【摘 要】
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红曲菌,作为一种药食两用的丝状真菌,能产生大量红曲色素,其广泛应用于食品工业中。然而,红曲菌在产生色素的同时,常常伴随真菌毒素-桔霉素的产生,从而在一定程度上制约了红曲产品的进一步推广与应用。因此,如何在红曲菌发酵过程中提高色素产量的同时有效减少甚至消除桔霉素的产生已成为国内外的研究热点之一。山药中含有多种功能性成分,这些成分赋予其多种生物活性。然而,对于红曲菌发酵山药产桔霉素及色素影响的研究较少
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红曲菌,作为一种药食两用的丝状真菌,能产生大量红曲色素,其广泛应用于食品工业中。然而,红曲菌在产生色素的同时,常常伴随真菌毒素-桔霉素的产生,从而在一定程度上制约了红曲产品的进一步推广与应用。因此,如何在红曲菌发酵过程中提高色素产量的同时有效减少甚至消除桔霉素的产生已成为国内外的研究热点之一。山药中含有多种功能性成分,这些成分赋予其多种生物活性。然而,对于红曲菌发酵山药产桔霉素及色素影响的研究较少。黄酮类化合物具有多种生物活性,黄酮类化合物是否会对红曲菌发酵山药中色素和桔霉素产生影响少有报道。由此,本文以山药作为发酵底物,并在红曲菌固态发酵和液态发酵过程中添加黄酮类化合物,研究其对红曲发酵山药产色素和桔霉素的影响,然后初步设计一款红曲山药饮料。主要研究内容和结果如下:（1）对红曲菌固态发酵淮山药和铁棍山药的工艺进行了优化并在此基础上考察了木犀草素和金雀异黄酮对红曲菌产色素和桔霉素的影响。通过电镜扫描分析,两种未发酵的山药表面均相对光滑,无明显空隙,颗粒尺寸较大,以卵圆形为主;发酵后的这两种红曲山药表面呈不规则块状,结构致密,多孔结构少,而添加上述黄酮发酵后的山药结构更加疏松,呈蜂窝状,多孔结构遍布,说明两种黄酮对红曲山药的形态结构具有较大影响。在优化的发酵条件下:淮山药发酵前需烘干3 h,山药用量为25 g/250 m L锥形瓶,28℃需发酵18 d;铁棍山药发酵前需烘干4 h,山药用量为20 g/250 m L锥形瓶,28℃需发酵18 d,分别添加0.2 g的木犀草素和金雀异黄酮,红曲淮山药中桔霉素含量分别降低了48%和72%;向铁棍山药中分别添加同剂量的这两种黄酮,红曲铁棍山药中桔霉素含量分别降低了55%和74%。两种山药中,色素变化情况类似,添加金雀异黄酮后对红曲菌色素产量几乎不影响,而木犀草素对色素含量提升较明显。（2）对红曲菌山药粉液态发酵培养条件进行了优化,考察了分别添加木犀草素和金雀异黄酮以及同时添加这两种黄酮对红曲菌产色素和桔霉素的影响。结果表明,当以淮山药粉为碳源时,添加2.0 g/L木犀草素和金雀异黄酮能使红曲菌发酵液中桔霉素含量分别降低了24%和63%;而当以铁棍山药粉为碳源时,添加2.0 g/L木犀草素和金雀异黄酮能使红曲菌发酵液中桔霉素含量分别降低44%和75%;同时添加1.0 g/L金雀异黄酮和0.5 g/L木犀草素到山药粉培养基中,发酵完成后,发酵液中桔霉素含量降低了88.2%,红曲菌发酵液中黄色素、橙色素、红色素含量较未添加黄酮组分别提升了1.53、1.63和1.3倍。添加金雀异黄酮能使红曲菌发酵山药粉中的桔霉素含量降低较明显,添加木犀草素对黄色素的提升效果较显著,而同时添加木犀草素和金雀异黄酮既能有效降低发酵产物中的桔霉素,也能提高红曲色素的含量。（3）通过UPLC-QTOF-MS对红曲菌发酵铁棍山药的代谢产物进行分析,除鉴定出四种红曲色素外,还初步鉴定了75种化合物。其中,发现了赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、谷氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、植物鞘氨醇等多种重要代谢物。初步发现添加黄酮类物质后,红曲菌铁棍山药发酵后的代谢产物与未添加黄酮发酵时的代谢物基本一致。（4）设计了红曲山药饮品的生产工序,通过单因素及正交试验,确定了饮料最佳配方,并对其进行了感官评价和生化指标的检测。最终初步制备出一款安全无毒、营养价值高、具有红曲风味和山药清香的红曲山药饮料。
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