高产γ-谷维素的杂粮基质筛选及工艺优化

采用紫红曲霉菌（Monascus purpureus）3.4629固态发酵贵州特色杂粮薏米、苦荞、小米和燕麦,通过高效液相色谱（HPLC）法测定紫红曲霉发酵杂粮的正已烷提取物中γ-谷维素含量,并以正交试验优化发酵工艺条件,筛获高产γ-谷维素的杂粮基质及发酵参数。 结果表明,比较4种杂粮与大米发酵基质,苦荞正已烷提取物中γ-谷维素含量最高,达到1.10mg/mL,是苦荞对照组（0.08 mg/mL）的14倍。 最佳发酵工艺条件为：苦荞与水的料液比为3∶1（g∶mL）,紫红曲霉接种量为8%（活菌含量≥108 CFU/mL）,发酵温度30℃,发 酵时间9d。在此优化条件下,发酵苦荞正已烷提取物中γ-谷维素含量高达1.59mg/mL,较优化前提升44.55%,且此紫红曲苦荞色价为 1428.77U/g,洛伐他汀质量浓度为132μg/mL。苦荞可以作为红曲发酵高产γ-谷维素的杂粮基质。     

八种稻米基质对红曲重要代谢产物的影响

高胆固醇血症是动脉粥样硬化,冠心病及其他心血管疾病的重要危险因素。酸型洛伐他汀是高效的降胆固醇物质,它通过抑制胆固醇合成限速酶HMGCR的活性,降低人体内源性胆固醇的合成,从而达到降胆固醇的功效。红曲是一种药食两用的发酵产品,红曲米中主要功能性成分包含洛伐他汀和GABA等,可有效降低血脂和血压水平。以八种稻米为研究对象,考察了不同品种稻米为发酵基质对红曲霉TUST001发酵产物中洛伐他汀和GABA的影响。结果表明不同的大米为发酵基质对红曲霉TUST001代谢产物中功能性成分产量影响显著,其中稻米J1中洛伐他汀含量最高,达到5470.68μg/g,是J6的3.81倍;J7中GABA含量最高,达到283.11μg/g,是J6的3.40倍;红曲霉TUST001不产桔霉素。     

红曲醋高产洛伐他汀低产桔青霉素的研究

采用纯种培养专用红曲霉与老陈醋生产工艺相结合生产红曲保健陈醋,研究红曲醋制备过程中酒精发酵、醋酸发酵阶段,发酵温度、发酵时间、接种量、翻曲次数对洛伐他汀、桔青霉素含量的影响,工艺参数为:发酵温度32℃,酵母菌接种量20%,发酵时间9天,发酵结束时酒精度为10°;醋酸发酵阶段分段发酵法,即38℃下发酵12天,然后将温度降低至32℃发酵3天左右,翻曲次数为每天1次。该工艺制得的醋洛伐他汀含量为0.05mg/mL,桔青霉素含量为0.01mg/L。     

5种原料制备功能红曲米的性能比较

通过比较5种原料制备的功能红曲米的色价及洛伐他汀含量,寻找制备高色价及高洛伐他汀含量红曲米的原料。文中通过对比淀粉琼脂培养基分离得到的红曲霉与购买的紫红曲菌种制备大米红曲的培养时间与色价,确定制备功能红曲米的菌种,再分别以大米、小米、小麦、白色高粱米和薏米为原料制备功能红曲米,检测其色价及洛伐他汀含量并对结果进行分析。结果显示:对5种功能红曲米性能进行比较,确定所需培养时间:大米8 d,小米8 d,小麦12 d,高粱米10 d,薏米7 d。色价:大米30.45,小米20.42,小麦19.76,高粱米35.54,薏米39.80。主要功能成分洛伐他汀含量在15.34~31.92 mg/g,其中高粱米中洛伐他汀含量最高为31.92 mg/g。薏米适合制备高色价的红曲米,高粱米更适合制备洛伐他汀含量高的红曲米。     

