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红曲色素是红曲霉发酵生产的天然食用色素，具有“天然、营养、多功能”等多重优点，作为食品添加剂，在食品行业特别是肉制品行业中应用广泛。但1995年，红曲霉中的一种有害代谢产物——桔霉素的发现，引起了国内外学者的关注，在欧美等各国，桔霉素是食品或饲料中严加控制的真菌毒素之一。本论文对低产桔霉素、高产色素的红曲霉发酵过程定向调节及其调节机理进行了初步研究，主要研究内容及结果如下：1、通过探究不同的培养基对红曲霉的影响，确定后续试验用培养基，论文对目前文献和生产中现有的10种培养基进行了比较，并对红曲霉发酵产物中的色价、桔霉素、超氧化物歧化酶（SOD）和自由基进行了检测，结果表明2号培养基（大米粉9%，硝酸钠0.2%，磷酸二氢钾0.1%，硫酸镁0.2%，pH5.5~6）利于红曲色素发酵，色素相对高产，桔霉素相对较低，确定2号培养基为后续发酵培养基。2、以红曲霉菌株Monascus HS01为出发菌株，采用不同浓度（5.0%、5.67%、6.33%、7%、7.67%）过氧化氢的处理，得到了三株长势较好的菌株HS1500，HS1700，HS1900，将这三株菌种扩大培养并测定SOD活性及色价。结果表明：三株菌HS1500，HS1700，HS1900的SOD活性相对于出发菌株HS01分别提升了3倍，2.5倍，1.3倍，色价分别提升了63.6%，117.3%，67.3%，确定菌株HS1700为后续发酵菌株。3、红曲霉发酵过程中每隔12h进行取样一次，对菌体量、色价、桔霉素、SOD及自由基等指标进行检测，结果显示桔霉素的合成滞后于色价的合，并且在后期桔霉素会呈下降趋势；在红曲发酵过程中桔霉素的积累量与自由基有很大的联系，自由基越高桔霉素就越多；发酵罐发酵的最佳时间为100h左右，色价虽然比最高色价低1.3%，但桔霉素下降了32.2%。4、通过自由基及SOD与色价及桔霉素的关系，在发酵过程中加入外源调节因子对红曲进行无毒调节。对比各种外源调节因子对色价及桔霉素的影响，其中加入VC、β-Carotene的发酵液色价分别提高50%左右，EDTA的加入使色价稍有所下降，桔霉素分别降低了91.2%、95.32%、91.69%，所以，最后确定VC和β-Carotene及EDTA为后续试验用调节因子。VC的最佳添加浓度为1.2mg/100ml，β-胡萝卜素的最佳添加浓度为1.0mg/100ml，EDTA的最佳添加浓度为2×10-6moL/100ml，最佳添加时间均为发酵以后24h，最佳添加次数为1次。5、发酵过程中，加入三种调节因子，经测定，加入VC、β-胡萝卜素、EDTA之后，红曲霉在发酵过程中都只有一个自由基吸收峰或保持平衡，对比空白均减少了一个，所以，自由基的量不足以激发桔霉素的合成，便抑制了桔霉素的合成，可以提高色价，是因为色素及桔霉素的合成具有相同的合成前体，桔霉素的合成受到了抑制，相应的色素的合成就会增加。