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本文研究了红酵母类胡萝卜素的提取方法和发酵培养条件,利用紫外诱变的方法选育类胡萝卜素高产菌株,并对红酵母类胡萝卜素的组成进行初步分析。 通过对不同破壁方法和提取溶剂的比较得到,最佳破壁方法是酸热法,最适提取溶剂为石油醚:丙酮(1:1)混合溶液。 通过单因素实验,以及正交、均匀设计、响应面优化等统计方法优化得到发酵培养最佳培养基组成为:蔗糖40g/L,酵母粉20g/L、K2SO41.0%、MgSO4·7H2O 0.05%、CuSO4·5H2O 0.0045%、VB10.2mg/L、VB2 1.0mg/L、VC 0.7mg/L、番茄汁3.0mL/L,花生油0.8mL/100mL;最佳发酵条件:培养基初始值pH6.0,装液量30mL/500mL,发酵温度28℃,摇床转速150r/min,发酵周期84h。在优化条件下生物量15.63g/L、类胡萝卜素含量941.14 μg/g及产量4.71mg/L,比在初始条件下(7.46g/L,86.73μg/g,0.647mg/L)分别提高1.09倍、9.85倍和35.14倍。 对红酵母发酵类胡萝卜素5L罐培养条件进行了研究,最佳条件为:总糖浓度80g/L,酵母粉20g/L,流加培养,糖浓度维持在10~20g/L间,pH值为6.0,DO值维持在15~25%之间。利用MATLAB软件对发酵过程进行研究,建立了菌体生长、产物形成的动力学模型,拟和模型能较好反映类胡萝卜素分批发酵过程。 利用二苯胺为筛选剂,通过紫外诱变,经筛选、发酵性能测定及遗传稳定性鉴定,选出菌株Ruv701为高产菌,摇瓶培养产量高于出发菌株42.06%,5L罐流加培养提高62.56%。 利用薄层分析及HPLC的方法,对所得类胡萝卜素进行分析,发现红酵母类胡萝卜素至少由4种色素组成,其中一种为β-胡萝卜素。