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本文以紫甘薯为原料,采用液体深层发酵技术,研究了紫甘薯淀粉对红曲霉产色能力的影响,应用响应面法优化了红曲霉液态发酵培养基及其培养条件,并对其发酵动力学进行了研究,结果如下: 以紫甘薯淀粉为碳源培养红曲霉时其产色能力的研究结果表明,红曲霉的菌体干重和红曲色素含量分别是用白薯培养的111.38%和82.77%。在可见光范围内,以紫甘薯淀粉培养红曲霉得到的红曲色素有410 nm和506 nm两个最大吸收峰,液相色谱法分析表明该色素主要含有7种组分。 在以紫甘薯淀粉为碳源的培养基中,分别添加玉米浆、胰蛋白胨、酵母膏、L-谷氨酸钠、(NH4)2SO4和NaNO3,考察红曲霉的产色能力。结果表明,胰蛋白胨和L-谷氨酸钠较适宜红曲霉产色。该菌的红曲色素产量的二次多项数学模型具有显著性(P=0.0103),决定系数为0.947。当紫甘薯淀粉、胰蛋白胨和L-谷氨酸钠浓度分别为12.63%、1.14%和0.35%时,红曲色素产量可达177.009u·ml-1。 研究了液态发酵培养条件对红曲霉发酵产色能力的影响。结果表明,红曲霉的色素产量的二次多项数学模型具有显著性(P=0.0018),决定系数为0.975。当起始pH值为5.8,装液量为52.6ml/250ml,培养时间为4.3d时,红曲色素产量可达187.630 u·ml-1。 红曲霉液态发酵动力学研究结果表明,发酵终点为108 h时,红曲霉的生物量达到36.01g·L-1,胞内色素和胞外色素产量分别达到194.50 u·ml-1和56.23 u·ml-1。菌体干重与胞内色素产量之间呈高度正相关(r=0.9844)。 随着红曲霉生长繁殖,发酵液中总糖和还原糖含量逐渐下降,可溶性蛋白质含量缓慢上升,游离氨基态氮含量下降,pH值先下降后上升,相对电导率呈上升的趋势。