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紅曲紅

   日期:2019-07-03     瀏覽:2694    評(píng)論:0    
核心提示:紅曲紅,是指將紅曲米用乙醇抽提得到的液體紅曲色素或從紅曲霉的深層培養(yǎng)液中提取、結(jié)晶、精制得到的產(chǎn)物。紅曲紅色素是我國(guó)傳統(tǒng)的由紅曲霉發(fā)酵生產(chǎn)的天然功能食用色素,具有“營(yíng)養(yǎng)、天然、多功能” 等多重優(yōu)點(diǎn),值得大力應(yīng)用和推廣。
紅曲紅
 
紅曲紅,是指將紅曲米用乙醇抽提得到的液體紅曲色素或從紅曲霉的深層培養(yǎng)液中提取、結(jié)晶、精制得到的產(chǎn)物。紅曲紅色素是我國(guó)傳統(tǒng)的由紅曲霉發(fā)酵生產(chǎn)的天然功能食用色素,具有“營(yíng)養(yǎng)、天然、多功能” 等多重優(yōu)點(diǎn),值得大力應(yīng)用和推廣。
中文名
紅曲紅
外文名
monascus colours,red rice starter
類    型
紅曲色素
原    料
大米、黃豆
作    用
抑菌、殺菌
應(yīng)    用
天然食用色素
簡(jiǎn)介
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。 
理化性質(zhì)
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,在光照太陽光、紫外光和可見光等會(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。
生產(chǎn)工藝
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40℃及翻曲保溫操作,米粒漸變紅色,7—8d時(shí),品溫開始下降,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,用酒精消毒后在無菌條件下研磨粉碎,加到盛有無菌水的小三角瓶中,用滅菌脫脂棉過濾,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。 
檢驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)
1、紅曲紅色素置可見光下掃描,在390,420,505 nm處呈現(xiàn)3個(gè)吸收峰,或在420,505 nm處呈現(xiàn)2個(gè)吸收峰。
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)。
應(yīng)用
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,日本發(fā)明了許多紅曲色素應(yīng)用方面的專利,有望開發(fā)紅曲紅新的應(yīng)用領(lǐng)域。
護(hù)色措施
紅曲紅色素的不穩(wěn)定性給日常生產(chǎn)和應(yīng)用帶來了嚴(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
添加各種載體也是提高色素穩(wěn)定性的方法。如水溶性蛋白類載體為目前市場(chǎng)銷售紅曲紅產(chǎn)品中主要載體,可使紅曲紅色素光穩(wěn)定性由35.6% 提高到54.6%,海藻酸鈉、明膠和β-環(huán)狀糊精作載體可使紅曲紅色素光穩(wěn)定性由35.6%分別提高到66.5%、66.3%和60.6%。 
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