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红曲米富含天然色素及莫纳可林K等物质,是一种安全的、天然的药食同源物,已被广泛的应用于食品、药品、化工等行业。在当今这个重视健康的社会,人们不再满足于基本营养需求,而是更多关注对健康有利的功能食品。功能红曲米产品的研发促进了我国功能保健食品的发展,红曲米不仅可以代替化学添加剂,而且还具有促进健康的功能性物质。γ-氨基丁酸（GABA）具有降血压、镇定、神经传递等生物活性,在功能食品研发的相关研究中备受关注。因此,本课题针对红曲米中GABA含量低、生产过程强度大、生产效率低等实际生产问题,进行了高产GABA的菌株诱变育种、优质曲种的制备、优质红曲米粉产品的研发等相关研究,具体如下:1.高产GABA红曲霉菌的育种。对于红曲霉产GABA不稳定及产量低等问题,本研究通过室温常压等离子体（ARTP）物理诱变红曲霉,筛选出了一株突变红曲菌株M162,并对其进行了传代稳定性考察、初步高产GABA的分子机制探讨及分子生物学鉴定。最佳诱变条件为:诱变功率120 W,诱变气流量10 SLM,载片距离2 mm,在此条件下探讨了红曲霉孢子存活率和诱变时间的关系,最终确定了存活率在10%的时间——120 s作为最佳处理时间。以紫色红曲霉菌M-1为出发菌株,经ARTP诱变,得到一株高产GABA的突变菌命名为M162,能利用大米培养基发酵产生15.10 mg/g的GABA,相比于亲本菌株提高了 155.93%,经5代传代培养平均GABA产量为14.9 mg/g,证明突变株M162具有良好的遗传稳定性;进一步,采用真菌通用引物ITS4/5对其进行分子生物学鉴定,确定突变株M162为紫色红曲（Monascus purpureus）,且通过实时荧光定量PCR探讨了 9个与产GABA相关基因中有8个上调,其中GAD基因显著上调2.44倍,因此突变株M162高产GABA的原因是由于其相关基因的相对表达量上调。2.基于响应面优化制备优质曲种。我们通过单因素实验和Box-Behnken响应面设计实验,优化了红曲曲种培养基及培养工艺,制备出生产富含GABA红曲米的优质母曲。考察了原料选择对曲种活孢子数的影响。结果显示,单因素试验中糙米粉为原料时,曲种活孢子数最多,为2.7×105个/g;当再添加燕麦、麸皮、黄豆粉与糙米按1:9复配时,活孢子数分别达到1.5×106个/g、1.7×106个/g、1.75×106个/g,糖化力分别为2625 U/g、2800 U/g、2450 U/g。综合考虑,确定了以糙米:麸皮质量比为9:1作为曲种原料配比。进一步,单因素实验考察了种子液接种量、翻曲时间及培养时间三个因素,当添加20%的种子液时,活孢子数提高到1.2×107个/g;当翻曲时间为12h时,活孢子数提高到了 3.6×106个/g;当培养时间为7d时,活孢子数提高到了 4.0×106个/g。根据上述结果,再利用响应面设计对制曲工艺进行优化,得到最佳优质曲种培养基及条件为:糙米:麸皮质量比=9:1、接种量为21.5%、翻曲时间为9.06 h、培养时间为7.19 d,为了方便实际操作,将条件修改为糙米:麸皮质量比=9:1、接种量为21.5%、翻曲时间为9 h、培养时间为7.20d,在修改后的最佳条件下,验证曲种的活孢子数为4.15×107个/g,为预测值的94.75%。3.富含GABA红曲米粉产品的研发。将亲本菌株红曲霉M-1和突变菌株红曲霉M162优化后的糙米麸皮曲种分别接种到大米粉中,发酵制备了一款符合各项标准的功能性红曲米粉。M162红曲米粉质量分别为GABA 15.93mg/g、色价170 U/g、桔霉素和莫纳可林K未检出、生产时间为8天,相比与M162大米曲接种的红曲米粉,GABA含量提高了 14.6%、色价提高了 21.4%、桔霉素和莫纳可林K含量无变化、生产效率提高了 11.1%;M-1红曲米粉质量分别为GABA 5.9 mg/g、色价239 U/g、桔霉素44 ug/g、莫纳可林K含量2 ug/g,相比与M-1大米曲接种的红曲米粉,GABA含量提高了 18%、色价提高了 19.5%、莫纳可林K含量提高了 50%、桔霉素含量减少了 26.2%、生产效率提高了 11.1%。