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收稿日期：#$$# % $& % ’(
作者简介：李喜仙 ) ’*(+ % ,，女，主管检验师。
食品科学
摘 要：研究了以小米为原料液态发酵生产红曲色素的发酵培养基组配及相关工艺参数的选择。结果表明，优化的发
酵培养基组成为：小米粉 ’’- $.，麦芽粉 #- $.，谷氨酸钠 $- /.及少量无机盐；摇瓶发酵工艺条件为：装液量 +&01 2
&$$01：三角瓶或 /&01 2 #&$01三角瓶，接种量 +. 3 !. )4 2 4 ,，发酵液起始 56&- $，发酵温度 #7，发酵时间 !$8，成熟
醪液红曲色价 ’#+ 个单位。
关键词：液态发酵；纤曲色素；小米
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08B=
O’、P’；因为 Q、R试验因素的作用显著，故需结合使箭
竹叶黄酮类物质提取量为最高来选择恰当的水平，从
图 可见，在 Q#、R#的提取条件下，可以获得较其它水
平高的提取量，因此，最终优化方案为：O’Q#R#P’。
#- + 优化方案的验证
采用依据试验及分析所得的最终优化方案，进行
了两次重复试验，提取量均稳定在 &- ($ 0G 2 G左右，较
未优化前的试验最高提取量增加约 *- !.。
小 结
各试验因素对箭竹叶黄酮类提取量影响依 Q 和
R、P、O顺次降低。
在各试验因素中，仅有 Q、R两个因素对黄酮类物
质提取量的影响达到了显著性的水平 ) 5S$- $& ,，而其
它因素的影响均不显著 ) 5T$- $& ,。
通过研究获得了从箭竹叶中提取黄酮类物质的初
步优化方案为：O’Q#R#P’。
本研究的初步结果对进一步改进提取条件以提高
箭竹叶黄酮类物质的提取量具有一定的参考价值。
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小米液态发酵生产红曲色素技术研究
李喜仙 ’，刘 玺 #
) ’- 河南省新乡市新华区卫生防疫站，新乡 /&$$$ ,
)#- 河南职技师院食品科学与工程系，新乡 /&$$ ,
#$$，4B1- #/，ZB- ’工艺技术
! 食品科学
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中图分类号：1?7@60 AB 文献标识码：C 文章编号：6++7 D @@B+ E7++B F+6 D ++!B D +
表 6 不同碳源对红曲色素生产的影响
碳源
小米醪
麦芽粉
小麦粉
糊精
低聚糖
饴糖
蔗糖
淀粉
玉米粉
甘薯
红曲色素色价 EGHI6+ F
B+
80 J
I0 +
60 B
+0 !
+0 8
+0 @
+0 8
70 6
60 7
生长量
A A A
A A A
A A
A
A
A
A A
A A
A A
A A
产色速度
A
A A
A
A A
A A
A A
A A A
A A
A
A
注：A A A表示菌丝生长量多，7’内可观察到发酵液变红；A A
表示菌丝生长量较多，7 K !’ 内观察到发酵液变红；A表示菌
丝生长量少，!’以后才可观察到发酵液变红。发酵条件为：碳源
浓度为 BL、培养时间为 !’。
红曲色素是迄今为止唯—能工业化生产的并公认
为对人无毒的霉菌色素，利用红曲霉固态发酵生产红
曲色素，在我国已有七百多年历史，这种方法一直沿袭
至今，但该发酵工艺生产率低、耗粮多，不适应大规模
工业化生产。近年来，人们探索采用液态发酵生产红曲
色素，取得一定进展，他们大都以饴糖、葡萄糖、淀粉、
大豆蛋白粉、面包粉等为主要原料，产色素率低成本
高。本研究从工业化生产的的实际出发，采用小米为主
要原料，经制醪后发酵生产红曲色素，具有产色率高、
品质好、成本低等优点，取得良好效果。
6 材料与方法
6M 6 菌种的选择与活化
选用红曲霉菌株为 N,$#/2-/ #$O# P#O#Q#R# #&
?#&,0 用察氏 E SQ#>(OF 培养基为基础减去 T(?G，加入
饴糖 6+;、淀粉 7+;、酵母膏 I;。斜面培养 @%，温度为
B7U。
6M 7 发酵种子培养
将斜面培养活化的菌种，再接种于液体种子培养
基，摇瓶培养 B+’，温度 B7U，即成发酵种子。液体
种子培养基配制是以察氏 E SQ#>(O F培养基为基础减去
T(?G和琼脂，加入淀粉 7+;、酵母膏 I;即成。摇瓶
发酵时摇床转速为 7++. V *)$，装液量为 !+*3 V I++*3
三角瓶，接种量为 L。
6M B 小米醪的制备
小米粉碎后，过 +目筛，加水调成所需浓度 E即按
试验要求分别调成 8L、JL、66L的浓度，然后煮沸约
B+*)$，使其充分糊化，冷却至 @+U左右时加入麦芽
粉，搅扦均匀，在 II K @+U条件下，保温糖化约 6’，然
后 66IU加热 I*)$。
60 液态发酵培养基碳源和氮源的选择
通过比较试验和正交试验确定优化碳源组合，并
在此基础选择优化氮源组合。同时探索 T(7 A、W$7 A的影
响。
6M I 液态发酵工艺参数的选择
通过比较试验，探索培养基不同起始 >X、通气量、
接种量对发酵过程的影响，确定优化工艺条件。
6M @ >X值的测定
采用精密数字式 >X计。
6M 8 色价测定
采用分光光度法，在 I6+*)$处测吸光度。
6M ! 糖测定
采用斐林定糖法。
7 结果与分析
70 6 液态发酵培养基选择
70 60 6 不同碳源对红曲色素产量的影响 试验结果
表明：在供试的 6+种碳源中，都能产生色素，然其产量
差异甚大。其中以小米醪为碳源时，产色量最高，其次
是麦芽粉。通过对发酵过程中菌丝生长情况的观察和
发酵液红曲色素色价的测定表明：以单糖、双糖、低聚
糖为碳源时，前期产色迅速，但后期色素积累较少。而
淀粉质原料发酵产色前期虽少，但后期色素积累较多
E见表 6 F。
70 60 7 小米醪浓度及麦芽粉用量对红曲色素产量的
影响 用 66L小米粉制成的醪与麦芽粉用量为 70 +L
时红曲色素产量最高 E结果见表 7 F。
70 60 B 不同氮源对红曲色素产量的影响 表 B列出
了不同氮源对红曲色素生产的影响，结果表明：氮源种
类不同，红曲色素产量也不同，而且色泽也有很大差
异。在供试的 6+种氮源中，谷氨酸钠是红曲色素产生
的最适宜氮源，其次是天门冬氨酸。另外还可以看出，
工艺技术7++B，Y,30 7，P,0 6
!