富含莫纳可林K燕麦红曲的快速发酵

为获取富含莫纳可林K(Monacolin K,MK)的燕麦红曲,以可高产MK不产桔霉素的丛毛红曲菌(Monascus pilosus)MS-1为实验菌株,以裸燕麦(文中涉及燕麦均指裸燕麦)为发酵基质,在优化燕麦红曲固态发酵培养基配方的基础上,通过添加营养因子缩短发酵周期。结果表明,燕麦红曲的基本发酵参数为含水质量分数、粉碎度、乳酸添加量、MgSO_4·7H_2O添加量、装样量和接种量分别为33.35%、20目、0.6 mL/hg、0.007 mol/kg、75 g和10 mL/hg,在30℃发酵3 d后转入25℃发酵至14 d。在上述培养基中添加质量分数2%大豆分离蛋白,发酵14 d后燕麦红曲MK产量比对照提高32.63%,为19.77 mg/g。发酵至26 d时MK的产量最高,为41.85 mg/g。该研究可为燕麦精深加工提供新思路,对提高功能红曲的生产效率也具有借鉴意义。     

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。     

不同发酵基质对红曲重要代谢产物的影响

功能红曲由于含有包括Monacolin K、伽马-氨基丁酸、色素等诸多生物活性成分而逐渐成为受人欢迎的功能性食品.但是,红曲产品中桔霉素的污染限制了红曲相关企业的健康发展.本实验考察了不同培养基质对红曲发酵产品重要代谢产物的影响.检测的内容包括:Monacolin K、伽马-氨基丁酸、色价以及桔霉素.结果显示大米复配麦麸较单纯使用大米为发酵基质的红曲产品其Monacolin K的含量增加了1倍.大米复配豆粕为发酵基质有效地消除了桔霉素的污染.     

高产洛伐他汀的功能性红曲固态发酵营养液最佳pH值的研究

目的:研究功能性红曲固态发酵营养液的pH对洛伐他汀产量的影响。方法:基于现有的发酵工艺,设置了4个营养液pH梯度,分别为3.4、3.6、3.8和4.0,希望找到高产洛伐他汀的最佳pH条件。结果:当pH=3.6时,洛伐他汀含量相对较高,但是色价较低;当pH=3.4时,洛伐他汀的含量相对较低,但是色价较高,但仍然达不到功能性红曲米的要求,需在下一步的工作中继续改进。所有的处理条件下,均未检出桔青霉素。结论:功能性红曲固态发酵高产洛伐他汀的营养液最佳pH值为3.6。     

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。     

高产洛伐他汀红曲菌的筛选及菌种共酵对红曲固态发酵的影响

本研究以筛选高产洛伐他汀红曲菌,并进一步优化富含洛伐他汀的红曲制曲方法为目的,分离筛选市售红曲中的红曲菌,并进行固态发酵制曲,使用HPLC法对红曲中的洛伐他汀含量进行测定,使用紫外分光光度法检测红曲的色价,选择产洛伐他汀含量最高的菌株进行形态观察和分子生物学鉴定;并进一步将高产菌株与常用食源菌株进行共酵制备红曲,优化洛伐他汀的含量。结果表明,分离筛选得到10株红曲菌,产洛伐他汀最高的菌种是H8-2,经固态发酵14 d后洛伐他汀产量达到9.79 mg/g,色价为1805.43μ/g。菌株H8-2经形态观察和生物学鉴定为紫色红曲菌(Monascus purpureus)。共酵制曲发现除枯草芽孢杆菌外其他菌种均可提高红曲菌产洛伐他汀含量,其中酵母对洛伐他汀产量提高的效果最显著(p0.01),发酵结束后洛伐他汀含量可达12.37 mg/g。进一步对实验室保藏的多株酵母菌株进行评价,发现酿酒酵母对洛伐他汀产量提高最为明显,共酵后红曲中洛伐他汀含量达到12.93 mg/g,相比未共酵条件下的洛伐他汀产量提高了34.5%。在红曲菌发酵培养基中添加不同酿酒酵母处理液,发现高温灭菌液和酵母破壁液可以使洛伐他汀产量显著提高(p0.01),分别可达11.96和12.24 mg/g,比对照组提高了24.8%和27.8%。说明酵母的代谢产物对红曲菌发酵产洛伐他汀有一定影响,相关诱导物质可能存在于胞内并且对热不敏感。     

