课题来源与背景：
红曲霉是我国重要的微生物资源，在色素、酿酒、食品发酵、食品防腐剂和增香剂以及中医中药等多个方面有广泛的应用，其代谢产生的生理活性物质中红曲色素是一类聚酮类色素, 也是优质天然食用色素, 主要包括黄色色素、橙色色素和红色色素。红曲的产地主要分布在我国福建、浙江、江苏、台湾等省，其中福建省是我国红曲的主要产地，以古田红曲最为著名。近年来通过红曲霉的研究发现，在发酵过程中红曲霉能够产生多种具有生理活性的功能性代谢产物，红曲霉发酵生产的糖化酶和淀粉酶可以作为糖化发酵剂酿制红曲酒。其中酒的酿造，主要是由酒曲糖化、酒曲中微生物及其代谢产生的酶转化谷物产生酒精和挥发性成分，因此要求酿酒用红曲具有较高的糖化能力。因此，酒曲的质量决定酒品质。酿造红曲酒的质量安全对红曲酒的风味、色泽、功能活性和整体产品质量起着至关重要的作用。
酿造红曲是中国特有的四大传统酒曲之一，作为主要的和特征的起始糖化发酵剂用于酿造红曲黄酒，以粮谷为原料，接种红曲霉发酵培养制得。与其他类黄酒不同的是，因红曲霉能产红曲色素，随着酿造红曲的添加带入红曲酒中，赋予红曲酒无需添加色素而具有独特的红与橙相结合的天然色泽。酒曲是红曲酒酿造的原动力，目前对于红曲酒酿造的研究主要围绕微生物多样性、发酵工艺、活性物质和挥发性风味成分分析等方面，不少学者致力于研究如何提高红曲霉的糖化酶活力，以培养基与发酵条件优化为主，调节培养基的组成成分可提高红曲菌中有益代谢物的产量，如红曲色素、糖化酶，同时还能够减少桔霉素等有害物质的产生，甚有的学者添加非传统的培养基成分，例如通过中草药来提高菌株发酵生产的糖化酶活力与产色能力。学者对红曲霉的酯化酶、淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的研究也逐渐增多，主要集中在α-淀粉酶的分离鉴定及其发酵优化、酯化酶相关基因及其生物合成途径，提高红曲相关发酵食品的生产效率，缩短生产周期。但鲜少学者探究培养基成分对红曲霉糖化力与红曲色素的影响同时进行研究，古田红曲虽有1000多年酿造黄酒历史，但其糖化酶活力依旧较低，难以与现在的短发酵时间、成本低的市场相匹配，同时，彰显为红曲酒独特的红与橙相结合的天然色泽，需要选育出产色能力较高、发酵生产的糖化酶活力较高的高色高酶红曲霉菌株，以解决现有问题。
研究目的与意义：
福建省红曲生产已有千年的历史，是红曲米的发源地和主产区。通过红曲从业者多年的努力产销量占国际总量的80%以上，但存在酿造红曲质量不稳定、糖化酶活不高、色价不高等行业共性技术难题。开发优质酿造红曲制品及相关生产发酵工艺，定向培养生产佐餐与烹饪等不同用途的专用酿造红曲新产品，对促进我省红曲产业的健康发展、红曲生产企业技术进步和红曲应用产业的产品升级换代有着积极意义。
主要论点与论据
项目针对酿造红曲产业技术瓶颈，系统开展红曲霉优良菌株的选育，获得高色高酶、高色中酶和中色高酶等优良菌株3株；系统研究了液态和固态培养下，不同培养基组分和培养条件对红曲霉糖化力和产色素的影响，确定最优发酵工艺；开发高色中酶活和高色高酶活酿造红曲制品及配套发酵新工艺2项，有效提升产品色价、酶活和得率，为提升红曲酒质量提供重要理论和技术支撑。同时，项目系统开展了高色高酶红曲菌特征酶系的理化及生物特性研究，确定了该红曲菌糖化酶的最适温度、pH值以及离子调控等工艺参数。通过蛋白组学，解析了不同表型的菌株间显著差异蛋白，为产色和产酶关键酶系的筛选以及调控机制提供理论依据。
创见与创新：
1、通过对酿造红曲特征酶系的理化及生物特性研究，解析不同菌株不同产品的生化特性，为红曲发酵制品的生产及应用提供科学依据。
2、采用现代发酵技术和检测手段进行较系统和全面的研究，率先开展对酿造红曲产品进行现代化技术提升。
3、实现定向调控发酵，针对不同产品的用途开发系列高质量标准产品，有利于红曲发酵企业产品规范和品牌提升，有利于酿造红曲应用(如红曲酒)行业的质量提升。
社会经济效益：
本项目采用现代生物技术通过菌种选育、发酵工艺和红曲生理生化特征三个方面的系统研究，探索研发高品质标准化酿造红曲系列产品的生产技术，为酿造红曲生产企业提供技术依据，为行业的技术进步产品的更新换代提供理论依据和技术保障。该项目技术成果在福州隆利信生物制品有限公司和福建屏湖红生物科技有限公司等知名红曲米专业生产企业规模化推广应用，开发的产品质量指标符合相关标准要求，各项技术指标得到了显著提升；酿造红曲的产品色价高于3000 u/g以上，糖化力可达2800 u/g 以上，产品得率58-60%，生产周期为5-6天；提高了产品竞争力，已取得显著的经济社会效益，推广应用前景良好。