不同红曲菌株对多糖饮料品质的影响

该文以新鲜红薯为主要原料,利用3株红曲菌（Monascus GN、H4000和Z505）进行液态发酵研制红曲多糖饮料,并对其红曲色素、红曲多糖含量、桔霉素含量以及感官评分进行研究。结果表明,不同红曲菌株发酵研制的多糖饮料存在明显差别,其中,红曲菌株Z505发酵新鲜红薯的发酵液色泽橙黄透亮,产红曲多糖的能力最强（1.89 g/L）,桔霉素含量较低,感官评分为83,具有花果香味,口感最佳。     

玉米芯水解液发酵生产红曲色素的研究及条件优化

红曲霉是用于生产红曲色素的一类重要真菌,但红曲霉还会产生桔霉素,因此在控制桔霉素的前提下增强色素合成是目前研究的热点。玉米芯是一种分布广泛的农业废弃物,研究选用玉米芯水解液为碳源,考察其对红曲霉液态发酵时生物量、桔霉素和红曲色素水平的影响,并对发酵条件进行了优化。结果显示,玉米芯水解液是红曲霉发酵的良好碳源,当水解液中葡萄糖为40g/L,木糖为30g/L,暗光培养并添加辛酸时,桔霉素产率仅为27μg/L,红曲色素色价(OD510nm)高达268。     

红曲霉菌9903发酵工艺条件对色素及桔霉素生产的影响

筛选到一株高产色素、低产桔霉素的红曲霉菌9903，并鉴定该菌种为红曲红曲菌。为提高色素含量、降低桔霉素含量，对该菌的发酵培养基成分进行了研究，通过三因素三水平正交实验得到了摇瓶最佳培养基配方，在10L的自动发酵罐实验中，以玉米淀粉和谷氨酸单钠盐为主要成分的发酵液色价达到184U／mL，桔霉素质量浓度低于1mg/L，发酵动力学的初步研究表明，色素及桔霉素的生产与菌体生长有一定的偶联关系，而且桔霉素在发酵后期有一定程度的降解。此外，溶氧条件对红曲霉产色素和桔霉素的影响的初步研究表明，高溶氧对色素和桔霉素的生产都有促进作用。     

采用响应面法优化红曲霉固态发酵产红曲色素培养条件的研究

采用Box-Behnken设计和响应曲面分析(Response surface methodology,RSM),以红曲菌固态发酵大米产高色价红曲米的3个关键培养条件(培养基初始水分含量、培养温度和发酵时间)为自变量,以红曲米色价和桔霉素含量为响应值,对上述3个关键培养条件的最佳水平范围进行了探讨与优化.通过对红曲色素的色价曲面方程二次多项回归方程求解得知,在水分含量、培养温度、发酵时间分别为37.33%、27.62℃和13.89 d时,红曲菌IFFI05032产红曲米色价的最大预测值为3577.37 U/g.为得到在色价较高时桔霉素相对含量最低,通过对色价拟合方程和桔霉素拟合方程的联合求解获得了色价和桔霉素含量分别为2945.32 U/g、15.60 μg/g的预测值,此时初始水分含量、培养温度和发酵时间分别为38.36%、29.03 ℃和12.40 d.上述预测值不仅被统计学方法所验证,也被验证实验所证实.     

红曲菌中桔霉素的控制策略及研究进展

红曲菌在我国的使用历史悠久,其在食品添加剂、发酵食品、酿酒和中药等方面应用广泛。目前,虽然液 态发酵技术基本解决了红曲色素产品中的桔霉素含量高的问题,但固态发酵红曲米产生的桔霉素含量高的问题依然 是制约红曲企业及产业发展的主要技术难题之一。本文对红曲菌代谢产物中桔霉素的毒性、限量标准、检测方法、 合成途径及调控基因进行了综述,并从传统方法和生物方法两个层面阐述了控制红曲菌中桔霉素含量的主要策略, 旨在为有效降低红曲菌中桔霉素的含量和促进红曲产业健康发展提供参考。     

红曲霉菌株固态发酵特性的比较研究

以籼米为固态培养基分别对8株红曲菌的发酵特性进行研究,比较其产糖化酶、产色素以及产桔霉素的能力,筛选出可应用于红曲黄酒酿造的优良红曲霉菌株。结果表明不同红曲菌的菌株特性存在显著性差异,成曲中橙色红曲菌(M.aurantiacus)B5菌株具有最低的产桔霉素能力,较高的产色素和产糖化酶能力,其桔霉素产量9.06μg/g,醇溶性总色价420.82 U/g,水溶性总色价117.6 U/g,产糖化酶酶活力410.7 U/g。B5菌株是可应用于红曲黄酒酿造的优良红曲菌。跟踪菌株B5在制曲过程中代谢产糖化酶、色素及桔霉素能力的变化情况,综合各个指标的变化趋势得出制曲最佳时间为9 d。     

