实验二 红曲发酵
中药红曲发酵制何祺
中药红曲发酵制备研究何祺城规082 108053056摘要：红曲既是中药，又是食品，是用红曲霉属真菌接种于大米上经发酵制备而成的。
《中药大辞典》将红曲的主要功能定义为“活血化瘀，健脾消食，治产后恶露不尽，瘀滞腹痛，食积饱胀，赤白下痢及跌打损伤。
”红曲的发酵制备实验主要使我们了解红曲的发酵过程、产物、步骤、功效、以及制备产生的各种结果与产物。
关键词：红曲发酵制备步骤产物功效红曲的介绍与历史红曲是以籼米为原料，采用现代生物工程技术分离出优质的红曲霉菌经液体深层发酵精致而成，是一种纯天然、安全性高、有益于人体健康的食品添加剂。
而且本品色泽鲜艳、色调纯正、饱满、光热稳定性好，是天然绿色食品理想的着色剂。
它应用范围广泛，包括食品类（肉制品、果汁、色酒、果酱、饮料、糖果、糕点、酱油、保健醋等）；药品类（药品着色剂、功能性保健品）；化妆品类。
早在宋朝古籍如陶谷杂采隋、唐五代典故所写的《清异录》上就提到“以红曲煮肉”；胡佰的《苕溪渔隐丛话》记载：“江南人家造红酒，色味两绝。
”；李之仪的《姑溪居士集》中“红糟荀”的描述，均阐明了红曲可以用来调味、著色、酿酒的食用价值。
元朝以后，红曲的使用更普遍，它的药用价值逐步体现出来，许多药典和调理食物的书上均有记载。
如元朝吴瑞所著的《日用本草》中叙之：“红曲酿酒，破血行药势”；约在同时代的饮膳太医忽思慧在《饮膳正要》中则说，红曲“健脾、益气、温中”。
其后的药书如《本草衍义补遗》、《本草备要》及《医林纂要》等均有红曲药效之记载。
明朝李时珍的《本草纲目》上也记载“红曲主治消食活血，健脾燥胃。
治赤白痢，下水壳。
酿酒破血行药势，杀山岚瘴气，治打扑伤损，治女人血气痛及产后恶血不尽”。
台湾民间还流传，红曲用来治小孩和老人夜尿及轻微气喘有功效极为良好。
近年出版的《中药大辞典》将红曲的主要功能定义为“活血化瘀，健脾消食，治产后恶露不尽，瘀滞腹痛，食积饱胀，赤白下痢及跌打损伤。
”，精确的阐释了红曲的药效。
红曲中试及标准化PPT培训课件
红曲中试的目的和意义
总结词
红曲中试是为了验证红曲的生产工艺和配方，提高产品质量和产量，降低生产成本，为大规模生产提供技术支持。
详细描述
红曲中试是指在实验室条件下，对红曲的生产工艺和配方进行小规模试验，验证其可行性和可靠性。通过中试， 可以发现和解决生产过程中可能出现的问题，优化工艺参数和配方比例，提高产品质量和产量，降低生产成本， 为大规模生产提供技术支持和保障。
红曲发酵技术仍有较大的提升空间，未来可以通过改进工艺、优化菌种等方法提高 产物的质量和产量。
红曲发酵技术有望与其他生物技术相结合，开发出更多具有创新性和实用性的产品， 为人类健康事业做出更大的贡献。
感谢观看
THANKS
5. 发酵完成后，将红曲发酵液离心分离， 得到红曲色素溶液。
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6. 将红曲色素溶液进行过滤、浓缩、干燥 ，得到红曲色素产品。
实验注意事项
和pH 值，保证发酵过程的稳 定性和产品质量。
定期检测发酵液的理化 指标，及时调整发酵条 件。
注意安全，避免在实验 过程中发生意外事故。
实验结束后，应按照实 验室规定正确处理废弃 物。
03
红曲中试标准化
标准化概述
标准化定义
标准化的重要性
标准化是为了在一定范围内获得最佳 秩序，对现实问题或潜在问题制定共 同使用和重复使用的条款的活动。
标准化是现代工业的基石，是组织现 代化生产的重要手段，是实现科学管 理和现代化管理的基础，也是促进企 业技术进步的重要途径。
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目 录
• 红曲中试概述 • 红曲中试操作方法 • 红曲中试标准化 • 红曲中试案例分析 • 红曲中试总结与展望
01
红曲霉液态发酵生产红曲色素条件优化
红曲霉液态发酵生产红曲色素条件优化王远卓（南阳师范学院生命科学与技术学院）摘要：为了提高红曲色素的液态发酵水平，降低生产成本，采用单因素实验和正交试验获得了最佳工艺条件：葡萄糖30g/L，硝酸钠15g/L，PH5.5，液态量关键词：红曲霉、红曲色素、液态发酵、单因素实验、正交实验Abstract：In order to improve the yield of Monascus pigment and reduce the production costs,Key words：Monascus、Monascuspigment、submerged fermentation、、orthogonal experiment引言红曲霉菌属真菌界，子囊菌门，真子囊菌纲，散子囊菌目，红曲霉科，红曲霉属。
红曲色素是红曲霉生长过程中分泌的次级代谢产物，红曲色素分为红色素、橙色素和黄色素，是一种天然的着色剂，红曲色素可以用于肉制品、腐乳、糕点、糖果、冷饮、清酒、酱油等食品，也可用于化妆品；此外，红曲色素还有抑菌防腐的作用，还可作为医药用品具有降血脂、降血压、抗疲劳、抗肿瘤等保健作用。
培养红曲霉菌有俩种方法：固态发酵和液态发酵。
本次实验以紫色红曲霉菌液态发酵为基础，通过单因素实验和正交试验获得最好的优化条件。
本次试验改变的单因素实验条件有：碳源、氮源、PH及液态量这四个变量，本次实验通过改变这四个变量来探究红曲霉色素的最佳摇瓶发酵条件。
