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红曲色素是红曲菌发酵产生的天然色素。其中红曲红色素已经在很多食品中得到广泛应用,而应用前景更为广泛的黄色素却没有足够的研究。在红曲菌合成色素的同时还会伴随着桔霉素的合成,因此如何提高红曲黄色素的产量,减少桔霉素的生成是本论文的研究目的。首先选择出高产色素,低产桔霉素的菌株M2作为研究菌株,该菌株鉴定为紫色红曲霉。通过单因素实验确定M2发酵的最佳条件为转速150r/min、温度30℃、发酵4 d。发酵后黄色价为66.0 U/mL,黄色调为1.09,桔霉素含量为10.36 mg/L。通过改变初始pH值发现,pH对色素的组分和桔霉素的影响显著。当初始pH<4.5时,橙色素是主要色素,当pH>4.5时,黄色素是主要色素;对于桔霉素,当初始pH≤6.5或最终pH≤3.5时,桔霉素的含量随着pH降低不断减少。基于红曲色素的合成途径考虑,向培养基中分别加入辛酸、癸酸等不同的脂肪酸,结果发现癸酸和软脂酸均能促进黄色素的合成。当癸酸和软脂酸的浓度分别为0.05 mL/L和0.025 g/L时,与对照相比,黄色素产量分别提高了 42.9%和17.9%。对桔霉素而言,5种脂肪酸均能抑制桔霉素的合成。依据红曲色素的结构转化关系,向培养基中分别加入抗氧化剂促进黄色素的合成。结果表明添加0.2 g/L的焦亚硫酸钾效果最明显。此时,黄色价为80.0 U/L,是对照的1.35倍。黄色调为1.28,是对照组的1.25倍。通过响应面法优化金属离子,最佳添加量分别为Ca2+0.40mmol/L、Fe2+0.30 mmol/L和Na+ 0.15 mmol/L。最终黄色素的产量为94.8 U/mL,是对照的1.50倍,桔霉素含量基本不受影响。通过以上实验选出对黄色素和桔霉素影响显著的因素,通过正交实验确定了发酵红曲菌M2的最优条件为:焦亚硫酸钾0.1 g/L、磷酸氢二铵0.3 g/L、癸酸0.3 mL/L、钠离子0.2mmol/L,此时黄色价为106.1U/mL,是初始的1.60倍,黄色调为1.20,是初始的1.14倍,桔霉素的含量为2.09 mg/L,比初始减少了 77.2 %。