四株红曲霉菌固态发酵木耳红曲的性能比较

目的:以黑木耳为发酵原料,筛选高产色素、高产洛伐他汀和低产桔霉素的红曲霉菌株,用于红曲木耳产品开发。方法:考察四株红曲霉菌株(M.z507、M.c507、M.b2019、M.h2019)固态发酵产物(多糖、还原糖、蛋白质、洛伐他汀、桔霉素、红曲色素)的含量以及红曲色素的抗氧化活性。结果:发酵14 d后,相对于对照组,四种红曲霉菌中多糖、蛋白质含量均有所减少,还原糖含量均增加。M.h2019红曲总色素色价达50.90 U/mL,洛伐他汀含量达1724.19 μg/g,桔霉素含量为0.03 μg/g,红曲色素抗氧化活性最强;而M.b2019红曲总色素色价为10.52 U/mL,洛伐他汀含量达684.56 μg/g,不产桔霉素;M.z507红曲总色素色价为3.88 U/mL,洛伐他汀含量达102.49 μg/g,不产桔霉素;M.c507红曲总色素色价为2.71 U/mL,既不产洛伐他汀也不产桔霉素。结论:M.h2019菌株产生红曲色素和洛伐他汀产量较高,红曲色素抗氧化活性强,且产生桔霉素含量低于国标限量,适合用于固态发酵木耳红曲产品。     

红曲液态发酵高产色素低产桔霉素的工艺条件

通过优化液态发酵过程及提取精制过程中的相应措施,可有效降低红曲桔霉素含量。优化后的小型发酵罐主要工艺条件是:精选氮源(大豆水解液为佳);合理的通风量和搅拌转速[小型罐通风强度1.0L/(L·min),转速200r/min];在较高的温度下发酵(36℃);尽可能缩短发酵时间(96h);成熟发酵液在过滤前调节pH,使色素沉淀,从而与桔霉素分离。所得到红曲红色价分别为2 000U/g、10 000 U/g,桔霉素含量分别为0.282 mg/kg和1.373 mg/kg(折算为500U/g时的桔霉素含量为0.075mg/kg和0.067mg/kg),均低于红曲色素日本标准中桔霉素含量的限量指标(0.2 mg/kg即500 U/g)。说明通过发酵工艺及提取精制的优化,在不影响色素高产的情况下可将红曲色素中的桔霉素含量降至理想的水平。     

高效液相色谱(HPLC)法分析大米红曲中的桔霉素

本文探讨了大米红曲色素中桔霉素的高效液相色谱检测方法,并研究了影响红曲中桔霉素含量的一些因素。结果表明:红曲色素经预处理后以2%冰醋酸水和甲醇为流动相(2%冰醋酸水:甲醇=70:30)时,桔霉素能很好地与其他红曲色素成分分开;选育得到的15株红曲菌种中,11号和14号菌株产生的红曲色素中没有检测到桔霉素;液体发酵产物中桔霉素含量显著低于固体发酵法;干燥方法对桔霉素含量有一定的影响,但没有达到显著性差异。     

两种红曲菌固态发酵产莫纳可林K和桔霉素的比较

红曲菌可产生具有降血脂功能的莫纳可林K,但部分菌株产生的桔霉素引起了人们对红曲产品安全性的担忧。选取11株紫色红曲菌和10株红色红曲菌,通过高效液相色谱法分析各菌株固态发酵所产红曲米中莫纳可林K和桔霉素的含量。结果表明,11株紫色红曲菌和4株红色红曲菌可产生桔霉素,1株紫色红曲菌和9株红色红曲菌可产生莫纳可林K。其中5株红色红曲菌所生产的红曲中莫纳可林K和桔霉素含量符合QB/T 2847—2007《功能性红曲(米粉)》。该结果可为修改红曲产品相关标准提供有价值的信息。     

高产色素红曲菌的选育及摇瓶发酵培养基优化

红曲菌发酵生产食用色素被认为是微生物发酵法生产天然色素行业中最成功的范例之一,如何提高红曲菌发酵生产色素的水平吸引了越来越多的关注。本实验以紫色红曲菌(Monascus purpureus)H1102为出发菌株,在优化原生质体制备条件的前提下,对红曲菌采用原生质体紫外诱变,获得了一系列菌体形态、色素产量发生变化的突变株。经高渗平板初筛,液态摇瓶发酵复筛一系列实验获得了一株高产色素,且桔霉素含量仅0.62 mg/L的紫色红曲菌H1102-5,并对发酵培养基做了优化实验,优化后的摇瓶实验发酵液色价可达514U/mL,相对于出发菌株提高了121%,为红曲色素的大规模发酵生产奠定了基础。     