1 实验1 .1材料1.1.1 菌种红曲米培养出的紫色红曲霉菌.1.1.2 仪器设备LDZM立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）、ZSD-1160生化培养箱、DZKM-4电子恒温水浴锅、SW-CJ-IFD型单人单面净化工作台（苏州净化）、ZHWY-2112B 双层特大容量全温度恒温培养动荡器、PL602-S电子天平、752型紫外可见分光光度计、TDL-5A型台式低速离心机.1.1.3 培养基固体培养基：葡萄糖30g、NaNO33g、酵母提取物（酵母粉）1g、K2HPO41g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl 0.5g、FeSO40.01g、PH5.6、琼脂20g、蒸馏水1L、121℃灭菌20min.液态培养基：葡萄糖30g、NaNO33g、酵母提取物（酵母粉）1g、K2HPO41g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl 0.5g、FeSO40.01g、PH5.6、蒸馏水1L、121℃灭菌20min.1.1.4 主要试剂葡萄糖、蔗糖、淀粉、尿素、氯化铵、硝酸钠、乳酸.1.2 方法1.1.1 固体培养基培养红曲米菌种称取5g红曲米研磨后加入45ml的无菌水后混匀，放入60℃水浴锅中加热30min，加热后取悬浮液1ml加入固体培养基中在30℃恒温培养箱中培养，大概5天后长出来的菌种，然后选取长的旺的菌种用平板划线法筛选单个菌种群落，培养5天后，选取长的好的单个菌种鉴定，本次实验用培养出来的紫色红曲霉菌种（图1）作为条件优化的基础。
食品发酵与酿造工艺学实验
发酵工艺学实验内容实验一红曲的生产（4学时）一、实验目的要求1、了解红曲色素的特点。
2、学习红曲生产的工艺技术。
掌握红曲酱腐乳酿造工艺及控制要求。
二、实验原理红曲霉是我国用来生产红曲色素的传统菌种，该菌产生的红曲色素由于安全性高，热稳定性强，色泽鲜亮已得到广泛的应用。
以大米或其他粮食作物为原料的红曲霉培养物称红曲。
红曲有杀菌和抑菌作用，将红曲应用在调味品生产中或鱼、肉腌制中，具有防腐作用。
红曲霉的菌丝有横隔、多核。
在麦芽汁琼脂培养基上，生成先白色后红色的扩展性菌落，子囊孢子数目甚多，一般不产生分生孢子，常用液体培养作扩大菌种。
三、实验材料与试剂1、菌种紫红曲霉(Monascus sp.)2、培养基斜面培养基配方：7.2 g麦芽糖、可溶性淀粉5 g、蛋白胨3 g、冰醋酸0.2 mL、琼脂2~3g、水100 mL。
种子培养基配方：可溶性淀粉3 g、硝酸钠0.3 g、黄豆粉0.5 g、水100 mL。
发酵培养基配方：大米500 g、红曲霉0.5 g、冰醋酸（95%）1.5 g, 水适量。
3、仪器摇床、超净工作台、三角瓶、无菌水试管、灭菌锅、恒温培养箱等。
四、实验操作步骤1、培养基的配制：按培养基的配方，配制斜面、液体、发酵培养基，并灭菌冷却备用。
2、斜面菌种活化：用接种环挑取冰箱保存的红曲霉菌种一环，在新鲜斜面上划线，于30 ℃培养箱内培养4～7 d，长满红色孢子为宜。
3、种子培养液的扩大培养：用接种针挑取1～3环活化的红曲霉于液体试管或三角瓶中，30 ℃摇床培养3～5 d，菌丝球生长小而密。
4、三角瓶固体发酵：将扩大培养的液体种子接种于发酵培养基中，拌匀后于30 ℃培养，每1 d 摇散菌丝，直至大米变成红色为止。
思考作业：1、红曲有何功能？2、红曲制作过程中应注意的事项？实验二蚕豆酱的制作（4学时）一、实验目的要求掌握蚕豆酱酿造工艺及控制要求。
熟悉类酿造常用的微生物类型。
二、实验原理米曲霉是酱类主发酵菌，具有复杂的酶系统，主要有蛋白酶，分解原料中的蛋白质；谷氨酰胺酶，分解谷氨酰胺直接生成谷氨酸，增强酱类（酱油）的鲜味；淀粉酶，分解淀粉生成糊精和葡萄糖。
红曲的发酵及其色价的测定
心得体会
通过为期两周的课程实习——“红曲的发酵及其色价的测定”，让我感触颇多。
这次实习让我对菌种的扩大培养，高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、分光光度计、恒温箱的使用复习了一遍，重新熟悉了一次这些实验的具体操作步骤，让我对上述实验有了更进一步的认识。
同时通过本次实习，让我学会了液态发酵和固态发酵的具体操作步骤及明白了它们之间的区别。
通过研究生学长的讲课让我对发酵罐的使用有了初步的认识。
在此次红曲的发酵中，红米的制作让我记忆尤深，在实习的半个月里，我对红米的制作工艺有了一定的了解，更是参与了红米制作的整个实验操作流程，使我学到了许多有用的东西，更是提高了我的实际动手能力和团队合作素养。
当我看到我们的实验成果—红米的成功制出，让我有了成功的喜悦。
当然在此次实习中，也暴露出我的许多不足，基础知识不牢固及实验操作上的小失误等，使我在实验中走了许多弯路，得到不少的教训。
还有就是独立意识不强，老喜欢问别人。
因此，在以后的学习和生活中，我必须多培养自己独立自主性。
还有平时多锻炼自己的动手能力，培养严谨的实验科研素养。
多积累经验和把专业知识的基础打牢。
在本次实习过程中，我碰到了许多自己不能解决的难题，通过向指导老师王老师请教和本组组员间的讨论甚至争论，最终圆满完成实习任务。
在这里我要感谢帮助过我的所有人，感谢王老师的不倦指导，
更感谢与我在此次实习中一起讨论的队友，他们让我学到了许多课本上没有的知识，特别是一些细节问题上的处理。
红曲色素发酵
