下载文档原格式
水溶性红曲红色素的分离纯化及其脂溶性衍生物的制备的
开题报告
一、研究背景
红曲菌是一种发酵食品中常用的微生物。
其中，红曲菌中含有一种水溶性的红色素，被称为水溶性红曲红色素，该色素具有一定的药用和营养保健作用。
同时，这种
色素可以通过化学反应与油脂等物质结合生成脂溶性的衍生物，这些化合物在食品、
药品等行业均有广泛应用。
因此，对水溶性红曲红色素的分离纯化及其脂溶性衍生物
制备的研究具有较高的学术、工程和应用价值。
二、研究目的
本项目旨在通过优化水溶性红曲红色素的分离纯化方法，明确其结构和理化性质，并研究其脂溶性衍生物的制备方法，为其广泛应用提供科学依据。
三、研究内容
1. 利用色谱技术分离红曲菌中的水溶性红曲红色素，并对其进行纯化和结构鉴定。
2. 通过酯化、乙酰化等化学反应，制备水溶性红曲红色素脂溶性衍生物，并对其进行理化性质分析。
3. 对脂溶性衍生物的应用进行研究，探索其在食品、药品等领域的应用前景。
四、研究方法
1. 实验室分离纯化红曲菌中的水溶性红曲红色素，采用色谱技术分离，基于分光光度法等理化分析手段确定其纯度以及结构。
2. 对水溶性红曲红色素进行化学反应，如酯化、乙酰化等，制备其脂溶性衍生物，并进行理化性质分析。
3. 在食品、药品等行业进行应用前景研究，包括抗氧化、降血脂等方面。
五、研究意义
1. 丰富水溶性红曲红色素的应用形式，拓展其产业化应用领域。
2. 对水溶性红曲红色素的结构和性质进行更深层次的探索，为该色素的进一步研究提供理论基础。
3. 通过研究红曲菌中的水溶性红曲红色素及其衍生物，促进传统发酵食品产业的发展。
收稿日期：２００６－１２－２９基金项目：廊坊市科技局攻关项目（２００６０５０２４５）；廊坊师范学院科学研究项目（ＬＳＺＱ２００６０７）作者简介：郭红珍（１９７４－），女，讲师，主要从事食品加工研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｈｚｚ１２＠ｔｏｍ．ｃｏｍ不同培养条件对红曲霉产红曲色素的研究郭红珍，王秋芬，马立芝（廊坊师范学院生命科学学院，河北 廊坊 ０６５０００）摘 要：本研究主要针对发酵液培养基中不同碳源、氮源、ｐＨ以及装液量分别进行单因素五水平的试验，确定三个较好的水平，再进行四因素三水平正交试验以确定红曲霉产红曲色素的最佳条件。
在单因素试验中，碳源以玉米粉、淀粉、麦芽糖较好；氮源以硝酸钠、大豆粉、氯化铵较好；ｐＨ值以ｐＨ３．８、５．４、７．０较好；装液量以２５０ｍｌ三角瓶装１００、１２５、１５０ｍｌ 较好。
通过四因素三水平正交试验，确定出红曲霉产红曲色素的最佳培养条件为Ａ３Ｂ１Ｃ１Ｄ３，即麦芽糖、大豆粉、ｐＨ３．８、装液量１５０ｍｌ／２５０ｍｌ组合最佳。
关键词：液态发酵；红曲霉；红曲色素Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｎａｓｃｕｓ ｒｕｂｅｒ Ｐｉｇｍｅｎｔ ａｔ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｃｕｌｔｕｒｅ ＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓＧＵＯ Ｈｏｎｇ－ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧ Ｑｉｕ－ｆｅｎ，ＭＡ Ｌｉ－ｚｈｉ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ， Ｌａｎｇｆａｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｌａｎｇｆａｎｇ ０６５０００， Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎ， ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ｐＨ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｌｉｑｕｉｄ ｖｏｌｕｍｅ ｉｎ ｆｌａｓｋ ａｓ ｔｅｓｔ ｆａｃｔｏｒｓ， ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆｐｉｇｍｅｎｔ ｂｙ Ｍｏｎａｓｃｕｓ ｒｕｂｂｅｒ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ Ｌ９（３４） ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ． Ｓｉｇｎａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｒｎ ｐｏｗｄｅｒ， ｍａｌｔｏｓｅａｎｄ ｓｔａｒｃｈ ａｒｅ ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｃａｒｂｏｎｓ； ＮａＮＯ３， ｓｏｙａ ｐｏｗｄｅｒ， ＮＨ４Ｃｌ ａｒｅ ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ｐＨ３．