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近年来,天然色素引起了人们极大的关注,由于其安全性高的特点逐步取代了人工合成色素在食品行业中应用。而微生物来源的色素因为其低成本,下游工程简单等优点在其中扮演重要的角色,红曲色素即是其中之一。随着人类对红曲霉认识的加深,对红曲色素的开发利用必然更加受到人们的重视。论文分离筛选获得一株高产色素红曲霉菌株,通过发酵条件优化进一步提高了其色素产量,并对其所产色素的性质做了初步研究。(1)从分离获得的280株红曲霉菌株中筛选获得了一株高产色素红曲霉,经形态学和分子学鉴定其为紫色红曲霉,命名为Mp-41,其色价达4010 U/g。该菌株于中国典型微生物培养中心的菌种保藏号为CCTCC NO:209133。其ITS区域序列在GenBank的登录号为:HQ659499.1。该菌株专利号为:ZL200910102278.9。(2)为提高红曲色素的产量,选择固体发酵中的多个因素进行研究。挑选初始含水量、接种量和发酵时间三个因素设计Box-Behnken中心组合实验,利用Design-Expert7.0中的优化工具对实验结果进行分析获得最优发酵条件为:初始含水量44.81%,接种量为2.65 mL,发酵时间为10.19 d。在该条件下红曲米的色价未5340.4 U/g,为市售红曲米的2-3倍。(3)研究了红曲米中水溶性色素的超声波提取工艺。在单因素的基础上,采用响应面法研究了超声时间、液料比和超声功率对提取液色价的影响,建立了二次回归模型,得到提取工艺的最优条件。结果表明,以上三因素对红曲米中水溶性色素的提取均有显著影响,当提取工艺条件为:超声时间20.6 min,液料比为32.2:1,超声功率为730 W时,红曲米中水溶性色素的色价达到最大值570.5 U/g。(4)研究了pH值,温度,不同波长的可见光,紫外光对紫色红曲霉Mp-41所产色素稳定性的影响。从物质热降解动力学的角度考察了红曲色素的热稳定性,并给出了红曲色素的热降解半衰期。同时在不同波长可见光以及不同酸碱度下,对色素的稳定性进行了探索。结果表明pH为6-9时色调稳定,色素颜色鲜艳;色素随着温度的升高半衰期下降、稳定性降低。红光照射后色素保存率最高,蓝光最小与复合光相似,色素液对紫外光较为稳定。(5)对Mp-41所产红曲色素组分进行分离,获得8个红色条带,2个黄色条带和1个橙色条带。采用牛津杯法测定不同浓度的红曲色素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌、枯草芽孢杆菌的抑菌性能。结果表明:红曲色素对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好,对枯草芽孢杆菌、白色念球菌的抑菌效果次之,对大肠杆菌的抑菌效果最差。以赤霉菌、苦瓜枯萎病菌、黄瓜枯萎病菌、白绢病菌、番茄早疫病菌为供试菌种,用生长速率法测定高价红曲米乙醇提取物的抑菌活性。结果表明:红曲色素对番茄早疫病菌与白绢病菌的抑菌效果较好,其EC50分别达到0.0433mg/mL和0.0747mg/mL,对黄瓜枯萎杆菌的抑菌效果次之,对赤霉菌与苦瓜枯萎病菌的抑菌效果较差。