收稿日期 ２００２－１０－１５ 基金项目 国家 九五 攻关项目基金资助（９９－０２２－０２－０３） 作者简介 陈运中（１９６２－） 男 副教授 在职博士生
84 2003, Vol. 24, No. 7
食品科学
工艺技术
素 又产 Ｍｏｎａｃｏｌｉｎ Ｋ 活性物质的优势菌株为试验用 菌株 １．２ 主要试验仪器 设备
３．０ １２．０ 较好的生长和产色素的ｐＨ范围是５．０ ７．０ 结果见表 ３ 以 ６％ 接种量 液体培养 ３０ｈ 以 ｐＨ＝５ 的 总孢子数最多 菌丝体粗壮 生活力强
表 ３ 发酵初始ｐＨ的影响
初始 ｐＨ 值 ３ ５ ７ ９ １２
总孢子数 １．４５ １０１０ ２．２５ １０１０ １．８５ １０１０ １．０４ １０１０ ０．９０ １０１０
工艺技术
食品科学
2003, Vol. 24, No. 7 85
接种量（％） ２ ４ ６ ８
表１ 液体种子发酵条件的影响
总孢子数 １．３ １０１０ ２．４５ １０１０ ３．３ １０１０ １．４５ １０１０
菌丝体情况 少，网状
多，粗壮，网状 多，粗壮，横隔清晰，网状丰富
多，粗壮，网状丰富
表２ 不同种龄对成品红曲色价的影响
但不低于 ８％ 研磨成粉末 待测定
１．３．７ 色价测定方法 按照中国国家标准局 １９８５ 年颁布的 中华人民
共和国国家标准 食品添加剂 红曲米 ＧＢ４９２６－８５ 测 定［ ３ ］
称取红曲米粉样品 ０．５００ｇ 放入带刻度的 １００ｍｌ 具磨口塞试管中 加入 ７０％（Ｖ／Ｖ）乙醇至 ５０ｍｌ 摇匀 后放入 ６０ 水浴保温萃取 ２ｈ 取出冷却（必要时补充 定容） 用普通定性滤纸过滤入具塞试管或三角瓶 中 约滤出 １０ｍｌ 左右即可 吸取滤液 １ｍｌ 放入 ２５ｍｌ
【VIP专享】红曲米酒发酵技术
一、实验项目名称：红曲米酒发酵技术二、实验目的和要求：本项目以红曲霉为发酵菌种，通过学习红曲霉的生物学特性，红曲霉菌种扩大培养，固态发酵工艺及液态深层发酵工艺，了解和理解红曲米酒生产方法。
具体项目包括：1.红曲霉斜面制作及生物学形态观察；2.红曲霉及酵母菌菌种扩大培养；3. 红曲固态发酵实验；4、酒精发酵及酒精测定；5、红曲米酒风味综合测评。
三、实验器材：1、溶液和试剂：酵母膏、葡萄糖、琼脂粉、水、CaCO3、麦芽汁琼脂培养基。
2、仪器和其他用品：接种环、烧杯、试管、量筒、药匙、纱布、pH试纸、牛皮纸（或报纸）、玻璃棒、酒精灯、锥形瓶、三口烧瓶、高压蒸汽灭菌锅、电子天平、记号笔、冷凝管、离心机、霉菌培养箱等。
3、实验材料：红曲霉菌、酵母菌。
一些实验装置示意图：蒸馏装置 酒精计高压蒸汽灭菌锅 过滤装置离心机四、实验原理：红曲米酒发酵的过程中需要两种菌的参与，分别为红曲霉菌、酵母菌。
红曲霉菌是一种红色霉菌，属于好氧性真菌，培养和发酵的过程中需要氧气德参与。
而酵母菌的酒精发酵则是在厌氧发酵的条件下发生的，应该严格控制不要让氧气进入发酵体系，因此本次红曲米酒发酵可以在霉菌培养箱中进行。
培养这些菌需要不同的培养基，因此需要对培养基进行配制。
制作的培养基是为了扩大培养所需要的两种菌所准备的，培养这些菌需配制适宜的培养基，曲霉菌和酵母菌都可以采用琼脂培养基。
整个培养过程中要注意防止杂菌侵入以免实验失败。
接种操作要在酒精灯火焰旁进行，酒精灯的火焰上方和周围一定区域为无菌区，在此范围内操作可以确保无菌，可以避免杂菌污染实验材料。
高温对微生物具有致死作用，接种时要用火焰直接灼烧接种环，以达到灭菌目的，但一定要保证其冷却后方可进行转接，以免烫死用作菌种的微生物。
对实验材料要进行灭菌，消毒灭菌有很多方法，如：干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法、紫外线照射法和微孔滤膜法等。
本实验要灭菌，灭菌采用高压蒸汽灭菌法，灭菌在121℃下灭菌20min，在高压蒸汽灭菌锅开始灭菌之前要进行对锅内的冷空气进行排空。
红曲米酒发酵技术
一、实验项目名称：红曲米酒发酵技术二、实验目的和要求：本项目以红曲霉为发酵菌种，通过学习红曲霉的生物学特性，红曲霉菌种扩大培养，固态发酵工艺及液态深层发酵工艺，了解和理解红曲米酒生产方法。
具体项目包括：1.红曲霉斜面制作及生物学形态观察；2.红曲霉及酵母菌菌种扩大培养；3. 红曲固态发酵实验；4、酒精发酵及酒精测定；5、红曲米酒风味综合测评。
三、实验器材：1、溶液和试剂：酵母膏、葡萄糖、琼脂粉、水、CaCO3、麦芽汁琼脂培养基。
2、仪器和其他用品：接种环、烧杯、试管、量筒、药匙、纱布、pH试纸、牛皮纸（或报纸）、玻璃棒、酒精灯、锥形瓶、三口烧瓶、高压蒸汽灭菌锅、电子天平、记号笔、冷凝管、离心机、霉菌培养箱等。
3、实验材料：红曲霉菌、酵母菌。
一些实验装置示意图：蒸馏装置酒精计高压蒸汽灭菌锅过滤装置离心机四、实验原理：红曲米酒发酵的过程中需要两种菌的参与，分别为红曲霉菌、酵母菌。
红曲霉菌是一种红色霉菌，属于好氧性真菌，培养和发酵的过程中需要氧气德参与。
而酵母菌的酒精发酵则是在厌氧发酵的条件下发生的，应该严格控制不要让氧气进入发酵体系，因此本次红曲米酒发酵可以在霉菌培养箱中进行。
培养这些菌需要不同的培养基，因此需要对培养基进行配制。
制作的培养基是为了扩大培养所需要的两种菌所准备的，培养这些菌需配制适宜的培养基，曲霉菌和酵母菌都可以采用琼脂培养基。
整个培养过程中要注意防止杂菌侵入以免实验失败。
接种操作要在酒精灯火焰旁进行，酒精灯的火焰上方和周围一定区域为无菌区，在此范围内操作可以确保无菌，可以避免杂菌污染实验材料。