试验号
食品科学
注：其它培养基组份为：#$#%& ’ ( )* +’,%-·./0% 12 ’ ( )
3/04%-·&/0%，12 ’ ( )，5/自然，培养时间 .06。
7
0
&
-
8
.
!
9
小米醪浓度
:; <
.
.
.
9
9
9
77
77
77
麦芽粉用量
:; <
0= 1
&= 1
-= 1
0= 1
&= 1
-= 1
0= 1
&= 1
-= 1
红曲红素色价
:%>71 <
-!
&-
9= .
&7
&!
&9
..
-9
88
表 0 不同小米醪及麦芽粉用量对红曲色素生产的影响
注：? ? ?表示菌丝生长旺盛，菌丝量多；? ?表示菌丝生长较
旺盛，菌丝量较多；?表示菌丝生长差，菌丝量少。发酵条件为：
氮源浓度为 1= ;、培养时间 !-6。
表 & 不同氮源对红曲色素生产的影响
氮源
谷氨酸钠
天门冬氨酸
水产品抽提物
水解动物蛋白
水解植物蛋白
酪蛋白
硝酸钠
硝酸钾
硝酸铵
硫酸铵
红素色价 :%>71 <
.= &
7= 8
1= !
1= 8
1= .
1= -
1= 0
1= 0
1= 0
1= 7
发酵液色泽
深红
鲜红
黄红
黄红
黄红
黄红
淡黄
金黄
金黄
金黄
菌丝生长情况
? ? ?
? ?
? ? ?
? ? ?
? ? ?
? ?
? ?
?
? ?
? ?
采用有机氮源时发酵液呈红色，采用无机氮源时发酵
液呈黄色。
0= 7= - 不同谷氨酸钠浓度对红曲色素产量的影响
试验结果表明，谷氨酸钠浓度为 1= -;左右时，红曲色
素产量较高 :见图 7 <。
0= 7= 金属离子对红曲色素产量的影响 试验结果
表明：在小米醪发酵培养基中，添加微量的 @A0 ?对红
曲色素的产生有明显的促进作用。其中 @A0 ?浓度约
01B’ ( ’适宜，过高或过低均对产色不利 :见图 0 <。CD0 ?
对红曲色素产生有明显的抑制作用，因此所用的发酵
设备应避免采用铁质材料。这一结果与过去文献报道
—致。
0= 0 液态发酵工艺参数的确定
0= 0= 7 培养基起始 5/值对红曲色素产量的影响
试验结果表明：红曲霉发酵生产红曲色素的适宜起始
5/值为 = 1，在该条件下，发酵速度快，红色素产量
高，红色鲜艳 :见图 & <。
0= 0= 0 通气量大小对红曲色素产量的影响 采用
01EF三角瓶装液量分别为 7、&1、-、81、.、91EF*
11EF三角瓶装液量分别为 0、1、.、711、70、71EF
试验，结果表明：11EF三角瓶装液量 .EF或 01EF
三角瓶装液量 -EF，红曲色素产量较高 :见图 - <。
0= 0= & 不同接种量对红曲色素产量的影响 试验结
果表明：接种量影响红曲色素的产量，其中以.; G !;
接种量为适宜：接种量小，产色慢、积累少；接种量大，
有利于早期产色，但后期色素积累并不高 :见图<。
0= & 液态发酵生产红曲色素实验
在 0)玻璃发酵罐中，对红曲霉产色素的发酵过
程进行实验观察。发酵培养基组成为：小米粉 :制醪 <
77;、麦芽粉 0= 1;、谷氨酸钠 1= -;、无机盐适量、消
011&，HIF= 0-，#I= 7工艺技术
!
权威探究食品工艺
倾心奉献科研成果
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食品科学 工艺技术#$$%，&’() #*，+’) ,
泡剂 $) ,-。装液量 !$$.(，接种量 !-，/01) $，发酵
温度 %, 2 $) 13，搅拌转速 ##$4 5 .67，通风比 ,8 $) !
（99.）。定时测定发酵过程的 /0值、色素色价、溶解氧
和残糖。结果表明：发酵成熟后，发酵液红曲色素色价
可达 ,#:个单位 ;见图 <。
% 小 结
用小米为原料液态发酵生产红曲色素，比用固态
发酵生产红曲色素，具有产色率高、工艺简便、耗能低
等优点，并且产品使用方便，效果好。对开发利用小米
资源具有一定意义。通过本研究表明，采用优化的液态
发酵工艺条件，能获得良好效果。若小米制醪的方法能
进一步改进，可能会使能耗更低。
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湖南食品，,@@!，; 1 <：,% A ,*)
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