高产洛伐他汀红曲菌的选育及其在黄酒中的应用研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chen_chen1111
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针对目前红曲黄酒降脂保健成分含量极低,色价低且不稳定的问题,本论文以提高红曲黄酒中洛伐他汀含量和色泽稳定性为主要目的,从各地红曲中分离筛选获得产洛伐他汀、红曲色素含量较高的红曲菌,通过诱变育种手段选育出酿酒用高产洛伐他汀、红曲色素菌株,将其应用于红曲黄酒的发酵酿造,最终提高了红曲黄酒中洛伐他汀的含量和色价。并且研究了避光储存条件下影响红曲黄酒色价的因素,以此提高红曲酒色价稳定性、改善货架期褪色现象。本论文的主要结果如下:1.对我国主要产地红曲中的红曲菌分离筛选。从40份红曲样品中分离筛选出49株红曲菌株,其中41株为紫色红曲菌(Monascus purpureus),5株为高粱红曲菌(Monascus kaoliang),2株为从毛红曲菌(Monascus pilosus),1株为红色红曲菌(Monascus ruber);经固态发酵筛选获得一株产洛伐他汀、色素能力较高的紫色红曲菌H5-3,洛伐他汀产量17.90 mg·g-1,色价3195.27μ·g-1,糖化酶、液化酶、酸性蛋白酶的活力分别达2514.26U·g-1、0.32 U·g-1、300.19 U·g-1,且该菌株不产桔霉素,是可应用于红曲黄酒酿造的功能红曲霉菌。2.通过诱变育种提高了红曲菌H5-3产洛伐他汀和红曲色素的能力。对红曲菌H5-3进行紫外诱变,通过对82株突变菌株固态发酵初筛得到了10株正突变菌株,经复筛获得了一株产洛伐他汀、红曲色素及酶活性能优良的正突变菌株Z-27,洛伐他汀含量为23.41 mg·g-1,提高了30.78%左右。对菌株Z-27进行常温等压等离子体诱变,通过对47株突变菌株进行固态发酵初筛得到了4株正突变菌株,经复筛获得了一株高产洛伐他汀、红曲色素且稳定遗传的菌株W-4,洛伐他汀含量为32.47 mg·g-1,较菌株Z-27产量提高了38.70%左右,较菌株H5-3产量提高了81.39%左右,并且色价为4638.18μ·g-1,糖化酶、液化酶、酸性蛋白酶的活力分别达2255.96 U·g-1、0.35 U·g-1、270.81 U·g-1,且该菌株不产桔霉素。3.以红曲W-4为发酵剂酿造富含洛伐他汀的红曲黄酒。将菌株H5-3、W-4制成红曲分别应用于3 L体系红曲黄酒的酿造,通过比较理化指标、风味物质和功能物质等指标,菌株W-4酿造的红曲黄酒各项指标均符合国家黄酒标准,酒体中的洛伐他汀含量明显高于菌株H5-3(P<0.05)。因此利用菌株W-4进行100 L发酵罐体系黄酒的酿造,制备的红曲黄酒洛伐他汀含量达115.02 mg·L-1,色价29.28μ·m L-1,经标准饮酒单位换算红曲酒中每一饮酒单位洛伐他汀含量为7.05 mg。并针对红曲黄酒中的洛伐他汀及色价的稳定性,通过避光室温贮藏6个月后发现洛伐他汀含量没有明显下降,在酒体中有着较好的稳定性;但色价下降了64.10%,稳定性较差。4.解析避光条件下影响红曲黄酒色价稳定性的因素,延长红曲黄酒货架期,改善红曲黄酒颜色不稳定现象。通过探究避光储存条件下影响红曲酒色价稳定性的关键因素,发现温度是影响红曲黄酒颜色不稳定的首要因素,红曲酒在60℃、80℃、100℃加热处理2 h后红色素保存率分别为88.97%、71.86%、58.18%,在4℃、25℃、37℃避光储存90 d后红色素保存率分别为72.01%、39.13%、29.90%;红曲酒中的乙酸、乳酸等酸类成分也是影响红曲酒颜色不稳定的因素,避光存放90 d后分别使红色素保存率降低了17.56%、15.68%;红曲酒中的酒精度、儿茶素等成分会减缓红色素的降解,添加20%(v/v)乙醇、8%(m/v)儿茶素避光37℃存放90 d后红色素稳定性较对照提高了56.86%、46.29%。因此在4℃条件下避光储存红曲黄酒效果最佳,较室温条件下(25℃、37℃)色价稳定性提高了84.03%、140.83%。综上所述,本论文从福建、广东、浙江等地红曲中分离筛选出产洛伐他汀、红曲色素含量较高的红曲菌,并通过紫外——常温等压等离子体诱变技术有效提高了红曲中洛伐他汀和红曲色素含量,从而提高了红曲黄酒中洛伐他汀的含量和色价,对推广功能性红曲在食品行业中的应用以及提高红曲黄酒的功能品质、延长货架期具有重要意义。
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