不产桔霉素高产红曲色素的基因工程红曲菌株构建

以一株高产红曲色素的紫色红曲菌（Monascus purpureus）J01为研究对象,采用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导 的T-DNA转化技术,敲除紫色红曲菌株J01基因组中的桔霉素合成关键基因pksCT,构建一株不产桔霉素高产红曲色素的红曲菌株。 结果表明,通过菌落形态观察和生物量测定得出,菌株J42与菌株J01的菌落形态及生物量无显著性差异（P＞0.05）;经高效液相色谱（HPLC）与液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）分析得出,菌株J01的桔霉素含量为5.1mg/kg,pksCT基因敲除菌株J42菌丝体中未检测到 桔霉素;菌株J42的黄色素,橙色素和红色素色价分别为1 877 U/g、773 U/g、1 068 U/g,显著高于菌株J01（P＜0.01）,并且菌株J42的红 曲色素总色价为415 U/mL,是原始菌株的1.56倍,成功构建了一株不产桔霉素高产红曲色素的生产菌株J42。     

红曲橙色素的发酵制备及其在红曲红色素化学半合成中的应用

以红色红曲菌M7为菌株,采用pH 3的两步发酵法,结合结晶分离步骤,制备高纯度红曲橙色素,并以红曲橙色素和氨基酸为前体物,利用亲氨基反应在体外进行红曲红色素的化学半合成。结果显示,在该发酵条件下,所产生的色素在300 nm~600 nm范围内只有一个吸收峰,最大吸收波长为472 nm,表明该色素产物的主要成分为红曲橙色素,产量达(7.9±0.2)×10⁴U/L;结晶分离步骤能显著提高红曲橙色素的纯度,当向70%乙醇的色素提取液中加入0.5倍体积的水进行结晶分离时,每升发酵培养基可获得(0.63±0.04)g高纯度红曲橙色素晶体,含红斑红曲素和红曲玉红素两种橙色素组分,未检出桔霉素;体外亲氨基反应成功合成色氨酸和谷氨酸衍生红曲红色素,且橙色素向2种衍生红曲红色素的转化效率无显著差异。     

铵盐对紫色红曲霉合成代谢红曲色素及桔霉素的影响

研究紫色红曲霉（Monascus purpureus）Y20液态发酵过程中不同铵盐对目的产物红曲色素及有害物质桔霉素的合成代谢的影响。在发酵培养基中添加不同铵盐,检测M. purpureus Y20发酵液中红曲红色素、红曲黄色素及桔霉素含量,分析其变化及原因。结果表明：M. purpureus Y20发酵过程中发酵液pH值相对较稳定,未添加铵盐的对照组发酵液基本维持在pH 4.8;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液pH＞6;添加NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl的发酵液初始pH＜5.5,发酵过程中持续降低至pH 2.5左右;含有0.3 mol/L NH4＋的(NH4)2SO4的发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L,较对照组降低88.6%;含有0.1～0.3 mol/L NH4＋的NH4Cl发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L;含有0.3 mol/L NH4＋的NH4NO3发酵液未检出桔霉素,红曲黄色素含量较对照组升高31.0%、红曲红色素含量降低11.6%;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液无桔霉素检出,但菌体干质量较小,色价较低。因此,添加铵盐可影响发酵液pH值,影响M. purpureus Y20对营养物质吸收和代谢,改变红曲色素的组成比例和抑制桔霉素的生成;添加适量(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3有利于促进红曲黄色素的生物合成,阻碍桔霉素的生成。     

红曲色素和桔霉素代谢调控方法的研究进展

在食品安全问题日益受到关注的今天,取代人工合成色素的天然色素具有广阔的市场前景。红曲色素是国际范围内生产量及使用量最大的天然食用色素之一,广泛应用于肉制品加工和水产品加工领域的着色。福建红曲以品质优、色价高的特点,在国内外享有极高声誉,但在红曲霉代谢过程中同时会合成真菌毒素桔霉素,使红曲色素在使用中存在安全隐患。我国红曲色素产品中桔霉素含量普遍偏高,制约了我国红曲产品的出口和使用领域的拓展。红曲色素和桔霉素合成呈伴生现象,常出现提高红曲色素产量的同时,桔霉素含量也相应提高的情况,因此调控红曲霉代谢过程中促进红曲色素的产生同时抑制桔霉素的产生成为解决这一矛盾的关键。文章介绍了国内外红曲色素和桔霉素的代谢调控方法的研究概况,主要包括菌种选育、发酵工艺优化及基因工程等来达到调控目的,通过掌握红曲菌代谢调控网络,研究红曲菌产桔霉素的代谢途径及途径中的代谢机制,进而综合分析调控红曲霉合成代谢桔霉素存在的问题并提出应对措施,对推动红曲产品的出口和红曲产业的健康发展具有重要意义。     