以合成桔霉素的关键基因为靶标的PCR检测方法与UPLC法检测红曲中桔霉素含量的一致性分析

为了解菌株中桔霉素生物合成基因与其发酵产品红曲中桔霉素含量的相关性,本实验以25株不同来源的红曲菌为研究对象,以桔霉素合成的关键基因为标靶,设计6对引物进行PCR扩增;同时采用传统生产工艺制备红曲,采用免疫亲和柱纯化与UPLC结合的方法测定红曲中桔霉素的含量。对比PCR扩增结果与UPLC检测结果表明,PCR方法得到的结果与UPLC检测结果具有高度一致性,即PCR扩增桔霉素合成关键基因为阳性的菌株,其发酵制备的红曲中桔霉素含量超过了QB/T 2847-2007功能性红曲米(粉)的桔霉素限量标准50 μg/kg,而PCR结果中桔霉素合成关键基因为阴性的,桔霉素含量均低于仪器检测限15.92 μg/kg,远低于QB/T 2847-2007功能性红曲米(粉)的桔霉素限量标准。结果表明,本研究采用的PCR方法可以作为判断传统工艺条件下生产的红曲产品中桔霉素是否超标的依据,也为了解菌株分泌桔霉素的能力提供了基本信息。     

封口方式对红曲产洛伐他汀的影响

目的:研究红曲发酵过程中通气性对洛伐他汀含量的影响。方法:通过对种子液培养基和固体培养基封口方式进行正交试验,利用HPLC方法测定发酵产物中洛伐他汀的含量,判断最适的封口组合方式。结果:当种子液培养基采用纱布或棉塞封口,固体培养基采用纱布封口,红曲中洛伐他汀的含量最高。所有处理条件下,无检出桔青霉素。结论:种子液培养基采用纱布或棉塞封口,固体培养基采用纱布封口时利于洛伐他汀的产生。     

高产色素低产桔青霉素红曲霉菌筛选及发酵工艺优化研究

该研究通过扩大菌株分离源,选育优质红曲霉菌M7-5。以该菌株为发酵菌株,采用单因素试验研究大米糊化水量、发酵温度、碳源种类及添加量、氮源种类及添加量对红曲发酵色价及桔青霉素含量的影响,在此基础上,利用响应面试验优化最佳控制参数。结果表明,红曲最佳发酵条件为大米糊化水量13%、甘油添加量8%、硝酸钠添加量1.85%,在此条件下,色价与桔青霉素含量的比值(p/c值)达到22 158.2。该研究可为传统红曲发酵工艺的改进和工业化应用提供参考。     

姬松茸固态发酵对谷物主要营养成分的影响

初步研究了姬松茸固态发酵对7种谷物(小麦、大米、燕麦、玉米、小米、糜米和高粱)主要营养成分的影响作用,结果表明:经姬松茸固态发酵后,7种谷物固态发酵产物的总酚、氨基酸态氮、水溶性蛋白及还原糖含量随着发酵时间的变化而变化。除了高粱的总酚含量与发酵时间呈负相关(r=-0.687)和大米的还原糖含量与发酵时间呈负相关(r=-0.621)之外,其余谷物的总酚、氨基酸态氮、水溶性蛋白及还原糖含量均与发酵时间呈一定的正相关性,发酵时间的延长有利于发酵产物中这些营养成分含量的显著提高。7种谷物发酵产物中,小米的总酚含量最高,达到1.95mg/g;小麦的氨基酸态氮含量最高,达到0.59%;燕麦的水溶性蛋白和还原糖含量最高,分别达到74.24、123.18mg/g。     

