十分敏感,当H2O2的浓度达到14g/L,红曲色素大量分解,红曲黄色素色价残存率为20.67%,红曲红色素的色价残存率为32.54%。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章 绪论  12-27
  1.1 红曲及其活性物质  12-13
    1.1.1 抗菌活性物质  12
    1.1.2 降胆固醇及降血脂物质  12-13
    1.1.3 红曲霉产生的酶类物质  13
    1.1.4 抑制肿瘤活性成分  13
  1.2 红曲色素  13-20
    1.2.1 红曲色素的种类  14-16
    1.2.2 红曲色素的应用  16-17
    1.2.3 红曲色素合成途径  17-18
    1.2.4 红曲色素的理化性质  18-19
    1.2.5 红曲色素的安全性  19-20
  1.3 国内外研究生产现状  20-22
    1.3.1 传统红曲的生产工艺  20
    1.3.2 现代红曲的生产工艺  20-21
    1.3.3 红曲色素的研究及生产状况  21-22
  1.4 黄色素的应用现状  22-26
    1.4.1 姜黄色素  22-23
    1.4.2 栀子黄色素  23
    1.4.3 叶黄素  23-24
    1.4.4 红花黄色素  24-25
    1.4.5 红曲黄色素  25-26
  1.5 本课题研究目的及内容  26-27
第二章 红曲霉的诱变筛选  27-36
  2.1 材料与方法  27-29
    2.1.1 菌种、试剂与培养基  27-28
    2.1.2 试验设备  28
    2.1.3 种子培养和发酵方法  28
    2.1.4 诱变条件及方法  28-29
    2.1.5 分析方法  29
  2.2 实验结果与分析  29-34
    2.2.1 诱变实验分析  29-31
    2.2.2 菌种选育结果分析  31-32
    2.2.3 菌落固态发酵结果分析  32-33
    2.2.4 红曲黄色素吸收光谱分析  33-34
    2.2.5 红曲霉突变菌株稳定性发酵实验结果分析  34
  2.3 本章小结  34-36
第三章 固态发酵法生产红曲黄色素发酵工艺的优化  36-46
  3.1 实验材料与方法  36-38
    3.1.1 主要材料与试剂  36
    3.1.2 主要仪器  36-37
    3.1.3 实验方法  37-38
  3.2 结果与讨论  38-45
    3.2.1 发酵底物的确定  38-39
    3.2.2 发酵条件对红曲色素发酵的影响  39-43
    3.2.3 发酵条件正交试验  43-44
    3.2.4 生长曲线  44-45
  3.3 本章小结  45-46
第四章 红曲色素的稳定性研究  46-51
  4.1 实验材料与方法  46-47
    4.1.1 实验材料与方法  46
    4.1.2 主要仪器  46-47
  4.2 结果与讨论  47-50
    4.2.1 红曲色素的光稳定性  47-48
    4.2.2 红曲色素的紫外光稳定性  48
    4.2.3 红曲色素的热稳定性  48-50
    4.2.4 红曲色素对氧化剂的稳定性  50
  4.3 本章小结  50-51
结论与展望  51-53
参考文献  53-57
致谢  57

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 食品原料及添加剂 > 食品添加剂
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