红曲色素是一种天然的混合色素,主要应用于各类食品加工中,其安全性和功能性得到了广泛的认可。论文主要研究了固态发酵工艺和原料品质改良对红曲米中红曲色素含量的影响,通过人工神经网络建立红曲霉固态发酵动力学模型,试验得到的主要结论如下：1.研究了不同大米固态发酵对红曲米品质的影响。选取粳米、籼米、糯米等6种米,在固态发酵条件下制取红曲米,结果表明：用粳米所发酵的红曲米中红曲色素含量较高,色阶达到1534U/g,籼米次之,糯米发酵制得的红曲米红曲色素含量较低。2.采用单因素法对红曲霉种子液态发酵条件进行优化,结果表明：当接种量为6%、发酵时间为34-36h、温度为29-31℃、初始pH范围为5-6、振荡速度140r/min,液态发酵所产生的孢子数量相对较多,菌丝体形态粗壮、网状结构丰富且横隔清晰。3.在红曲霉固态发酵产红曲色素的基础上,采用二次回归正交旋转组合设计对发酵工艺进行优化。建立了红曲米色阶(Y)与温度(X1)、水分含量(X2)、接种量(X3)、添加乙醇体积浓度(X4)、发酵时间(X5)5个试验因素的正交回归模型：Y=1542.3472-134.5833X1-94.4167X3-148.66667X5-83.2708X1X1+137.8542X2X2+89.9792X4X4-171.6458X5X5-140.6250 X3X5。根据频率分析法得到当温度为31℃、水分含量为42%、接种量为12%、乙醇体积浓度0.7%、发酵时间7d时,在此结果下得到的红曲米色阶为1588 U/g,与理论值相符。4.采用BP神经网络建立红曲霉固态发酵过程中生物量、总糖含量、红曲色素含量的发酵动力学模型。通过均方误差最小法选取隐藏层的节点数分别为14、8、5；通过对预测值的检验,证明了所建立的模型能较好的模拟实际变化趋势。由预测模型得出：在发酵时间48h,糖被迅速消耗,菌体快速生长；48h-126h菌体生长进入对数期,生物量增长量接近10倍,与菌体生长相对应的发酵底物随着菌体的生长迅速消耗；发酵126h后,菌体的生长和红曲色素的生成逐渐进入了稳定期,在144h时,红曲色素的生成量达到最大为1577U/g,与优化前相比有了很大幅度的提高。5.考察了不同辐照剂量处理原料米对红曲米品质的影响,试验结果表明：经过辐照处理的原料米所制得的红曲米中红曲色素含量有一定的变化,但变化趋势并不显著。通过对大米原料的品质研究,得出如下结论：不同辐照剂量处理后大米中蛋白质含量、脂肪含量、水分含量并无明显统计学规律,但淀粉含量呈显著下降趋势,且与红曲米的色阶表现出正相关性；随着辐照剂量的增加,大米直链淀粉含量显著、胶稠度显著下降,糊化温度显著上升；经过辐照处理的大米,大米硬度和粘附力发生了一定的变化,且二者比值呈现下降趋势,粘附力与红曲米的色阶呈负相关性；通过微型黏度仪测定不同辐照剂量处理后大米淀粉的黏度谱,结果表明随着辐照剂量的增加,淀粉的黏度谱逐渐向X轴靠近。6.研究了陈化处理原料米对红曲米品质的影响。结果表明,粳米1、粳米2和籼米1陈化后色阶有明显提高,籼米2变化不显著。通过对大米原料品质进行测定,结果显示：营养品质中,四种大米的蛋白质含量变化不显著,淀粉含量、脂肪含量降低,脂肪酸含量升高；陈化后四种大米的硬度增加、粘附力下降。