功能性红曲研究进展论文.doc

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1、功能性红曲研究进展⑵红曲的生产工艺及MonacolinK和桔霉素的检测魯佳慧刘昕王江海袁建平(中山大学国家教育部食品工程研究中心广州510275)摘要综述红曲的生产工艺及MonacolinK和桔每索的检测方法，指出采用新型生产丁•艺、优化发酵条件和应用菌种筛选等现代技术是生产既富含活性成分MonacolinK乂不含桔霧索的功能性红

2、1【1的枣要途径，同时预示MonacolinK和桔卷索的检测技术的进展将为功能性红Illi的产品质呈、安全使用及国际市场的开拓提供技术支撑。关键词红

3、11

4、生产丁.艺MonacolinK桔霉索检

5、测1.1固态发红曲是我国的传统发酵产品，长期应用于食品着色及作为药用=1979年以来，日本远藤章从红曲发酵液中发现并分离得到了一•系列可显著抑制体内胆固醇合成的活性物质Monacolin类化合物，英屮以MonacolinK的活性最为显著。药理学研究和临床试验表明红曲能有效降低体内总胆固醇以及甘油三酯、低密度脂蛋白水平，同时升髙高密度脂蛋白水平，从『U具有显著的降肚固醉及降血脂的作用红曲中Monacolin类化合物的发现使红曲被作为天然药物中抑制胆固醇合成和降血脂的首选药物，并受到世人瞩目。然而，真菌毒素桔霉素(Citrin

6、in)的发现使功能性红曲的使用安全性受到了挑战。桔霉索是红曲菌的一种次级代谢产物,具有肾毒性,还可致畸、致癌和诱发基因突变⑶。桔密素的存在己成为我国功能性红曲应用和出丨I的瓶颈。因此，采用新型生产工艺、优化发酵条件、应用菌种筛选等现代技术，研发富含MonacolinK活性物质II不含桔毒索的功能性红曲必将成为生产功能性红曲技术革命的制咼点。1功能性红曲的生产工艺传统红曲生产工艺主要是以大米为固态培养基，接种红曲菌菌种后发酵生产红曲。该方法工艺落后，劳动强度大，红曲产量低，质量不稳定，并且易受杂菌污染。80年代后，通风池法应

7、用于红曲的生产，红曲产量和质量柑对提高。圆盘制曲机的应用实现了红曲的自动化生产，并提高了红曲质量，在一定程度上减少了杂菌污染。但该设备投资较大，适合大型红曲生产企业应用。传统红曲发酵工艺山于未能有效控制通风、温度、湿度等重要发酵条件，因此，所得红曲的色价和活性成分较低，口桔霉素污染严重。有学者⑷提出固态发酵中，在红曲菌菌丝体生长后期，代谢产物MonacolinK的积累达到最大。同时山于淀粉质固态培养基料被红曲菌分泌的淀粉酶和糖化酶液化而出现基料通气环境恶化，菌丝体细胞壁被高渗透压葡萄糖液浸润，从而使其生长代谢出现变态反应，

8、促使了桔霉素生成以抑制英它杂菌的生长。因此，现代固态发酵工艺的关键是控制发酵过程中菌种质竄及物料含水最、通风量、培养温度及湿度等参数，从血有效提高红曲'I'MonacolinK的含最并抑制桔霉素的生成。刘昕⑷提出了一种通过调控红曲菌培养过程中的培养温度、湿度及通风量來抑制桔霉素生成的方法，所获得的功能性红曲tMonacolinK含量高且未检测出桔祷索。王立新⑸等经研究认为，固态发酵较液体发酵具有明显的优势。在确立的实验条件下，固态发酵的MonacolinK产率为液体发酵的20倍以上。因此在掌握固态发酵的规律基础上，设计合理

9、的周态发酵反应系统，实现高效低耗的固态发酵生产，是功能性红曲产业化生产的有效途径。同吋，该研究表明固态发酵过程中物料的初始含水量以50%为宜。含水量较高吋，糖化酶活性增强，从而加快培养基料的糖化速率，不利于红曲中MonacolinK的积累。培养温度对促进红曲菌发酵过程中MonacolinK的生成十分重要。恒温培养可获得比变温培养更高收率的菌体量和色素,而变温培养的MonacolinK产量更高。实验研究表明，在32弋温度下培养9d后，将温度降至25°C下培养14山则更有利于MonacolinK的积累⑹。红曲为好气性菌，其菌丝

10、体的生长和MonacolinK等次级代谢产物的产工都需要有足够的氧气。因此，适宜的溶解氧水平是一个非常重要的参数，它冇•接彩响红曲中MonacolinK和桔霉素的含量o捉高通风量有利于菌体生成和MonacolinK的产生，但同吋桔霉素的含量也增加°因此，在满足溶氧需求的情况下，可采用低通风量⑺。固态发酵法是目前红曲生产屮广泛使用的方法，较液态发酵相比，固态发酵生产红曲具有投资少，产量大，生产经验丰富等优点，通过现代先进技术优化和改造发酵工艺，可望有效生产富含活性成分MonacolinK且不含桔磚素的功能性红曲。1.2液态发

11、酵液态发酵红曲主要用淀粉、制萄糖、片油、黄豆粉、玉米浆和蛋白腺等培养基，采用常规标准深层发酵设备，如机械搅拌发酵罐等。近年来开发的适宜于高粘度发酵体系的气升式反应器，将更加有利于发酵过程的进行。液态培养基的碳源、氮源、初始pH值及溶氧量等是关键的工艺控制参数。碳源以甘油垠好，葡萄糖次之。有机氮源中肉膏和