实验三-红曲色素的提取
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
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。
红曲色素
在酒类中的应 用
红曲酒保留了 发酵过程中的 粗蛋白、醋液、 矿物质及少量 的醛、酮等物 质，具有香气 浓郁、酒味甘 醇、风味独特、 营养丰富等特 点。
在食品中的应用
红曲色素在腌制 品中的应用 红曲色素可以作为 腌制蔬菜中外加色 素。蔬菜细胞在腌 制加工过程中，细 胞膜变成全透性膜， 蔬菜细胞就能吸附 其他辅料中的色素 而改变原来的颜色。 红曲色素在焙烤 制品中的应用 如生产红曲饼干、红曲 面包、红曲面条等。在 面包生产中，添加红曲 水浸提液时，其颜色有 所加深变红。与直接添 加红曲粉相比，各方而 均有较大改观，尤其在 香味方而，与不加红曲 提取液制成的面包相比， 更加清新独特。
红曲色素的一般性质
1色价与色调 2溶解度 3对pH 值的稳定性 4热稳定性 5光稳定性 6对其他物质的稳定性质 7着色性 8安全性
红曲色素的一般性质
1 色价与色调 红曲色素有两个最大吸收波峰，分别在410nm和 510nm附近，即黄色和红色光波区。红曲色素中主要 含有红、黄两个色素成分，黄多于红，视觉感到红曲色 素呈现橙红或橙黄色，反之就感到红曲色素颜色深红。 2 溶解度 红曲色素中的脂溶性色素均能溶于乙醚、乙醇、醋酸、 正己烷等溶剂中，其溶解度以醋酸最大，正己烷最低。 常用的溶剂是乙醇和醋酸。 红曲色素在水中的溶解度与水溶液的pH有关。在中性 或碱性条件下极易溶解，而在pH4以下的酸性范围内或 含5％以上盐溶液中，其溶解度呈减弱倾向。
红曲色素的一般性质
3 对pH 值的稳定性 pH 对红曲影响较复杂。一般红曲色素在中性范 围比较稳定，即使在加热情况下也以中性为佳， 不过在酸碱2种情况下，偏碱性比偏酸性为好。 刘波等经研究得出：在一定的pH 值范围内，红 曲色素基本稳定，其色泽几乎没有变化。但当 pH 超过某个值，红曲色素的色泽会发生变化。 4 热稳定性 经研究证明，红曲色素的热稳定性较好，优于 其他合成色素，在天然色素中其耐热性能也属 优良。
不同培养条件对红曲霉产红曲色素的研究
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
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。
响应面法优化超声波辅助提取红曲米中水溶性色素
（ ｏｌ ｅｏ ｈｍｓｒ ｎ ｉ ｃ ｎｅ Ｚ ｅａｇＮ ｒ ａ ｎｖ ｓｙ Ｊｎ ｕ ｈ ｉ Ｃ ｌｇ ｅ ｆＣｅ ｉ ｙａｄＬ ｅＳｉ ｃ 。 ｈｊ ｎ ｏｍ ｌ ｉｒｕ ． ｉｈａＺ ｊ￣ ｔ ｆ ｅ ｉ Ｕ ｅ ｅｅ ３ １０ 。Ｃ ｉ ２ ０４ ｈｎ ａ）
红曲色素提取工艺
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
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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
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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
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红曲色素产品国家标准及红曲黄色素检测方法的探讨_王永辉
2. 2 薄层层析［1］ 采用规格为 8cm × 20cm 玻璃板，每块涂布 4g
硅胶 G，晾干后于 120℃ 下活化 30min，置于干燥 器中充分冷却，将红曲色素溶于 70% 乙醇溶液中 制成浓缩液体点在薄板上，用展开剂乙醚∶ 苯∶ 无水乙醇∶ 水 = 20 ∶ 22 ∶ 40 ∶ l5 （ 体积比） 上行 展开 90min，至最后出现明显的色素斑点，测其 Rf 值。 2. 3 色价测定方法
品中桔霉素含量几乎降至未测出的水平。说明我 国的产品已达到或超越日本同类产品的质量标准 ［据 我 们 2002 年 所 测， 日 本 的 色 价 为 60U / g （ 1% ） 红曲红样品，桔霉素含量为 0. 73mg / kg］。 这说明经过多年来的努力，原来谈之色变的桔霉 素问题，至少在红曲红色素这一产品上已经基本 解决，因此在国家标准中设立这一限量指标的条 件已经基本成熟。通过在国标中设定限量指标表 明我们能彻底解决桔霉素问题，更重要的是向世 界表明我们的红曲红色素产品是安全的。
红曲黄色素，日本和韩国均已制定了国家标 准，但在中国大陆，红曲黄色素的生产才刚刚起 步，主要的生产方法有液态发酵法、固态发酵法 和转化法。由于红曲黄色素的生产起步较晚，目 前生产厂家也很少，产品并未大规模上市。最近 有关单 位 和 企 业 正 在 制 定 红 曲 黄 色 素 的 国 家 标 准，因此建立一套合理可行的红曲黄色素检测方 法是非常必要的。
基于响应面法优化红曲霉菌丝体中红色素的提取工艺
科 学 院创新 中心 实验室 提供 。
１ １ １ 红 曲菌丝 体制备 ． ．
响应 面 优 化 法 ， 响 应 曲 面 法 （ Ｒ ｓｏ ｓ 即 ｅｐ ｎｅ
将 活化斜 面 接种 至 三 角 瓶 中（ ０ ） 温 度 ５ ０ｍ１ ，
２ ＝， 速 １０ ｒｍ ｎ 发 酵 培 养 １ ， 滤 菌 丝 ８ｃ 转 Ｉ ６ ／ ｉ ， ０ｄ 过
辽宁农业科学
２ ｌ （ ）２ ２ ０ ｌ １ ：Ｏ一 ４
Ｌｉ ｏ ｉ ｇ Ａｇ ｉ ｕ ｔ ｒ ｌ Ｓ ｉ ｎｃ ｓ ａ ｎ ｎ ｒｃ ｌｕ ａ ｃ ｅ ｅ
文 章 编 号 ：０ ２—１ ２ （ ０ １ 叭 一 ０ ０— ５ １０ ７８ ２１ ） ０２ ０
基于响应面法优化红曲霉菌丝体中红色素的提取工艺
为了探 索各 种影 响 因素 的 变化 规 律 ， 先 进 首
价 的三个 主 因 素 进 行 了 单 因 素 试 验 （ 剂 纯 度 、 溶 浸 提时 间 、 提 温 度 ） 然 后 以 色 价 值 为 响应 指 浸 ， 标， 通过 响应 面 法 （ Ｂ 优 化 ， 到 了 最 佳 的 提 Ｂ Ｄ） 得
通 过对过 程 的 回归 拟合 和 响 应 曲 面 、 高线 的绘 等
制 、 方 便 地 求 出 相 应 于 各 因 素 水 平 的 响 应 可
值 。在 各 因素水 平 的响 应 值 基 础上 ， 以计 算 可 出预测 响 应 最 优 值 以 及 相 应 的 因素 变 量 。Ｂ ｘ ｏ— Ｂ ｈ ｋ ｎ简称 Ｂ Ｄ， 是 响 应 面 优 化 法 常 用 的实 ｅｎ ｅ Ｂ 也
体， ８ 于 ０℃烘 箱 中 ， ２ｈ至 干 。 约
１ １ ２ 色素 色价 的 测 定 方 法 。．