【正文】 廢棄物為原料生產(chǎn)紅曲色素有很中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 25 頁 大的潛力 ， 這將是紅曲色素生產(chǎn)的發(fā)展方向之一。液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)的紅曲色素色價 偏低 ， 這是制約其工業(yè)化生產(chǎn)的重要原因之一 ， 為此 ， 國內(nèi)外廣泛開展了液態(tài)發(fā)酵菌種改良和工藝條件優(yōu)化的研究。 近 10多年來 ,隨著微生物學的發(fā)展 ， 中外的專家學 者對紅曲色素進行了大量廣泛而深入的研究 ， 在紅曲色素分離、結構鑒定及改性、生成機制、菌種改良、液態(tài)發(fā)酵工藝優(yōu)化、代謝產(chǎn)物基因調(diào)控、功能性及安全性等理論和應用方面的研究都卓有成效 ， 不斷拓展著紅曲色素的應用領域 [17]。 紅曲霉為出發(fā)菌株，通過紫外線、酸及高溫處理，并采用定向篩選，從大量菌株中篩選出一株高色價、高穩(wěn)定性菌株，其色調(diào)紫紅，色價水平明顯優(yōu)于原生產(chǎn)菌株。劉璽等 [11]以小米為原料 , 研究了液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)紅曲色素的發(fā)酵培養(yǎng)基組配及相關工藝參數(shù)的選擇 , 結果顯示以小米為原料 ， 經(jīng)制醪后液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)比固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)率高、耗能低 , 產(chǎn)品使用方便。該方法生產(chǎn)紅曲色素能耗低、設備要求簡單、成本較低、廢水廢渣少 、不易造成二次污染 ， 但是操作繁瑣 ， 勞動強度大 ， 生產(chǎn)周期長且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不高 ， 不適宜大規(guī)模機械化生產(chǎn)。次級代謝產(chǎn)物紅曲色素的生物合成為 1分子乙酰 CoA和 3分子丙二酰 CoA在聚酮體合成酶 (Polyketide syntheses PKSs)的作用下生成四酮化合物，四酮化合物再與 1分子丙二酰 CoA生成五酮化合物，如此循環(huán)，使酮級化合物碳鏈加長，最后生成紅曲色素。不同氨基酸和短鏈脂肪酸等對色素合成的影響，結果表明纈氨酸、異亮氨酸 、蛋氨酸、谷氨酸以中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 共 25 頁 及乙酸、丙酸等具有前體的作用，能夠刺激色素的生產(chǎn)，而且它們都具有轉(zhuǎn)化為聚酮合成前體的共同特征。 另一種是液體深層發(fā)酵生產(chǎn)紅曲色素，是指在生化反應器中，模仿自然界將食藥用菌在生育過程中所必需的糖類、有機和無機含有氮素的化合物、無機鹽 等一些微量元素以及其它營養(yǎng)物質(zhì)溶解在水中作為培養(yǎng)基，滅菌后接入菌種，通入無菌空氣并加以攪拌，提供食用菌菌體呼吸代謝所需要的氧氣，并控制適宜的外界條件，進行菌絲大量培養(yǎng)繁殖的過程。從生物反應過程中的本質(zhì)考慮，固態(tài)發(fā)酵是以氣相為連續(xù)相的生物反應過程。此外，還具有降低血脂、血壓，抗突變，防腐、保鮮等生理活性，因此紅曲色素具有“天然、營養(yǎng)、多功能”的多重優(yōu)點 [1]。設 計的生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、簡便，發(fā)酵后所得的 紅曲色 素 產(chǎn)量達到 300g/L。中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 年產(chǎn) 3萬噸紅曲色素生產(chǎn)工藝設計 摘要： 紅曲色素 是一種優(yōu)良的色素 ， 是紅曲在菌體生長代謝過程中產(chǎn)生的天然色素 ，具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值 ， 目前廣泛應用于 醫(yī)藥、 食品、 飼料和 化妝品 等領域。 關鍵詞： 紅曲霉，紅曲色素，發(fā)酵，誘變 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 Abstract： Monascus pigment is a good natural pigment, which Monascus pigment in the cell growth in the metabolism process produces, has high nutritional value and medicinal value, is now widely used in the fields of medicine, food, feed and cosmetics etc The design of the screening from the soil of Monascus as starting strain, through ultraviolet ultrasonic pound mutation breeding of the monascus pigment producing strains, through shake flask screening and stability test, the stability of mutant strains obtained high yield of Monascus pigment. On this basis, try the fermentation level three fermentation, optimization of the culture medium, fermentation conditions were determined: inoculating age 20h, 5% inoculation quantity, initial , culture optimum temperature is 32 ℃ and the fermentation time was 96h, and select the appropriate downstream extraction process. Design of production process stability, simple, after fermentation of Monascus pigment yield ine reached 300g/L. Keywords: Monascus, Monascus pigment, fermentation, mutation 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 I 頁 共 Ⅱ 頁 目錄 1 引言 ......................................................................................................................................... 1 概述 ..................................................................................................................................... 1 發(fā)酵方式 ............................................................................................................................. 1 紅曲色素合成機理 ............................................................................................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................................. 2 國內(nèi)研究 現(xiàn)狀 .................................................................................................................. 2 國外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................................. 3 本課題的意義 ..................................................................................................................... 4 2 紅曲霉菌種的選育 ................................................................................................................. 5 紅曲色素 生產(chǎn)菌 .................................................................................................................. 5 菌種描述 .............................................................................................................................. 5 色價分析方法 ...................................................................................................................... 5 誘變選育 ............................................................................................................................. 5 復合誘變 ........................................................................................................................... 6 搖瓶篩選 ........................................................................................................................... 6 穩(wěn)定性試驗 ...................................................................................................................... 6 菌種保藏 ............................................................................................................................. 6 3 培養(yǎng)基 .................................................................................................................................... 7 紅曲霉 的培養(yǎng)基 .................................................................................................................. 7 培養(yǎng)基的設計 ..................................................................................................................... 7 碳源 .................................................................................................................................. 7 氮源 .................................................................................................................................. 7 無機鹽及微量元素 .......................................................................................................... 8 4 滅菌 ........................................................................................................................................ 9 儀器滅菌 .......................