紅曲紅

紅曲紅是目前世界上唯一的一種利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的天然功能食用色素，是紅曲霉次級(jí)代謝產(chǎn)物的其中之一。紅曲紅是以大米、黃豆為主要原料，借鑒我國(guó)傳統(tǒng)的紅曲生產(chǎn)工藝，通過(guò)紅曲霉菌液體深層發(fā)酵和先進(jìn)的現(xiàn)代生物分離技術(shù)而獲得的粉狀純天然、無(wú)毒、安全可靠的天然食用色素。紅曲紅色素被廣泛地應(yīng)用于清酒、腐乳、魚肉、醬油、糕點(diǎn)、糖果、冷飲等食品業(yè)的著色，也可用于醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)的著色，紅曲紅色素符合食品著色劑“營(yíng)養(yǎng)、天然、多功能”的發(fā)展要求和方向，因此值得大力應(yīng)用和推廣。與其它天然色素相比，紅曲紅色素純度高、價(jià)格低、著色力強(qiáng)、穩(wěn)定性好以及具有防腐功能等優(yōu)點(diǎn)，因而具有極大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

紅曲紅主要有6種呈色成分，分為紅色色素（紅斑素或潘紅，分子式C21H22O5，相對(duì)分子質(zhì)量350）、紅曲紅素或夢(mèng)那玉紅（分子式C23H26O5，相對(duì)分子質(zhì)量382）、黃色色素（紅曲素或夢(mèng)那紅，分子式C21H26O5，相對(duì)分子質(zhì)量358）、紅曲黃素或安卡黃素（分子式C23H30O5，相對(duì)分子質(zhì)量386）、紫色色素（紅斑胺或潘紅胺，分子式C21H23NO4，相對(duì)分子質(zhì)量353）和紅曲紅胺或夢(mèng)那玉紅胺（分子式C23H27NO4，相對(duì)分子質(zhì)量381）。

紅曲色素是深紫紅色液體或粉末或糊狀物，略帶異臭，不溶于油脂及非極性溶劑，在pH4.0以下介質(zhì)中，溶解度降低，易溶于乙醇、丙二醇、丙三醇及它們的水溶液。熔點(diǎn)160-192℃，水溶液最大吸收波長(zhǎng)為490土2 nm，乙醇溶液最大吸收波長(zhǎng)為470 nm，溶液為薄層時(shí)為鮮紅色，厚層時(shí)帶黑褐色并有熒光。對(duì)環(huán)境pH穩(wěn)定，幾乎不受金屬離子（Ca 2+ 、Mg 2+、Fe 2+、Cu 2+）和0.1%過(guò)氧化氫、維生素C、亞硫酸鈉等氧化劑、還原劑的影響。耐熱性及耐酸性強(qiáng)，其醇溶液對(duì)紫外線相當(dāng)穩(wěn)定，但經(jīng)陽(yáng)光直射可使其退色。對(duì)蛋白質(zhì)著色性能極好，一旦染著，即不掉色。

毒性：LD 50為20g/kg（小鼠，經(jīng)口），7g/kg（小鼠，腹腔注射）。紅曲紅具有抑菌和殺菌作用，現(xiàn)已證實(shí)抗菌活性成分中一部分是著色物質(zhì)。 

穩(wěn)定性：紅曲紅色素對(duì)光不穩(wěn)定，在光照太陽(yáng)光、紫外光和可見(jiàn)光等會(huì)逐漸分解。在自然光照射條件下，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?fù)p失一半，色素乙醇溶液在紫外燈 （15W，距離20 cm）下照射5 h，吸光度未變。

1、由紅曲米生產(chǎn)紅曲紅

紅曲紅可由紅曲米提取而得或由紅曲霉經(jīng)液體發(fā)酵培養(yǎng)制得。

由紅曲米生產(chǎn)紅曲紅的工藝流程： 紅曲米→研碎→加乙醇→調(diào)pH→浸提→離心→干燥→成品

主要工藝條件：70%乙醇；pH調(diào)至8；浸提時(shí)間24 h；可采用真空干燥，溫度為45℃。

秈米或糯米煮熟后，在溫度為40-50℃時(shí)，接入紅曲種子，保持室溫33℃左右，相對(duì)濕度80%左右，經(jīng)3d培養(yǎng)米粒上出現(xiàn)白色菌絲時(shí)，進(jìn)行翻曲降溫，室內(nèi)噴水，保持溫度，并經(jīng)常檢查品溫，保持品溫不超過(guò)40℃。到4-5 d時(shí)，將曲裝入干凈麻袋中，浸在凈水中5-10 min，使其充分吸水，并使米粒中的菌絲破碎，待水瀝干，重新放入曲盤中制曲。此時(shí)注意品溫不超過(guò)40℃及翻曲保溫操作，米粒漸變紅色，7—8d時(shí)，品溫開(kāi)始下降，趨于成熟。整個(gè)周期約10 d左右。 