低桔霉素高色价红曲色素的提取研究

以红曲米为原料采用两步提取法提取红曲色素,第一步提取去除桔霉素,第二步提取红曲色素。实验结果表明,第一步提取的最佳条件为提取溶剂乙酸乙酯、提取溶剂pH2.5、提取温度50℃、提取时间60min、料液比1:15(g:mL)、提取次数3次。第二步提取的最佳条件为乙醇浓度85%、提取温度60℃、提取时间50min、料液比1:20(g:mL)、提取次数2次。采用上述最佳条件两步提取可得到低桔霉素高色价的红曲色素产品,红曲色素得率8.31%、色价18625U/kg、桔霉素含量1.37mg/kg,桔霉素含量低于红曲色素中桔霉素最低限量指标。      

8株红曲菌生产特性研究

采用固态和液态两种发酵方法对8株野生红曲菌进行发酵,分析对比其产色素能力、产生理活性物质莫纳可林(Monacolin K)能力及产桔霉素情况,以筛选出可在发酵食品工业上安全应用的优良红曲菌菌株。结果表明:8株红曲菌生产特性存在显著性差异,其中L2菌株红曲色素产量和Monacolin K产量最高,而真菌毒素桔霉素产量最低,是一株可安全应用于发酵食品工业的优良菌株。     

不同液态发酵基质对红曲霉产红曲色素及桔霉素的影响

在前期分离纯化出的10株红曲霉基础上,以18种液体培养基对10株红曲霉进行发酵培养,通过分光光度计和质谱分析仪测 定各发酵液中红曲色素和桔霉素含量,分析不同地区红曲霉的红曲色素和桔霉素的代谢特性,筛选出高产红曲色素低产桔霉素的 红曲霉菌株。 结果表明,产红曲色素最适的液体培养基配方为葡萄糖3%、蛋白胨1%,其中新疆地区红曲霉所产红曲色素量最高,为 6.81×10-2 mg/mL;新疆地区红曲霉仅在18种培养基中的面筋碱性蛋白酶水解液+葡萄糖发酵液中产生了桔霉素,而红曲霉ZBX天津 在所有培养基发酵液中均未产生桔霉素。     

响应面法优化红曲霉菌株L发酵培养基

为将1株高粱红曲霉菌株L应用于红曲黄酒的酿造体系,对其进行液态发酵培养基的优化,确定纯种液态发酵曲最佳发酵培养基成分。以产糖化酶、红曲色素以及桔霉素能力为优化指标,采用Plackett-Burman(PBD)设计,从7个因素中筛选显著的影响因素,然后运用中心组合设计(CCD)结合满意度函数法(FD)进行多重响应的分析。试验结果表明:最佳发酵培养基配方:米粉3%,葡萄糖12.5 g/L,味精22.3 g/L,硫酸铵9.7 g/L,磷酸二氢钾3.0 g/L,七水合硫酸镁0.7 g/L,一水合硫酸锰0.07 g/L。在优化后的培养基配方下,发酵液糖化酶活力为453.57 U/mL,色价116.42 U/mL,桔霉素含量16.42μg/mL,相比于优化前,糖化酶活力提高了88.6%,色价基本维持在原水平,同时桔霉素含量降低了82%。     

碳氮源对不同特性红曲菌株L、Idu产色素及桔霉素的影响

选取高产桔霉素红曲菌L及低产桔霉素红曲菌Idu,采用液态培养方式,研究不同种类碳氮源对这2种菌株产色素及桔霉素的影响。结果表明:对高产桔霉素菌株L而言,大米粉作为碳源其色素产量可达到72.02U/mL,桔霉素产量最低,为1.74mg/L,色素产量较高同时桔霉素产量得到很好控制,因此为菌株L的碳源最优选择;谷氨酸钠作为氮源其色素产量可达63.96 U/mL,桔霉素产量为8.13mg/L,色素产量最高同时桔霉素含量在可控范围之内,因此作为最优氮源的选择。对低产桔霉素菌株Idu而言,除蔗糖外,其余碳源对桔霉素产量均低于1mg/L,因此选择产色能力最高的麦芽糖作为碳源,色素产量可达56.94U/mL;桔霉素的产量随着菌种产色能力的增加而增加,因此选取产桔霉素最少的硫酸铵作为氮源以避免发酵产品桔霉素的超标。