８， ｐＨ５．４， ｐＨ７．０ ａｒｅ ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒｐＨ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ； ａｎｄ １００ ｍｌ／２５０ ｍｌ， １２５ ｍｌ／２５０ ｍｌ， １５０ ｍｌ／２５０ ｍｌ ａｒｅ ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｌｉｑｕｉｄ ｖｏｌｕｍｅｓ． Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ａ３Ｂ１Ｃ１Ｄ３ ｉｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｍｏｎａｓｃｕｓ ｒｕｂｂｅｒ ｐｉｇｍｅｎｔｓ， ｔｈａｔ ｉｓ ｔｏｓａｙ， ｍａｌｔｏｓｅ ａｓ ｃａｒｂｏｎ， ｓｏｙａ ｐｏｗｄｅｒ ａｓ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ｐＨ３．８ ａｎｄ １５０ ｍｌ／２５０ ｍｌ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｌｉｑｕｉｄ ｖｏｌｕｍｅ ｉｎ ｆｌａｓｋ ａｒｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；Ｍｏｎａｓｃｕｓ ｒｕｂｂｅｒ；ｍｏｎａｓｃｕｓ ｐｉｇｍｅｎｔ中图分类号：ＴＳ２６４．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００８）０１－０２１５－０４红曲霉以能产生大量红曲色素而得名。
红曲霉深层发酵法生产红曲红杨晓暾红曲红色素生产由固态转向液体深层发酵在中国是近10余年的事，而目前国内深层发酵生产红曲红色素水平尚较低，多数厂家仍是利用红曲米提取生产红曲红色素。
由于受条件限制（如设备、场地）、发酵水平等因素的影响，产品的产量和质量均难以达到理想水平。
因红曲红液体深层发酵是利用纯种经一、二级种子罐培养后，直接进入发酵罐培养，故摸索和掌握适于红曲霉液体生长的最佳工艺条件和配方是十分重要的，只有找到最适生产配方及工艺条件，才有希望突破固态法生产水平，从而降低生产成本，提高生产效益，生产出高色价、高质量的红曲红产品，以满足当今市场需求。
笔者从事红曲红研究及规模化生产多年，有着丰富的生产经验。
红曲红色素液体深层发酵工艺经十余年研究发展，目前已达到相当高的生产水平，东莞市天益生物工程有限公司生产的红曲红无论从产品质量或生产能力都居国内同行领先水平。
我们的宗旨是科学技术为指导，坚持科技创新，严格加强生产管理。
具体作法主要有以下几个方面：一、筛选高色价、性能稳定的红曲霉菌种，是降低生产成本、提高红曲红液体深层发酵水平的关键所在。
我们公司除了按常规的霉菌分离方法之外，主要利用红曲霉的特性（耐酸性及抵抗酒精能力强等）。
具体做法是：用含乳酸0.7%、酒精约10%的麦芽汁或大米进行分离、纯化培养红曲霉，同时还对生产菌种进行不同方式的诱变、驯化（如紫外诱变、酸热处理等），以此来增强其逆境生存能力。
经紫外诱变处理5~10min；耐高温（55~65℃）、耐高压（0.8-1.0Mpa）、耐酸（pH2.0-3.0）等方面情况下生长性能测试后，筛选出的高色价菌株，具有优良、稳定和培养粗放等特点，在生产上便于操作和应用。
除此之外，我们还特别注意保持菌种的强壮与新鲜，太嫩或太老均不可取（斜面菌种一般生长7-8d 为最佳）。
不仅如此，我们还采取多种方式经常改变培养基配方用于菌种培养及保藏试验，以减少红曲霉菌因多次传代而发生变异。
红曲色素提取工艺
张继民;阮怀贵
【期刊名称】《安徽机电学院学报》
【年(卷),期】1998(000)004
【摘要】红曲中含有丰富的红曲色素，通过一系列实验，对不同提取剂、温度、时间，以及ｐＨ值等工艺条件对提取率的影响进行了研究，在上述基础上确定了红曲色素提取的最佳工艺条件，红曲色素提取率达到了原料质量的６６％。