高温对微生物具有致死作用，接种时要用火焰直接灼烧接种环，以达到灭菌目的，但一定要保证其冷却后方可进行转接，以免烫死用作菌种的微生物。
对实验材料要进行灭菌，消毒灭菌有很多方法，如：干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法、紫外线照射法和微孔滤膜法等。
本实验要灭菌，灭菌采用高压蒸汽灭菌法，灭菌在121℃下灭菌20min，在高压蒸汽灭菌锅开始灭菌之前要进行对锅内的冷空气进行排空。
红曲霉发酵优化及色素提取工艺研究
红曲霉发酵优化及色素提取工艺研究戴秉扬(海南省海洋监测预报中心，海南海口570206)Monascus Fermentation Process Optimization and Pigment ExtractionDai Bingyang(Hainan Province Ocean Monitoring Forecasting,Haikou570206,China)Abstract:This paper screening for producing pigment after morphological identification of Monascus strains,to determine the appropriate formula for fermentation medium:soluble starch5%,yeast extract3%magnesium sulfate0.3%,0.05%zinc sulfate.The best conditions:the Monascus shake flask cultures resistant strains suitable2%ethanol solution,access to culture the strains of bacteria Age48h incubation temperature32℃,the medium volume50/250 mLErlenmeyer bottles,inoculum10%of the liquid volume,the rotational speed of200r/min,culture time11d of medium acidity of0.6%lactic acid.Monascus pigment extraction process conditions:pH=4.0,80%ethanol solution,the solid-liquid ratio of1:60g/ml,60℃extraction of2hours,extraction times2times. Extraction rate of11.75%.Keywords:M onascus；M onascus pigment；optimization of cultural medium；liquid fermentation4；extraction process红曲霉中的红曲色素的食用性和药物性价值的历史十分悠久，也是一种优质的天然营养着色剂，广泛应用于现代食品工业。
红曲霉固体发酵（2）
红曲霉固体发酵（2）红曲霉浅盘固体培养一、实验目的了解浅盘固体发酵的大致过程在实验室中小规模制备红曲二、实验原理由于红曲霉是一类好氧微生物，生长和代谢都需要氧气，所以应该在通气良好的曲盘上发酵。
原料不能铺放得太厚，一般2－3cm，在发酵过程中要控制好曲料的温度、湿度、氧气供应（主要控制曲料的厚度，并在培养过程中适时翻曲和调节曲盘位置）等，使之有利于微生物的长和相关代谢产物的积累。
浅盘固体培养有不少有点：如（1）所需的设备简单，只需曲盘、竹扁等即可。
（2）方法容易掌握.（3）投资少。
但也有缺点：（1）容易染菌，产品质量不稳定。
（2）占地面积大。
（3）劳动强度大。
（4）生产的产品数量少。
三、红曲的制作红曲古称单曲，是红曲霉生长在蒸煮过的米粒上形成的发酵食品。
生产工艺流程大米―――洗涤―――浸泡―――沥干―――蒸煮―――冷却―――接种―――培养―――烘干―――成品蒸煮至饭粒层玉色，粒粒疏松，不结团块。
蒸饭不能熟透；培养温度一般为30度，相对湿度RH大于85％，培养一周即可。
影响红曲发酵的因素影响红曲发酵的因素很多，如：菌种特性、原料成分、补水频度、空气相对湿度（RH）、温度、通气状况。
菌种：应选择生长快、适应性强、产红色素明显的菌株原料：一般选用无黏性的米，其淀粉含量高、营养丰富，且可吸收适量水分。
米的含水量对发酵很大，起始水分含量低，红曲色素容易生成；水分含量高，会抑制色素的合成。
一般米中含水量以25％－30％为宜；补水：红曲霉在生长繁殖过程中，需要补充适量的水分，尤其在生长旺盛期补水更为重要。
湿度：空气相对湿度关系到水分的蒸发，对发酵影响也很大，一般RH控制在85％以上。
温度：能在20－37度范围内生长，通常冷却至30度左右即可接种，采用30度发酵。
通气：红曲霉是一种好氧性微生物，因此培养过程中要注意保持良好的通气。
四、实验室红曲浅盘固体发酵1.种子制备：可直接用液体摇瓶发酵的红曲作为种子（接种前调pH到4.0）2.红曲浅盘固体培养（1）浸米：称取1－1.5kg大米，室温下浸泡5h.（2）蒸饭：将浸好的米用清水淋去米浆水，沥干至无滴水，在电饭锅上蒸饭也可用同样大小的3层纱布包裹,放入高压蒸气灭菌锅,121℃蒸饭20min左右。
