红曲霉液态发酵产色素及稳定性的研究（三）

2、红曲霉液态发酵优化的正交设计试验

为了探讨红曲霉液态发酵的最适条件，采用七因素三水平对装液量、接种量、培养时间、硫酸亚铁添加量及维生素B₁添加量5个因素进行正交试验。正交试验结果分析见表2。
 

由表2极差分析可知，D＞E＞B＞C>A，即影响红曲霉液态发酵产色素的因素顺序为：硫酸亚铁添加量>维生素B1添加量＞培养时间＞接种量>装液量。根据各试验因子的平均值，得到最佳组合为A₃B₂C₃D₁E₃，即：装液量为100mL/250mL，培养时间为7d，接种量为9%，硫酸亚铁添加浓度为0.005mmol/L，维生素B1添加浓度为0.05%。

3、验证试验

由正交表得到的最佳组合(A₃B₂C₃D₁E₃)与试验结果得到红曲色素产量最高的组合(A₂B₂C₃D₁E₂)不一致，因此对两个组合进行验证试验，验证试验结果见表3。

由表3验证试验结果可知，组合A₂B₂C₃D₁E₂与组合A₃B₂C₃D₁E₃相比，前者对红曲霉液态发酵的效果更佳。即当培养装量为75mL/250mL，培养时间为7d，接种量为9%，硫酸亚铁添加浓度为0.005mmol/L，维生素B₁的添加浓度为0.03%。在此条件下，红曲霉的色价可达714.80U/mL。

4、红曲色素稳定性研究

（1）pH对红曲色素稳定性的影响
 

由图6可知，在同一时间下，红曲色素的色价随着溶液中pH值的升高而呈先增后降的趋势，当pH为7时，红曲色价均达到最大值；在同一pH溶液中，红曲色素的色价基本上随着时间的延长呈先增后降的趋势，但是变化趋势不是很明显。因此，红曲色素最适保存的pH为7。

（2）光照对红曲色素稳定性的影响

由图7可知，不同光照对红曲色素色价的影响各不相同，在同一时间下，光照对红曲色素色价的影响如下：紫外光＞自然光＞18W日光＞避光；对于同一种光照方式，红曲色素的色价均随着光照时间的延长而逐渐降低。因此，红曲色素避光保存的效果最佳。

（3）食品添加剂对红曲色素稳定性的影响

由图8可知，食品添加剂苯甲酸钠和亚硝酸钠对红曲色素具有一定的增色作用，但是添加一定量的EDTA会使红曲色素的色价降低，维生素C和双氧水对红曲色素的影响不大。

三、结论

试验对红曲霉的液体摇瓶发酵工艺进行了初步研究：考察了装液量、时间、接种量、金属离子及维生素等因素对红曲霉液体发酵产红曲色价的影响。结果表明：当培养装液量为75mL/250mL，培养时间为7d，接种量为9%，硫酸亚铁添加浓度为0.005mmol/L，维生素B1添加浓度为0.03%时最有利于红曲霉合成红曲色素，其色价可达714.80U/mL。从光照、pH和食品添加剂对红曲霉所产红曲色素的稳定性方面进行初步研究，研究结果发现，在同一时间下，红曲色素的色价随着溶液中pH值的升高而呈先增后降的趋势，当pH为7时，红曲色价均达到最大值；在同一pH溶液中，红曲色素的色价基本上随着时间的延长呈先增后降的趋势，但是变化趋势不是很明显。在同一时间下，光照对红曲色素色价的影响如下：紫外光＞自然光＞18W日光＞避光；对于同一种光照方式，红曲色素的色价均随着光照时间的延长而逐渐降低。食品添加剂苯甲酸钠和亚硝酸钠对红曲色素具有一定的增色作用，但是添加一定量的EDTA会使红曲色素的色价降低，维生素C和双氧水对红曲色素的影响不大。这与全桂静等的研究结果相一致。

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