[科普中国]-红曲红

简介

红曲红是目前世界上唯一的一种利用微生物发酵生产的天然功能食用色素，是红曲霉次级代谢产物的其中之一。红曲红是以大米、黄豆为主要原料，借鉴我国传统的红曲生产工艺，通过红曲霉菌液体深层发酵和先进的现代生物分离技术而获得的粉状纯天然、无毒、安全可靠的天然食用色素。红曲红色素被广泛地应用于清酒、腐乳、鱼肉、酱油、糕点、糖果、冷饮等食品业的着色，也可用于医药和化妆品等行业的着色，红曲红色素符合食品着色剂“营养、天然、多功能”的发展要求和方向，因此值得大力应用和推广。与其它天然色素相比，红曲红色素纯度高、价格低、着色力强、稳定性好以及具有防腐功能等优点，因而具有极大的市场竞争力和十分重要的现实意义。1

理化性质红曲红主要有6种呈色成分，分为红色色素（红斑素或潘红，分子式C21H22O5，相对分子质量350）、红曲红素或梦那玉红（分子式C23H26O5，相对分子质量382）、黄色色素（红曲素或梦那红，分子式C21H26O5，相对分子质量358）、红曲黄素或安卡黄素（分子式C23H30O5，相对分子质量386）、紫色色素（红斑胺或潘红胺，分子式C21H33NO4，相对分子质量353）和红曲红胺或梦那玉红胺（分子式C23H27NO4，相对分子质量381）。2

红曲色素是深紫红色液体或粉末或糊状物，略带异臭，不溶于油脂及非极性溶剂，在pH4.0以下介质中，溶解度降低，易溶于乙醇、丙二醇、丙三醇及它们的水溶液。熔点160-192℃，水溶液最大吸收波长为490土2 nm，乙醇溶液最大吸收波长为470 nm，溶液为薄层时为鲜红色，厚层时带黑褐色并有荧光。对环境pH稳定，几乎不受金属离子（Ca 2+ 、Mg 2+、Fe 2+、Cu 2+）和0.1%过氧化氢、维生素C、亚硫酸钠等氧化剂、还原剂的影响。耐热性及耐酸性强，其醇溶液对紫外线相当稳定，但经阳光直射可使其退色。对蛋白质着色性能极好，一旦染着，即不掉色。2

毒性：LD 50为20g/kg（小鼠，经口），7g/g（小鼠，腹腔注射）。红曲红具有抑菌和杀菌作用，现已证实抗菌活性成分中一部分是着色物质。3

稳定性：红曲红色素对光不稳定，在光照太阳光、紫外光和可见光等会逐渐分解。在自然光照射条件下，不到14 h，色素的保存率降到50%以下，日光直射下（31～38℃）2 h，色素损失一半，色素乙醇溶液在紫外灯 （15W，距离20 cm）下照射5 h，吸光度未变。

生产工艺1、由红曲米生产红曲红

红曲红可由红曲米提取而得或由红曲霉经液体发酵培养制得。

由红曲米生产红曲红的工艺流程： 红曲米→研碎→加乙醇→调pH→浸提→离心→干燥→成品

主要工艺条件：70%乙醇；pH调至8；浸提时间24 h；可采用真空干燥，温度为45℃。

籼米或糯米煮熟后，在温度为40-50℃时，接入红曲种子，保持室温33℃左右，相对湿度80%左右，经3d培养米粒上出现白色菌丝时，进行翻曲降温，室内喷水，保持温度，并经常检查晶温，保持品温不超过40℃。到4-5 d时，将曲装入干净麻袋中，浸在净水中5-10 min，使其充分吸水，并使米粒中的菌丝破碎，待水沥干，重新放人曲盘中制曲。此时注意晶温不超过40℃及翻曲保温操作，米粒渐变红色，7—8d时品温开始下降，趋于成熟。整个周期约10 d左右。2

