课题背景 色素让普通食物拥有诱人垂涎的外表,食品的色彩是食品感观品质的一个重要因素。人们在制作食品时常使用一种食品添加剂——食用色素。使用的食用色素有天然使用色素和合成食用色素两大类。在1850年英国人发明第一种合成食用色素苯胺紫之前,人们都是用天然色素来着色。早在公元10世纪以前,古人就开始利用植物性天然色素给食品着色,最早使用色素的是大不列颠的阿利克撒人,当时他们用茜草植物色素做成玫瑰紫色糖果。以后,美洲的托尔铁克人与阿芒特克族人相继从雌性胭脂虫中提取胭脂虫红,用于食品着色。我国自古就有将红曲米酿酒、酱肉、制红肠等习惯。西南一带用黄饭花、江南一带用乌饭树叶捣汁染糯米饭食用。食品着色和改善食品色泽的食品添加剂。有天然和合成之分。天然食用色素是直接从动植物组织中提取的色素,对人体一般来说是无害,如红曲、叶绿素、姜黄素、胡罗卜素、和糖色等,就是其中的一部分。所以,号称更安全的天然色素日益受到追捧。红色色素大概是应用时间最长的色素了,天然色素因其具有高安全性,营养保健作用并能更好地呈现天然物质的颜色而越来越受到人们的关注。很多食品级安全的真菌,细菌等微生物在菌体生长过程中能产生不同颜色和结构的色素,为开发微生物源性食品着色提供了良好的来源。因此研发微生物源性色素收到了更好的重视。酵母菌是一类单细胞的食品级安全真核微生物,其结构简单,反之快速,相对于细菌更安全等优点被广泛用于工业生产中,用酵母菌生产天然色素在食品添加剂行业中具有极其广泛的应用前景。
实验流程:
1. 酵母菌平板培养特征观察 菌株活化: 将酵母菌 菌株移种至新鲜的沙氏培养基斜面上25~28℃ 培养 24h左右, 然后再转种 2 3次。取活化后的菌株以无菌操作方式点种 (等距离 3点或中央 1点 )于 沙氏固体培养基上, 28℃ 培养 3d 。观察菌落颜色、 边缘形状、 透明度、 表面是否褶皱及是否反光。
2.酵母菌液体培养特征观察 配制葡萄糖蛋白胨培养基 1000mL, 过滤并分装于三角瓶中, 每瓶50mL, 112℃灭菌 30m in , 空白培养 1d后使用。以无菌操作方式将活化后的 菌以每瓶两环的接种量接种于上述三角瓶中, 28℃ 培养 3d 。观察培养液
的清浊度, 是否形成璞 (浮膜 )、 环 (沿管壁环形生长 )或岛 (液面漂浮分散的菌体 ), 沉淀的松紧程度。
3.生殖方式 (无性生殖 )及真假菌丝检查 取活化菌株酵母菌 , 在 沙氏 培养基上培养, 在培养期间第1 、 2 、 3d时, 分别制片镜检, 观察菌株生殖情况, 有无真假菌丝及裂生子。
综合菌体的个体形态、 群体形态和生理生化鉴定结果, 对照 《酵母菌的特征和鉴定手册》 分析, 发现菌株Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ属于同一种酵母菌, 鉴定为红酵母属 ( Rhodotorula ),初 步 判 定 为 一 株 红 酵 母。
4.菌株生理生化特征及鉴定结果 对菌株进行发酵实验、 同化实验、 产酯实验、 产酸实验等。实验结果见表 1, 可知菌株能够以葡萄糖、 蔗糖、 甘露醇、 半乳糖以及乙醇作为碳源, 同化实验阳性;但发酵实验阴性;菌株Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ可以利用硫酸铵、 硝酸钾, 37℃均能够生长, 产酯不产酸。
- 发酵培养基的初步筛选结果 不同发酵基础培养基对红酵母 生物量的影响 以 沙氏液体培养基、 马丁、 豆芽汁培养基为发酵基础培养基,28℃、 72h 培养红酵母 , 可以看出红酵母 在 3 种基础培养基中的生物量差别不大, 沙氏液体培养基获得的酵母生物量较大, 麦芽汁培养基次之, 豆芽汁培养基较少, 但差距并不显著。然而就色素生产而言, 豆芽汁培养基中的色素鲜亮、 杂质少。
- 后期提取、 纯化。因此, 综合考虑, 选择豆芽汁培养基作为发酵基础培养基。
7.基础培养基不同碳源对红酵母 生长的影响 以豆芽汁培养基为发酵基础培养基, 测定葡萄糖、 蔗糖、 麦芽糖、 半乳糖和甘露醇五种碳源对红酵母 生物量的影响, 结果见图 7, 表明将葡萄糖、 半乳糖、 蔗糖作为碳源时, 红酵母 生长的OD 值差异不显著, 而 DCW 值则以蔗糖为最大, 并且72h 时, 各碳源的发酵基础培养基均有橘红色色素产生, 由此确定蔗糖为红酵母 发酵基础培养基的。
预期结果:运用微生物平板划线分离法, 通过菌体的个体形态特征、 群体形态
