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1、中北大学2013届毕业设计说明书年产3万吨红曲色素生产工艺设计摘要：红曲色素是一种优良的色素，是红曲在菌体生长代谢过程中产生的天然色素，具有较高的营养价值和药用价值，目前广泛应用于医药、食品、饲料和化妆品等领域。本设计以从土壤中筛选的红曲霉为出发菌株，通过紫外线超声波复合诱变选育出红曲色素高产菌株，通过摇瓶筛选和稳定性试验，得到稳定性高产红曲色素的突变菌株。在此基础上，尝试了三级发酵的发酵方式，优化了培养基，确定了发酵工艺条件：接种菌龄20h、接种量5%、初始pH5.0、培养最适温度32℃及发酵时间96h，并选择了
2、合适下游提取工艺。设计的生产工艺稳定、简便，发酵后所得的红曲色素产量达到300g/L。关键词：红曲霉，红曲色素，发酵，诱变中北大学2013届毕业设计说明书Abstract：Monascuspigmentisagoodnaturalpigment,whichMonascuspigmentinthecellgrowthinthemetabolismprocessproduces,hashighnutritionalvalueandmedicinalvalue,isnowwidelyusedinthefieldsofme
3、dicine,food,feedandcosmeticsetcThedesignofthescreeningfromthesoilofMonascusasstartingstrain,throughultravioletultrasoniccompoundmutationbreedingofthemonascuspigmentproducingstrains,throughshakeflaskscreeningandstabilitytest,thestabilityofmutantstrainsobtainedh
4、ighyieldofMonascuspigment.Onthisbasis,trythefermentationlevelthreefermentation,optimizationoftheculturemedium,fermentationconditionsweredetermined:inoculatingage20h,5%inoculationquantity,initialpH5.0,cultureoptimumtemperatureis32℃andthefermentationtimewas96h,a
5、ndselecttheappropriatedownstreamextractionprocess.Designofproductionprocessstability,simple,afterfermentationofMonascuspigmentyieldincomereached300g/L.Keywords:Monascus,Monascuspigment,fermentation,mutation中北大学2013届毕业设计说明书目录1引言11.1概述11.2发酵方式11.3红曲色素合成机理11.4国内外
6、研究现状21.4.1国内研究现状21.4.2国外研究现状31.5本课题的意义42红曲霉菌种的选育52.1红曲色素生产菌52.2菌种描述52.3色价分析方法52.4诱变选育52.4.1复合诱变52.4.2摇瓶筛选62.4.3稳定性试验62.5菌种保藏63培养基73.1红曲霉的培养基73.2培养基的设计73.2.1碳源73.2.2氮源73.2.3无机盐及微量元素84灭菌94.1仪器灭菌94.2培养基灭菌94.2.1分批灭菌10第I页共Ⅱ页中北大学2013届毕业设计说明书4.2.2连续灭菌104.3空气除菌104.4发酵
7、罐灭菌105种子扩大培养和装料发酵115.1斜面培养115.2一级种子培养115.3二级种子培养115.4装料发酵126发酵控制136.1pH值的控制136.3溶氧的控制136.4补料工艺的控制136.4.1磷酸与氨水146.4.2葡萄糖与蛋白胨147下游加工167.1下游加工工艺的一般流程167.2发酵液的预处理与固液分离167.3提取167.31胞外色素167.3.2胞内色素167.4成品加工与包装168物料衡算188.1发酵罐数量衡算188.2发酵液组成衡算198.3发酵罐工艺设计199结果与讨论21致谢25
8、第I页共Ⅱ页中北大学2013届毕业设计说明书1引言1.1概述红曲色素，是以大米、大豆为主要原料，经红曲霉菌液体发酵培养、提取、浓缩、精制而成及以红曲米为原料，经萃取、浓缩、精制而成的天然红色色素。作为天然色素，红曲色素一直以来被认为是安全性较高的食用色素，试验已证明不含黄曲霉毒素。动物性试验表明，使用红曲色素及其制品的食物均未发现急、慢性中毒现象，也无致突变
