红曲黄色素研究

【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%。
【关键词】：红曲霉 色素 色价 固态发酵
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TS202.3
【目录】：
摘要6-7
Abstract7-12
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