红曲菌作为我国重要的微生物资源,发酵可产生红曲色素、莫纳可林K、γ-氨基丁酸(GABA)等多种次生代谢产物。其中,红曲色素是一种优质的天然可食用色素,广泛用于肉制品、调味品、面制品、酒业等食品工业中;红曲色素还具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗炎、降血糖等特性,有保健价值和广阔的应用前景。深入研究筛选高产菌种、优化发酵工艺并探究其应用特性是提高红曲色素色价、促进红曲色素新产品开发的基础。因此,本文首先筛选、鉴定高产红曲色素菌株,在此基础上优化固态发酵工艺,并研究其抗氧化性、抑菌性和稳定性等关键应用特性。主要研究结果和结论如下:(1)高产红曲色素菌株筛选与鉴定以大米为发酵原料,以保藏的6株红曲霉为供试菌株进行固态发酵,以红曲色素的色价为指标筛选高产菌株,对目标菌株进行菌落形态、显微个体形态观察和分子生物学鉴定。结果表明,红曲霉菌株RF产色素能力较强,形态学观察与ITS序列分析结果表明其为红色红曲霉(Monascus ruber)。(2)高产红曲色素固态发酵工艺优化以大米为发酵原料,以红曲霉菌株RF为固态试验菌株,采用单因素试验测定不同浸泡酸种类、初始pH值、初始水分含量、接种量和发酵时间条件下的色价,在此基础上,采用正交试验优化发酵工艺参数。结果表明:乙酸浸泡,初始pH值4.5、初始水分含量45%、接种量4%、发酵13d时,红曲色素红色价为5780 u/g、黄色价为4891 u/g。(3)高产红曲色素应用特性以红曲霉RF固态发酵色素为材料,研究了其抗氧化性、抑菌性和稳定性等主要应用特性。结果表明,红曲色素具有DPPH·清除能力、ABTS·清除能力、还原能力。红曲色素对大肠杆菌具有较强的抑菌活性,对枯草芽孢杆菌、酵母菌具有一定的抑菌活性,对金黄色葡萄球菌、乳酸菌具有较弱的抑菌活性,而对沙门氏菌没有抑菌活性。红曲色素热稳定性较好,100℃高温条件下加热6 h后红色素和黄色素保存率均在70%以上;红曲色素光稳定性差,太阳光对红曲色素稳定性影响大,紫外光和室内自然光对红曲色素影响较小;红曲色素对金属离子敏感,铜离子和亚铁离子对色素的稳定性影响比较明显,钙离子对红曲色素稳定性有一定的影响,钠离子、镁离子和钾离子对色素的稳定性无影响。