第 卷 第 期
2015
年
11
月
食 品 科 学 技 术 学 报
Journal of Food Science and Technology
Nov. 2015
doi:10. 3969 / j. issn. 2095鄄6002. 2015. 06. 012
文章编号
:
2095鄄6002(2015)06鄄0072鄄06
引用格式
:
张慧娟
,
朱效刚
,
毛鹏
,
等
.
溶氧对红曲菌发酵生物合成橙色素的影响
[ J].
食品科学技术学报
,2015,33 (6):
72 - 77.
ZHANG Huijuan, ZHU Xiaogang, MAO Peng, et al. Effects of dissolved oxygen on biosynthesis of orange pigments in
Monascus
fermentation[J]. Journal of Food Science and Technology, 2015,33(6):72 - 77.
溶氧对红曲菌发酵生物合成橙色素的影响
张慧娟
1
,
摇
朱效刚
2
,
摇
毛
摇
鹏
3
,
摇
牛国强
3
,
摇
赵
摇
杰
2
,
摇
许赣荣
3
,
*
(
1.
深圳万乐药业有限公司
,
广东 深圳
摇 518029
;
2.
山东梁山正大菱花生物科技有限公司
,
山东 济宁
摇 272600
;
3.
江南大学 生物工程学院
,
江苏 无锡
摇 214122
)
摘
摇
要
:
研究了溶氧对红曲菌在发酵罐中生物合成橙色素的影响
。
分别采用不同通气量和搅拌转
速以达到不同溶氧水平
,
考察不同溶氧水平下红曲菌
w1
夏在
10 L
发酵罐中生产橙色素的情况
,
并
将优化后条件放大至
50 L
发酵罐中
。
结果表明
,
不同通气量水平下底物消耗
、
pH
值和溶氧情况相
似
,
但最终橙色素色价不同
,
基本上呈现出随通气量增加
,
色价呈现上升趋势
;
搅拌转速升高
,
菌体
量和色价均随之升高
,
但涨幅不大
;
50 L
罐中菌体生长和橙色素合成结果验证了
10 L
罐结果
。
在
大规模生产时应尽可能采用高的通气量和适宜的搅拌转速
,
达到较高的溶氧水平
,
以利于菌体生长
和橙色素合成
。
关键词
:
红曲
;
橙色素
;
发酵条件
;
色价
;
溶氧
中图分类号
:
TS202
;
Q815摇 摇 摇 摇 摇
文献标志码
:
A
收稿日期
: 2015 04 17
基金项目
:“
十二五
冶
国家科技支撑计划项目
(2011BAD23B02)。
作者简介
:
张慧娟
,
女
,
工程师
,
硕士
,
主要从事发酵工程方面的研究
;
*
许赣荣
,
男
,
教授
,
主要从事微生物发酵方面的研究
。
通信作者
。
摇 摇
随着消费者对合成色素在食用安全方面的潜在
危害的不断重视
,
近年来天然色素在食品工业中的
应用逐年增加
[1]
。
天然色素中使用最广泛的就是
红曲色素
,
红曲产品在食品中的应用已有上千年历
史
[2]
。
在红曲色素的混合物中
,
从感观上来看
,
橙
色素是最为鲜艳夺目的色素
,
因其颜色较为独特
、
醒
目
,
在众多需要着色剂的产品中都可找到其应用前
景
。
另外
,
橙色素除色素本身的功能以外
,
还具有抑
菌性及增强免疫力
、
抗疲劳
、
降血脂
、
抗肥胖及降血
糖的功效
[3 - 6]
,
因此是值得开发的红曲色素品种
。
目前国内对红曲橙色素的研究极少
,
仅限于小样试
制
,
尚未实现大规模生产
。
红曲霉生产红曲色素不仅受培养基组成的影
响
,
培养条件对色素种类和色价也有显著影响
[7 - 8]
,
尤其溶氧条件是需氧发酵控制最重要的参数之
一
[9]
。
氧在水中的溶解度很小
,
在发酵液中亦是如
此
,
因此
,
发酵过程中需要不断通气和搅拌
,
才能满
足红曲橙色素对氧的需求
。
不同通气量和搅拌转速
直接影响溶氧水平的高低
,
进而对菌体生长和色素
生成产生不同的影响
。
从发酵工程专业的角度来
说
,
机械搅拌发酵罐进行放大实验时
,
搅拌转速和通
风量是影响溶氧的两个关键参数
,
因此在发酵时必
须研究
。
张慧娟等
[10 - 12]
最早对红曲橙色素基本性质
、
液
态发酵及红曲橙色素的制备方法等方面做了详细的
研究
。
近年来国内对红曲橙色素的研究逐渐增多
,
但研究方向多偏向于橙色素的合成机制
、
特性
、
检测
方法
、
功能
、
分子结构及作用活性等方面
。
从橙色素
的生产方法看
,
大多采用红曲米固态发酵
,
通过浸提
法生产橙色素
[13 - 17]
。
虽然张慧娟等开始了液态法
27