红曲色素的液态发酵生产工艺研究
红曲色素的液态发酵生产工艺探究摘要：红曲色素是一种自然的食品色素，广泛应用于食品、药品、化妆品等行业。
本文以红曲色素的液态发酵生产工艺为探究对象，分析了不同培育基、发酵条件、转化率等因素对红曲色素生产的影响，并接受响应面分析法对液态发酵工艺进行优化。
结果表明，葡萄糖、蛋白胨、玉米浆等物质可以作为较优的培育基成分，发酵条件的温度为30℃左右，pH值为6.5左右，转化率可达到67.8%以上。
本探究结果为红曲色素的工业化生产提供了理论依据和试验参考。
关键词：红曲色素；液态发酵；工艺探究；响应面分析法1 前言红曲色素是以红曲真菌为原料，经固态发酵制得的自然色素。
具有色泽艳丽、健康安全等特点，广泛应用于食品、药品、化妆品等行业。
红曲色素的生产工艺主要分为固态和液态两种，其中液态发酵工艺较为常用。
但是在实际生产中，液态发酵工艺的生产效率和产品质量往往受到一些因素的制约，如培育基成分、发酵条件、转化率等。
为了提高液态发酵工艺的生产效率和产品质量，本文对红曲色素的液态发酵生产工艺进行了深度探究。
起首，优化了培育基成分的配比，探究了不同培育基对红曲色素生产的影响。
其次，在不同的发酵条件下，探究了红曲色素的生长状况和转化率。
最后，接受响应面分析法对液态发酵工艺进行了理论优化，得出了较为抱负的发酵参数。
2 试验方法2.1 试验材料红曲真菌菌株、葡萄糖、蛋白胨、玉米浆等。
2.2 试验步骤（1）培育基成分的优化：在红曲真菌的液态发酵基础培育基中，添加不同浓度的葡萄糖、蛋白胨、玉米浆等物质，以寻找适合的培育基成分。
（2）不同发酵条件下的探究：在确定好培育基的成分后，将红曲真菌接种到培育基中，分别在不同的温度和pH值条件下进行液态发酵，探究红曲色素的生长状况和转化率。
（3）响应面分析法的优化：接受响应面分析法对液态发酵工艺进行理论优化，得出较为抱负的发酵参数。
3 结果与分析3.1 培育基成分的优化通过对不同培育基成分的筛选，得出最优的培育基成分为：葡萄糖2.0g/L，蛋白胨1.0g/L，玉米浆3.0g/L。
红曲霉液态发酵产色素条件优化
70 食品安全导刊 2019年11月Tlogy科技工艺技术红曲霉（Monascus purpureus W ent .）又叫红曲、红糟、红大米，广泛存在于树木、土壤和堆积物等。
红曲色素是以红曲霉为原料通过现代科技手段提取的一种天然色素，具有抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、抑制突变等功效。
在食品工业被广泛应用于肉制品、调味品、腌制品、酒类及焙烤类食物中。
近年来，红色食用色素如甜菜红、红曲红和胭脂红被允许添加到食品中。
相对甜菜红和胭脂红，红曲红色素可用发酵法生产，通过优化菌种发酵条件使其产色素量增加，使红曲红色素的开发利用前景更为广阔。
1 材料与方法1.1 材料葡萄糖、玉米粉、NaNO 3、大豆粉、尿素、K 2HPO 4、FeSO 4、KCl、MgSO 4·7H 2O、琼脂、乳酸、甘油、L-谷氨酸钠、无水乙醇、NaCl 与红曲霉。
1.2 仪器与设备霉菌培养箱（MJP-150）、显微镜（XSZ-480AT）、电热恒温水浴锅（DK-8B）、定时双向磁力搅拌器（JB-1）、恒温培养振荡器（HZQ －R）、电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9140A）、高压灭菌锅（YXQ-LS-30S）、阿贝折光仪（BM-2WAJ）、超声波细胞破碎仪（NJL07-5）、分光光度计（722s）、低速离心机（TG-16-WS）和超净工作台（ZHJH）。
1.3 实验方法1.3.1 培养基的配制1.3.1.1 种子培养基玉米粉5%、NaNO 3 3%、KH 2PO 40.1%、MgSO 4·7H 2O 1.5%、pH5.4，高压蒸汽灭菌15 min（0.1 MPa）。
从固体斜面培养基上取适量的红曲霉菌种，添加到种子培养基中。
装液量100 mL，摇床震荡培养，30 ℃，170 r/min，培养7 d。
1.3.1.2 红曲霉液体培养基葡萄糖3%，NaNO 3 0.2%，K 2HPO 40.1%，FeSO 4 0.001%，KCl 0.05%，MgSO 4·7H 2O 0.05%，用乳酸将pH调为5.4，高压蒸汽灭菌15 min（0.1MPa）。
红曲霉发酵洛伐他汀的一些研究
培养基初始 pH 值对洛伐他汀产量的影 响
• 培养基中的酸碱性会对微生物生长有显著影响，可 以影响菌体对基质的利用速率、菌体生长速率、细 胞的结构状态和菌体细胞膜的电荷状况等，同时影
响发酵过程中各种酶活，从而影响代谢产物的变化
以及代谢产物的稳定性。此外，在发酵过程中，pH 值也会引起细胞膜通透性以及菌体形态的变化，进 一步影响菌体对养分的吸收和代谢产物的分泌过程。
总结
对 H8 红曲霉发酵培养基成分进行优化，综合比较 碳源和氮源对红曲霉生长及代谢产物的影响。结果 表明快速碳源并不利于洛伐他汀的合成积累，而慢
速碳源甘油对洛伐他汀产量的积累最有利，最佳添
加量为 60 mL/L 。在有机氮源的选择中，黄豆粉对 洛伐他汀的产量积累效果最好，最佳添加量为 3 g/ L。在对发酵培养基初始 pH 值的考察中发现，菌株 积累洛伐他汀的能力在酸性条件最为适宜。当 pH