2、由红曲霉液体发酵培养生产红曲

通常有两种方法。

①液体发酵法的主要工艺流程1如图。

其主要操作包括菌种培养、发酵、色素提取、分离和干燥等，菌种培养时，首先取少量完整的红曲米，用酒精消毒后在无菌条件下研磨粉碎，加到盛有无菌水的小三角瓶中，用灭菌脱脂棉过滤，滤液在20-32℃下让菌种活化24 h。然后，取少量菌液稀释后在培养皿上于30-32℃培养，使其形成单独菌落。再从培养皿上面将红曲霉菌移至斜面培养基上。斜面培养繁殖7 d后，再以无菌水加入斜面，吸取菌液移接于液体培养基中，在30-32℃及160-200 r/min下旋转式摇瓶培养72 h。其培养基组成为和操作条件如下：

a、平板与斜面培养基。可溶性淀粉3%，饴糖水93%（6°Be），蛋白胨2%，琼脂2%，pH5.5，压力0．1 MPa，灭菌时间20 min。

b、种子培养基。淀粉3%，硝酸钠 0.3%，KH2PO4 0.15%，MgS04·7H2 0.1%，黄豆饼粉0.5%，pH5.5-6.0，压力0.1 MPa，灭菌时间30 min，温度30-32℃，转速160-200 r/rain，培养时间72 h。

c、发酵摇瓶培养基。淀粉3%，硝酸钠0.15%，KH2PO4 0.15%，MgS04·7H2O 0.10%，pH5.5-6.0，压力0.1 MPa，灭菌时间30 min，温度30-32℃，转速160-200 r/rain，培养时间72 h。

液体发酵是生产色素的关键步骤。其周期一般为50-60 h，总糖粉为4.5-5.5%，残糖控制在0.13-0.25%。发酵后将发酵液进行压滤或离心分离提取色素。为保证提取完全，滤渣用70-80%的乙醇进行多次提取，所得滤液与发酵液分离后的澄清滤液合并，回收酒精后浓缩，再进行喷雾干燥。为了使溶液容易成粉，可添加适量添加剂作为色素载体。

②其主要工艺Ⅱ如图所示。

其主要工艺条件是：发酵温度32-34℃，发酵时间60-72 h，滤液用盐酸调节pH为4.0左右，使色素沉淀，滤饼用95%的乙醇浸提24 h，调节pH为6.5，加NaiS除去重金属，在60-70℃下加热使蛋白质疑聚。色素清液在减压条件下浓缩蒸发，再进行喷雾干燥。2

检验方法及标准

1、红曲红色素置可见光下扫描，在390，420，505 nm处呈现3个吸收峰，或在420，505 nm处呈现2个吸收峰。3

2、红曲红在硅胶G板上展层，以正己烷：乙酸乙醋（9 ：1）为展层剂，出现黄色斑点（Rf=0.88）和一个在紫外光下呈荧光的斑点（Rf=0.5）。以乙酸乙醋为展层剂，出现桔红色斑点（Rf=0.2）。以甲醇：水（8：2）为展层剂，出现红色斑点（Rf=0.98）。3

应用红曲是中国古代的一项重大发明，宋朝时期已将红曲应用于食品及药物上，元朝已有红曲具有医疗功效的记载。长期以来中外多数学者的研究已充分显示了红曲色素具有极高的安全性，在所有已知天然色素中具有极优良的稳定性，是我国食品法规允许使用的天然色素之一。近年来的研究进一步证实了红曲的医疗保健功效。3

红曲红作为一种色调自然鲜亮，而且安全、稳定，具有一定医疗保健功效的着色剂，已广泛应用于食品（肉制品、豆制品、酒、果汁、饮料、糖果、糕点）、医药、化妆品等行业中。尤其是肉肠加工业，对提高产品档次，效果十分理想。近年来，日本发明了许多红曲色素应用方面的专利，有望开发红曲红新的应用领域。3

护色措施红曲红色素的不稳定性给日常生产和应用带来了严重的影响。因此，必须采取措施进行护色。

1、调整酸碱度

实验表明，pH值对红曲红色调有影响，在酸性条件（pH值