红酵母色素生产及其性质研究

论文摘要

类胡萝卜素是广泛存在于自然界的一大类色素,其在人类生活、保健、医疗上的重要性逐渐为人们所认识。以β-胡萝卜素为代表,作为食品添加剂起色素和营养强化剂的作用。另外,其出色的抗氧化功能也在本研究工作中得到证明。通过对福建红酒酒糟中菌株进行分离,筛选到一株编号为B-5的产色素菌株,经过菌种鉴定,确定为红酵母属（Rhodotorula glutinis var glutinis）并对其产色素条件和色素性质等进行了研究。通过对B-5培养的最佳条件的单因素和正交试验研究,可知其产色素的最佳培养基:葡萄糖为0.30%、NH4NO3为0.25%、番茄鲜汁为5mL、活性酵母粉为6g。以红酵母菌体固体发酵产物为原料,研究了红酵母色素的提取工艺,比较了三种提取方法的效果,最终确定超声波提取为本实验最佳方法,通过单因素实验和正交实验确定了超声波提取的最佳方案:提取溶剂为丙酮,提取温度为20℃,提取时间为3h,提取料液比为1:40（m/v）,提取级数为2级。通过研究红酵母色素的光稳定性、热稳定性、储存时的最适pH值、防腐剂（山梨酸钾）对其保存过程中的影响、色素的还原力同α—生育酚还原力的比较以及红酵母色素的抗氧化性质,得出以下结论:红酵母色素的热稳定性和光稳定性较差,红酵母色素保存的最适pH值在6.0左右,保存时添加一定浓度的防腐剂对防止其氧化有一定作用。红酵母色素对3种氧自由基都有清除作用,其中清除O2-的能力最强,清除·OH的能力次之,清除H2O2的能力最弱。最后,我们通过薄层层析法分离出了酵母色素的四种不同组分,并用分光光度计和荧光光谱仪对其各组分进行光谱分析。可初步确定其中的3种组分为β-胡萝卜素类物质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1. 红酵母色素
• 1.1 红酵母色素的概况
• 1.2 类胡萝卜素
• 1.2.1 类胡萝卜素的功效
• 1.2.2 类胡萝卜素的生物合成途径
• 1.2.3 国内外研究开发状况
• 2. 薄层色谱法及其在色素分离方面的应用
• 3. 大孔树脂及其在色素分离提纯方面的应用
• 第一章 高产β-胡萝卜素红酵母的筛选和鉴定
• 1. 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 试剂
• 1.1.3 主要仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2. 方法
• 1.2.1 红酵母菌的分离
• 1.2.2 色素提取、鉴定及含量测定
• 1.2.3 红酵母菌株的鉴定
• 2. 结果与分析
• 2.1 产类胡萝卜素酵母的分离与筛选
• 2.2 高产β-胡萝卜素酵母的鉴定
• 2.2.1 形态特征
• 2.2.2 生理生化特征
• 3. 讨论
• 第二章 红酵母色素的分离与鉴定
• 1. 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 试剂
• 1.1.3 主要仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 色素提取、鉴定及含量测定
• 1.2.2 用x-5大孔树脂法分离红酵母色素
• 1.2.3 酵母色素的薄层层析
• 1.2.4 酵母色素各组分的定性检测
• 2. 结果与分析
• 2.1 不同展层剂对色素分离效果的影响
• 2.2 活化条件对层析效果的影响
• 2.2.1 活化温度对层析效果的影响
• 2.2.2 活化时间对层析效果的影响
• 2.3 红酵母色素各组分的波长扫描
• 2.4 红酵母色素各组分的定性检测
• 3. 讨论
• 第三章 产β-胡萝卜素酵母培养条件研究
• 1. 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 试剂
• 1.1.3 主要仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 培养条件
• 1.2.2 固体培养生物量的测定方法
• 1.2.3 色素鉴定及检测
• 1.2.4 碳源对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 1.2.5 氮源对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 1.2.6 番茄鲜汁对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 1.2.7 活性酵母粉对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 1.2.8 正交试验
• 2. 结果与分析
• 2.1 红酵母菌株固体培养的生长及色素积累情况。
• 2.2 碳源对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 2.2.1 葡萄糖对红酵母色素产量的影响
• 2.2.2 蔗糖对红酵母色素产量的影响
• 2.2.3 D-果糖对红酵母色素产量的影响
• 2.3 氮源对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 2.3.1 酵母浸膏对红酵母色素产量的影响
• 4NO₃对红酵母色素产量的影响'>2.3.2 NH₄NO₃对红酵母色素产量的影响
• 3对红酵母色素产量的影响'>2.3.3 NaNO₃对红酵母色素产量的影响
• 2.3.4 蛋白胨对红酵母色素产量的影响
• 2.3.5 牛肉浸膏对红酵母色素产量的影响
• 4）₂CO₃对红酵母色素产量的影响'>2.3.6（NH₄）₂CO₃对红酵母色素产量的影响
• 2.3.7 尿素对红酵母色素产量的影响
• 4）₂SO₄对红酵母色素产量的影响'>2.3.8（NH₄）₂SO₄对红酵母色素产量的影响
• 2.4 番茄鲜汁对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 2.4.1 番茄鲜汁对红酵母生产和产色素情况的影响
• 2.4.2 番茄鲜汁和发酵产物中色素的荧光性质对比
• 2.5 活性酵母粉对酵母产β-胡萝卜素的影响
• 2.6 正交试验结果及其验证
• 2.6.1 正交试验
• 2.6.2 交试验结果验证
• 3. 讨论
• 第四章 酵母色素的提取方法研究
• 1. 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2 试剂
• 1.1.3 主要仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 破壁方法
• 1.2.2 色素鉴定及检测
• 1.2.3 提取条件对色素提取效率的影响
• 2. 结果与分析
• 2.1 红酵母细胞破壁方法的比较
• 2.2 不同提取条件对色素提取效率的影响
• 2.2.1 溶剂的选择
• 2.2.2 超声波破碎法中两种不同溶剂抽提比较
• 2.2.3 溶剂浓度单因素试验结果
• 2.2.4 料液比单因素试验结果
• 2.2.6 温度单因素试验结果
• 2.2.7 正交试验结果
• 3. 讨论
• 第五章 红酵母色素的性质研究
• 1. 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种
• 1.1.2.试剂
• 1.1.3 主要仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2.方法
• 1.2.1 红酵母色素样品的制备
• 1.2.2 色素鉴定及检测
• 1.2.3 红酵母色素的稳定性研究
• 1.2.4 红酵母色素的抗氧化性
• 1.2.5 红酵母色素的荧光性质
• 2. 结果与分析
• 2.1 红酵母色素的稳定性
• 2.1.1 光对红酵母色素稳定性影响
• 2.1.2 热对红酵母色素稳定性影响
• 2.1.3 防腐剂对红酵母色素稳定性影响
• 2.1.4 pH值对红酵母色素稳定性影响
• 2.2 红酵母色素的抗氧化性
• 2.2.1 红酵母色素与α—生育酚还原能力的比较
• 2.2.2 红酵母色素清除自由基能力的研究
• 2.3 红酵母色素的荧光性质
• 2.3.1 组分1的荧光光谱
• 2.3.2 组分2的荧光光谱
• 2.3.3 组分3的荧光光谱
• 2.3.4 组分4的荧光光谱
• 3. 讨论
• 第六章 本研究的创新点及下一步工作设想
• 1. 创新点
• 2. 下一步工作设想
• 参考文献:
• 附图:
• 致谢
• 作者简介