通过考察酵母诱导剂类型、酵母细胞培养的不同时 间、诱导剂添加时间以及添加量等因素对红曲霉生 长及代谢的影响，确定了最佳诱导培养参数：酵母 诱导剂类型为酵母破壁液，酵母细胞作为诱导剂的 最佳培养时间为 2 d，诱导剂添加时间为红曲霉发 酵的第 0 d(即初始培养时)，添加量为 1.5 mL。 由于酵母破壁液的诱导，使洛伐他汀达到最大产值 的时间由对照组的 15 d 缩短为13 d，极大节省了 发酵过程中的生成成本。最终得到洛伐他汀产量为 334.01 mg/L，较对照组提高了 1.35 倍。
值为 5.0时，洛伐他汀合成量能够达到最大值。
在对红曲霉发酵条件优化过程中发现，红曲霉发酵 培养温度、菌丝接种量、溶氧量、培养时间均会对 红曲霉生物量及代谢产物有较大影响。单因素最佳
工艺参数为：培养温度 28℃、菌丝接种量 10%、溶
红曲色素液体发酵研究
Ｖｏ 】 ． ２ ８ Ｎｏ ． ５
０ｃ ｔ ．２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 １ ０月
文章编号 ： ２ ０ ９ ５— ４ ７ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５—０ ０ １ １ — ０ ５
红 曲色 素液体发酵研究
马歌 丽 ， 孙浩， 韩甜甜 ， 孙佳佳 ， 程战 士 ， 路 红 娜
Ｌｉ ｑ ｕｉ ｄ ｆ ｅ ｒ ｍｅ ｎｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｍｏ ｎ ａ ｓ ｃ ｕｓ ｐ ｉ ｇ ｍｅ ｎ ｔ
ＭＡ Ｇ ｅ 一 １ ｉ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｈ ａ ｏ ， Ｈ Ａ Ｎ Ｔ ｉ ａ ｎ — ｔ ｉ ａ ｎ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｊ ｉ ａ － ｊ ｉ ａ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ Ｚ ｈ ａ ｎ — ｓ ｈ ｉ ， Ｌ Ｕ Ｈ ｏ ｎ ｇ － ｎ ａ
（ 郑 州轻 ＿ ７ － 业 学 院 食 品与 生物． ３ ２ 程 学院 ，河 南 郑 州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ） 摘要 ： 对红 曲霉产 红 曲 色素的液 体发 酵培 养基 组成 和 发 酵条 件 进 行 了研 究． 结 果表 明红 曲霉发 酵 产
红曲色素的最佳培养基组成为 ： 葡萄糖 ３ ０ Ｌ ， 硝酸钠 １ ５ Ｌ ， 硫酸锌 ０ ． ０ ５ Ｌ和硫酸锰 ０ ． Ｏ ５ Ｌ ， 培养基初始 ｐ Ｈ＝ ３ ， 装液量为 ３ ０ ｍ Ｌ ／ ２ ５ ０ ｍ Ｌ ， 培养时间为 １ ２ ０ ｈ ． 在 此条件下， 红曲霉发酵产红曲色
ｓ ｔ ｕ ｄｉ ｅ ｄ． Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｒ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎｇ ｍｏ ｎ ａ ｓ ｃ ｕ ｓ ｐ ｉ ｇ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｗａ ｓ ａ ｓ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｓ： ｇ ｌ ｕ ｃ ｏ ｓ ｅ ３ ０ ｇ ／Ｌ， Ｎａ ＮＯ３ １ ５ ｇ ／Ｌ， Ｚｎ ＳＯ４ ０． ０５ ｇ ／Ｌ ａ ｎ ｄ Ｍｎ Ｓ Ｏ４ ０． ０ ５ ｇ ／Ｌ， ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｐＨ ＝３， ｌ ｉ ｑ— ｕｉ ｄ ｖ ｏ ｌ ｕｍｅ ３ ０ ｍＬ／ ２ ５ ０ ｍＬ， ｉ ｎ ｃ ｕｂ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ １ ２ ０ ｈ． Ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ， ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｖ ｌｕ ａ ｅ ｏ ｆ／ ｎ ｏ ｎａ ｓ ｃ ／ ／ ， ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ— ｃ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｎａ ｓ ｃ ｕ ｓ ｐｉ ｇ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｄ １ ６． ９ １ Ｕ／ｍＬ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｒ ｒ ／ ｏｒ ／ ｚ ／ ８ ｃ ／ ／ ￣； ｍｏ ｎ ａ ｓ ｃ ｕ ｓ ｐ ｉ ｇ ｍｅ ｎ ｔ ； ｆ ｅ ｍ ｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｏ ￣ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ
实验二 红曲发酵.