2、由紅曲霉液體發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn)紅曲

其主要操作包括菌種培養(yǎng)、發(fā)酵、色素提取、分離和干燥等，菌種培養(yǎng)時(shí)，首先取少量完整的紅曲米，用酒精消毒后在無(wú)菌條件下研磨粉碎，加到盛有無(wú)菌水的小三角瓶中，用滅菌脫脂棉過(guò)濾，濾液在20-32℃下讓菌種活化24 h。然后，取少量菌液稀釋后在培養(yǎng)皿上于30-32℃培養(yǎng)，使其形成單獨(dú)菌落。再?gòu)呐囵B(yǎng)皿上面將紅曲霉菌移至斜面培養(yǎng)基上。斜面培養(yǎng)繁殖7 d后，再以無(wú)菌水加入斜面，吸取菌液移接于液體培養(yǎng)基中，在30-32℃及160-200 r/min下旋轉(zhuǎn)式搖瓶培養(yǎng)72 h。其培養(yǎng)基組成為和操作條件如下：

a、平板與斜面培養(yǎng)基。可溶性淀粉3%，飴糖水93%（6°Be），蛋白胨2%，瓊脂2%，pH5.5，壓力0．1 MPa，滅菌時(shí)間20 min。

b、種子培養(yǎng)基。淀粉3%，硝酸鈉 0.3%，KH2PO4 0.15%，MgS04·7H2O 0.1%，黃豆餅粉0.5%，pH5.5-6.0，壓力0.1 MPa，滅菌時(shí)間30 min，溫度30-32℃，轉(zhuǎn)速160-200 r/min，培養(yǎng)時(shí)間72 h。

c、發(fā)酵搖瓶培養(yǎng)基。淀粉3%，硝酸鈉0.15%，KH2PO4 0.15%，MgS04·7H2O 0.10%，pH5.5-6.0，壓力0.1 MPa，滅菌時(shí)間30 min，溫度30-32℃，轉(zhuǎn)速160-200 r/min，培養(yǎng)時(shí)間72 h。

液體發(fā)酵是生產(chǎn)色素的關(guān)鍵步驟。其周期一般為50-60 h，總糖分為4.5-5.5%，殘?zhí)强刂圃?.13-0.25%。發(fā)酵后將發(fā)酵液進(jìn)行壓濾或離心分離提取色素。為保證提取完全，濾渣用70-80%的乙醇進(jìn)行多次提取，所得濾液與發(fā)酵液分離后的澄清濾液合并，回收酒精后濃縮，再進(jìn)行噴霧干燥。為了使溶液容易成粉，可添加適量添加劑作為色素載體。

其主要工藝條件是：發(fā)酵溫度32-34℃，發(fā)酵時(shí)間60-72 h，濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH為4.0左右，使色素沉淀，濾餅用95%的乙醇浸提24 h，調(diào)節(jié)pH為6.5，加NaiS除去重金屬，在60-70℃下加熱使蛋白質(zhì)疑聚。色素清液在減壓條件下濃縮蒸發(fā)，再進(jìn)行噴霧干燥。 

2、紅曲紅在硅膠G板上展層，以正己烷：乙酸乙醋（9 ：1）為展層劑，出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)（Rf=0.88）和一個(gè)在紫外光下呈熒光的斑點(diǎn)（Rf=0.5）。以乙酸乙醋為展層劑，出現(xiàn)桔紅色斑點(diǎn)（Rf=0.2）。以甲醇：水（8：2）為展層劑，出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)（Rf=0.98）。

紅曲是中國(guó)古代的一項(xiàng)重大發(fā)明，宋朝時(shí)期已將紅曲應(yīng)用于食品及藥物上，元朝已有紅曲具有醫(yī)療功效的記載。長(zhǎng)期以來(lái)中外多數(shù)學(xué)者的研究已充分顯示了紅曲色素具有極高的安全性，在所有已知天然色素中具有極優(yōu)良的穩(wěn)定性，是我國(guó)食品法規(guī)允許使用的天然色素之一。近年來(lái)的研究進(jìn)一步證實(shí)了紅曲的醫(yī)療保健功效。

紅曲紅作為一種色調(diào)自然鮮亮，而且安全、穩(wěn)定，具有一定醫(yī)療保健功效的著色劑，已廣泛應(yīng)用于食品（肉制品、豆制品、酒、果汁、飲料、糖果、糕點(diǎn)）、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)中。尤其是肉腸加工業(yè)，對(duì)提高產(chǎn)品檔次，效果十分理想。近年來(lái)，日本發(fā)明了許多紅曲色素應(yīng)用方面的專利，有望開(kāi)發(fā)紅曲紅新的應(yīng)用領(lǐng)域。

紅曲紅色素的不穩(wěn)定性給日常生產(chǎn)和應(yīng)用帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。因此，必須采取措施進(jìn)行護(hù)色。

1、調(diào)整酸堿度

實(shí)驗(yàn)表明，pH值對(duì)紅曲紅色調(diào)有影響，在酸性條件（pH值<4）時(shí)溶解度減小，紅曲紅色素可能從溶液中析出，色度降低，同時(shí)，在不同pH值的介質(zhì)中，紅曲紅色素中的紅色和黃色組分含量會(huì)發(fā)生較明顯的變化，pH值減小。黃色組分的含量增加，色調(diào)發(fā)生變化，pH值為5.7~6.7時(shí)對(duì)紅曲紅色素的最大吸收波長(zhǎng)色調(diào)影響較小。所以，把pH值調(diào)整在5.7~6.7能有效穩(wěn)定紅曲紅色素。

2、添加護(hù)色劑

添加護(hù)色劑是克服天然色素穩(wěn)定性不足，促進(jìn)天然色素工藝發(fā)展的最簡(jiǎn)便的方法。但各地都很難找到用量少、效果好、價(jià)格低廉的護(hù)色劑。根據(jù)天然色素的發(fā)色原理，添加護(hù)色劑一般是從兩種途徑提高天然色素的穩(wěn)定性：一是添加抗氧化劑，代替色素的發(fā)色團(tuán)與助色團(tuán)被氧化；二是在不影響發(fā)色基團(tuán)與助色團(tuán)的情況下護(hù)色劑與色素形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的新物質(zhì)。如抗氧化劑Vc可有效地防止紅曲紅色素光褪色。

3、添加載體