【总页数】6页(P)
【作者】张继民;阮怀贵
【作者单位】安徽机电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS264.4
【相关文献】
1.基于MATLAB的红曲色素提取工艺优化研究 [J], 孔凌云;吴炜;邵伟
2.红曲色素提取工艺条件的实验研究 [J], 李明起;陈运中
3.红曲色素的提取工艺及其稳定性研究 [J], 嵇豪;蒋冬花;叶砚;周琴;王长春
4.红曲色素的提取工艺比较研究及性质探讨 [J], 王海琪;项炯华;崔冬月;李桂玲;王力
5.不同制粒技术对红曲色素粉体综合特性的影响 [J], 范丽影;郑博妍;许朵霞;王少甲;曹雁平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
市场上销售的果酒、汽水、果汁、果酱、糕点、冷饮等食品中的色素添加剂有的是由一些矿物质和煤焦油，通过化学方法提炼出来的，在提炼的过程中又加进了一些对人体有毒害的物质。
因此，世界各国都对食品制造业使用这类色素加以限制，取代上述色素添加剂的是安全无毒的天然色素。
这种无毒的安全色素提炼过程中，仅采用浸泡、压榨、浓缩等方法，成品为胶质体或固体物质。
1、红色色素提取工艺：红色素是从红曲中提取出来的。
现在市销的果酒、汽水等需要红色素的量极大，而红曲本身不能直接使用，需经提炼才能作色素添加剂。
取红曲50公斤，放入陶瓷缸内，再加入200公斤纯度70%以上的酒精，并搅拌数分钟加盖静置浸泡24小时，取出过滤。
将滤渣同第一次那样，进行第二次浸泡，经24小时后，取出过滤。
然后将滤渣反复进行第三次、四次浸泡。
将第一、二次滤出的滤液，倒入铝(搪瓷)桶中澄清数小时，第三、四次的下层滤液用于第二批第一次浸泡缸中代替新酒精重浸。
澄清后的滤液，用虹吸法将澄清桶中的清液吸出(下脚的浊浑物可洗涤再澄清后加入蒸馏，其废料弃去)置于蒸馏釜内，将蒸馏釜置于铁锅水浴中，加热蒸馏。
蒸馏时应控制釜内温度在90℃左右，慢慢蒸出酒精，供回收利用。
当釜温达100℃(或酒精极少蒸来)即可停止加热，这时可将开关打开放出蒸馏釜内红色素半流体，将它置于炼胶盆中加热提炼，在不断搅拌下，将胶体浓缩，当红色素完全成胶体时(滴水不散)可从水浴中取出冷却至室温进行包装。
2、绿色素提取工艺：绿色素是把植物叶、茎中的叶绿素溶解出来，经提炼而得到的。
本技术以竹叶提叶绿素为例。
竹叶无特殊气味，色素稳定，更无毒害。
将竹叶去梗，洗净，风干后，用0.07－0.08%的硫酸铜溶液浸泡4－6小时，以稳定叶绿素，使它在处理和贮藏过程中不变色。
再用水反复冲4－5次，风干后放入陶瓷缸中加浓度为90%的酒精浸泡，酒精加入量以浸没竹叶为宜。
经24小时后，再换新酒精在另缸内进行第二次浸泡，第一、二次浸液作蒸馏提叶绿素用，余下步骤与红色素的提取相同。
实验8-8 红曲色素色价的测定掌握红曲色素的色价测定方法。
红曲色素是由红曲霉菌丝所分泌的色素有多种，大致可分为三类，即红色色素、黄色色素和紫色色素。
它们中具有实际使用价值的主要是醇溶性红色色素，因此乙醇是最佳的红曲色素的萃取溶剂，可以采用适当浓度的乙醇（70～80%）从红曲米中提取红曲色素，红曲色素在505nm 处有最大吸收峰，可用分光光度计来测定。
红曲色素色价的定义为：1g 样品60℃水浴2h 后的醇溶性色素在505nm 处的吸光度值。
1. 红曲米。
2. 乙醇（最好是食用乙醇），蒸馏水。
3. 烧杯、容量瓶、试管、料理机、移液管、量筒、水浴锅、分光光度计等。
1. 用料理机将红曲米粉碎成粉末状，准确称取0.2 g 的样品（记为m ），在烧杯中用80%乙醇分次溶解后，小心转移至50 mL 容量瓶中，然后用80%乙醇定容至刻度，摇匀后放入60 ℃水浴锅保温，每隔5~10min 摇匀一次，萃取2 h 后，取出冷却并重新定容至刻度。
静置片刻，分别吸取上清液0.5 mL 、1 mL ，加9.5 mL 、9 mL80%乙醇摇匀，用1 cm 比色皿以80%乙醇作空白，在505 nm 下测定样品萃取稀释液的吸光度，将测得的吸光度（A 505nm ）乘以稀释倍数即为红曲米的色价。
2. 色价的计算红曲色价（以1g 样品计）= mA F 50505⨯⨯（U/g ） 式中，F 为样品萃取液的稀释倍数；m 为称取样品的质量（g ）；50为容量瓶中定容的体积（ml ）；A 505为样品萃取稀释液在505nm 处的吸光度值。
结果表示：三次平行样品的测定结果用算术平均值表示，保留整数。
发酵后期，若红色素产生量多，可稀释后测定。
萃取后米粒中仍带有红色，是否对结果产生影响？五、注意事项 四、实验步骤 二、实验原理 三、实验器材六、思考题 一、实验目的。