实验材料及培养条件
1、菌种：红曲霉菌 2、培养基（液体）
蔗糖 3%，(NH4)2SO4 0.3%，K2HPO4 0.1%,KCL 0.05%,MgSO4 0.05%，FeSO4 0.001%，酵母浸粉 0.5%，PH 自然
3、固体发酵培养基 大米培养基：加水浸泡20h，（100℃,灭菌 5min）
实验过程
1、察氏液体种子培养 配制制液体培养基。500mL 三角瓶中装液体培养基 150mL, 包扎后 0.1MPa 灭菌 20 分钟；液体培养基灭 菌冷却后 , 每瓶中接入 1/4 支红曲斜面菌苔 ( 注意 无菌操作 )；接种后置30℃恒温摇床中 180 rpm 摇瓶 培养 3天。 2、固体培养基制备及接种 1）浸米 :25 ℃以上浸米 5—8h, 大米吸收水分约在 28%～30% 。 2）蒸米: 将浸好的米用清水淋去米浆水, 沥干, 即可蒸米。 上汽火力要强, 待全部圆气以后，蒸煮3～5min, 出饭率在 135%, 饭粒呈玉色, 粒粒疏松, 不结团块。蒸米不能熟透。
3、摊凉接种
4、固态发酵
32～33 ℃保温保湿培养。每天翻曲一次，观察到曲粒 表面略有干皮、少数曲粒略有微红斑点等现象时即可 “吃水”, 使曲粒吸收一定水分, 以利菌丝逐渐向内 生长。
5、红曲色素提取： 1）取 200g 固体发酵之红曲, 在植物粉碎机中将其粉 碎； 2）将红曲粉放于 500mL 三角瓶中, 加入提取液(丙 酮 : 水 =80:20)300mL； 3）室温下浸提 1 天, 每隔 2 小时摇动一次, 过滤； 4）沉淀用同样提取液洗涤 2 次, 每次 100ml, 合并 滤液； 5）在旋转蒸发仪中减压蒸去丙酮( 尚有水分 )； 6）用 l mol/L HCl 调残留液(约 l00mL)的pH至3.0, 加至分液漏斗中； 7）用 150mL 醋酸 1）红曲色素：黄色素、橙色素和紫红色素 2）活性酶 3）洛伐他汀等 4）抑菌物质：桔霉素(Citrinin)等
红曲霉液体发酵中初始糖浓度与色素代谢的关系
红曲霉液体发酵中初始糖浓度与色素代谢的关系（生物量、胞内、胞外色价、PH值、总糖）目的：首先找到一种适合该菌株利用的糖，进一步确定初始糖浓度对发酵液色素代谢的影响。
1实验材料与方法1.1材料及设备1.1.1菌种红曲霉菌M1菌株，由2010届毕业生以红曲粉为原料分离纯化获得，保存在食品学院食品微生物实验室。
1.1.2药品1.1.3设备灭菌锅，培养箱，摇床，离心机，紫外可见分光光度计，电子天平，pH计等。
1.1.4培养基及试剂（1）平板活化培养基（酸化CPDAg·L-1）：葡萄糖20, KH2PO4 3,MgSO4 1.5, 马铃薯200，琼脂15，VB1微量，乳酸调pH5.0。
制备方法：马铃薯去皮，切成小块加水，煮沸15 min（注意火力的控制，可适当补水），用纱布过滤，滤液加葡萄糖、KH2PO4、MgSO4、琼脂，乳酸调pH至4.0。
0.1MPa灭菌30 min。
（2）液体发酵培养基（g·L-1）[1]：可溶性淀粉30，酵母膏5，NaNO3 3，KH2PO4 1，MgSO4·7H2O 0.5，乳酸调pH5.0，0.1MPa灭菌30min。
[1]孙菲菲, 岳田利, 袁亚宏, 等. 红曲霉菌5040发酵产生红曲色素的工艺及其色素特性研究. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2006,34(6):137~141 （3）试剂1.2方法1.2.1菌株活化将保存菌种转接到酸化CPDA培养基平板上，30℃~32℃恒温培养5d，当其菌落呈现鲜艳的深红色、绒毛较长且发红、培养基背面也呈鲜艳的深红色时进行平板接种培养，用于后续液态发酵培养研究。
1.2.2培养方法用打孔器在长满红曲霉菌的平板培养基上打3个直径为1 cm的菌饼转接到装有80 mL的产色素发酵培养基的三角瓶（250 mL）中，水浴摇床中30 ℃，160 r·min-1培养4d作为种子液。
以接种量10%(5 mL/50 mL)将种子液转接到装有产色素培养基的三角瓶（80 mL/250 mL）中，30 ℃，160 r·min-1恒温振荡培养6 d天作为发酵液，试验重复3次。