苦荞红曲保健酒的研制

利用苦荞、糯米为原料,经甜酒曲、红曲和酵母糖化发酵,研制出苦荞红曲保健酒。结果表明:最佳生产工艺为苦荞糯米原料配比为1∶1.5、甜酒曲0.6%、红曲12%、酵母1‰、料水比1∶1.5、发酵温度28℃、糖化时间2d、发酵时间6d,所得苦荞红曲保健酒酒精体积分数为16.2%,pH为4.32,总酸含量为6.64g/L,总糖含量为33.4g/L,氨基酸态氮含量为1.36g/L,氨基酸总量为2481.48mg/mL,总黄酮含量为928.18μg/mL,总酚含量为2243.01μg/mL,且口感协调,风味良好。     

燕麦发酵过程中微生物、理化指标及活性成分变化规律

以燕麦为原料,加入甜酒曲发酵,研究燕麦甜醅发酵过程中微生物、理化指标及活性成分的变化规律,为控制甜醅发酵过程和判断发酵终点提供技术参数。结果表明,随发酵时间延长,产物pH值明显下降,最低降到4.73,总酸含量显著上升,最高达4.84 g/kg。48 h时,米根霉数量、还原糖含量、氨基酸态氮含量和淀粉酶活力均出现峰值,分别为1.35×104CFU/g、220.3 g/kg、352.0 mg/kg和78.83 U/100 mg,感官评分达到最大值96.50分。整个发酵过程,甜醅中β-葡聚糖和总皂苷含量无明显变化,黄酮含量由251.2 mg/kg减少至179.00mg/kg,而多酚含量呈现上升趋势,由最初233.6 mg/kg升至505.2 mg/kg,36 h后趋于稳定。大分子燕麦蛋白被显著水解,小分子蛋白逐渐生成。     

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。     

培养基质对蛹虫草中虫草酸及核苷类物质的影响

采用燕麦、小米、大麦、大米4种培养基质固体培养获得蛹虫草子座,比较子座中虫草酸、虫草素、腺苷、尿苷、鸟苷及胸苷含量的差异。采用比色法测定虫草酸含量,采用高效液相法测定核苷类物质含量。结果表明:培养基质对蛹虫草代谢产物合成的影响各有不同,小米培养的子座虫草酸(9 000μg/g)及虫草素(9 531.0μg/g)含量最高,大米培养的子座腺苷(818.9μg/g)和尿苷(2 028.4μg/g)含量最高,大麦培养的子座鸟苷(1 105.3μg/g)含量最高。     

发芽大豆固态发酵功能红曲产Monacolin K工艺技术研究

以MonacolinK为指标,通过单因素和正交试验确定最佳的发酵参数,即基质含水量为40%的发芽大豆,经灭菌冷却后,接种红曲M1和GIM3.439共同发酵,发酵3d后,按3.0%的接种量接种已培养40h的酿酒酵母破壁液,在26℃的恒温培养箱中培养15 d。在此条件下,发酵产品中MonacolinK含量达到2.22mg/g。对产品的安全性进行评价,利用HPLC检测发酵产品中桔霉素和黄曲霉毒素B1的含量,分别为0.10mg/kg和3.4μg/kg,均在相关标准限量范围内。     

红曲色素固态发酵优化研究

以色价和桔霉素为指标,通过正交实验对红曲霉AS3.531固态发酵产红曲色素的发酵条件进行了优化研究。结果表明:装料量60g/250mL、温度37℃、pH 5.5、培养基初始含水量70%时色价达到最高;装料量40g/250mL、温度37℃、pH 5.0、培养基初始含水量60%时,桔霉素的生物合成量最低,综合考虑高色价和低桔霉素,最优发酵条件为装料量50g/250mL、温度37℃、pH 5.0、培养基初始含水量70%,此条件下色价为256U/g,桔霉素含量为0.0805μg/g。