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红曲发酵及红曲色素的提 取
生命科学学院
实验目的
1、了解红曲菌液体菌种的制备方法, 为红曲 发酵实验准备液体种子。 2、了解固体发酵的工艺过程 , 在实验室中小 规模制备红曲。 3、熟悉从红曲中分离代谢产物的方法，以及 掌握红曲色素1、红曲
红曲又称红曲米，其发明至今己有一千多年的历 史，它是以稻米蒸熟后接种红曲菌(Monascus)发 酵制成的，可直接作为天然色素来使用，安全性 高。
2、红曲的主要成分及作用 1）红曲色素：黄色素、橙色素和紫红色素 2）活性酶 3）洛伐他汀等 4）抑菌物质：桔霉素(Citrinin)等
实验原理
3）红曲霉菌 红曲菌是腐生真菌，生长的最适pH为3.5-5， 能耐pH3.5，尤嗜乳酸。 生长温度为26-42℃，最适温度为32-35℃；能 耐10%乙醇。 能合成生物素、泛酸、尼克酸硫胺素、核黄素 等。还能产生色素、乙醇、琥珀酸及少量乳酸、 醋酸等。红曲菌的液化型α-淀粉酶的活性弱， 而糖化型β-淀粉酶的活性较强，故可用来生 产红色麦芽糖。红曲菌的蛋白酶的活性较高。
3、摊凉接种
4、固态发酵
32～33 ℃保温保湿培养。每天翻曲一次，观察到曲粒 表面略有干皮、少数曲粒略有微红斑点等现象时即可 “吃水”, 使曲粒吸收一定水分, 以利菌丝逐渐向内 生长。
5、红曲色素提取： 1）取 200g 固体发酵之红曲, 在植物粉碎机中将其粉 碎； 2）将红曲粉放于 500mL 三角瓶中, 加入提取液(丙 酮 : 水 =80:20)300mL； 3）室温下浸提 1 天, 每隔 2 小时摇动一次, 过滤； 4）沉淀用同样提取液洗涤 2 次, 每次 100ml, 合并 滤液； 5）在旋转蒸发仪中减压蒸去丙酮( 尚有水分 )； 6）用 l mol/L HCl 调残留液(约 l00mL)的pH至3.0, 加至分液漏斗中； 7）用 150mL 醋酸乙酯分次抽提；
参数测定
红曲色价测定（每天测一次，绘制色价曲线） 1）称取红曲米样品 0.5g, 放入带有刻度的 lO mL 具塞 试管中； 2）加入 80%的乙醇 8 mL, 摇匀, 60℃水浴保温萃取 0.5h； 3）取出冷却, 用普通定性滤纸过滤入lO mL 量筒中, 用 80% 乙醇洗涤残渣 2 次, 合并滤液, 并用 80% 乙醇定容 至10mL； 4）以 80% 乙醇作对照, 在 505nm 波长下, 用 lcm 比色 皿测定样品的吸光度。 5）计算: 红曲色价(以lg样品计)=A505×lO×2 注意：发酵后期, 若红色素产生量多, 可稀释后测定。
实验过程
1、察氏液体种子培养 配制制液体培养基。500mL 三角瓶中装液体培养基 150mL, 包扎后 0.1MPa 灭菌 20 分钟；液体培养基灭 菌冷却后 , 每瓶中接入 1/4 支红曲斜面菌苔 ( 注意 无菌操作 )；接种后置30℃恒温摇床中 180 rpm 摇瓶 培养 3天。 2、固体培养基制备及接种 1）浸米 :25 ℃以上浸米 5—8h, 大米吸收水分约在 28%～30% 。 2）蒸米: 将浸好的米用清水淋去米浆水, 沥干, 即可蒸米。 上汽火力要强, 待全部圆气以后，蒸煮3～5min, 出饭率在 135%, 饭粒呈玉色, 粒粒疏松, 不结团块。蒸米不能熟透。
优质的成熟稻米Premium Grown Rice
第一次杀菌 1st Sterilization
植入菌种 Inoculation 固态发酵 Solid State Fermentation 二次杀菌过程2nd Sterilization 干燥 Drying 研磨 Grinding 置入红曲霉菌
实验原理
思考题
1．比较固态发酵与液体发酵的优缺点，并指出固 体发酵的应用范围。 2．萃取后米粒中仍带有红色, 是否会对结果产生 影响?
实验材料及培养条件
1、菌种：红曲霉菌 2、培养基（液体）
蔗糖 3%，(NH4)2SO4 0.3%，K2HPO4 0.1%,KCL 0.05%,MgSO4 0.05%，FeSO4 0.001%，酵母浸粉 0.5%，PH 自然
3、固体发酵培养基 大米培养基：加水浸泡20h，（100℃,灭菌 5min）