紅曲紅

紅曲紅是目前世界上唯一的一種利用微生物發酵生產的天然功能食用色素，是紅曲黴次級代謝產物的其中之一。紅曲紅是以大米、黃豆為主要原料，借鑑我國傳統的紅曲生產工藝，通過紅曲黴菌液體深層發酵和先進的現代生物分離技術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用於清酒、腐乳、魚肉、醬油、糕點、糖果、冷飲等食品業的着色，也可用於醫藥和化妝品等行業的着色，紅曲紅色素符合食品着色劑“營養、天然、多功能”的發展要求和方向，因此值得大力應用和推廣。與其它天然色素相比，紅曲紅色素純度高、價格低、着色力強、穩定性好以及具有防腐功能等優點，因而具有極大的市場競爭力和十分重要的現實意義。 ^[1] 

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，相對分子質量350）、紅曲紅素或夢那玉紅（分子式C₂₃H₂₆O₅，相對分子質量382）、黃色色素（紅曲素或夢那紅，分子式C₂₁H₂₆O₅，相對分子質量358）、紅曲黃素或安卡黃素（分子式C₂₃H₃₀O₅，相對分子質量386）、紫色色素（紅斑胺或潘紅胺，分子式C₂₁H₂₃NO₄，相對分子質量353）和紅曲紅胺或夢那玉紅胺（分子式C₂₃H₂₇NO₄，相對分子質量381）。 ^{[2]  [3]} 

紅曲色素是深紫紅色液體或粉末或糊狀物，略帶異臭，不溶於油脂及非極性溶劑，在pH4.0以下介質中，溶解度降低，易溶於乙醇、丙二醇、丙三醇及它們的水溶液。熔點160-192℃，水溶液最大吸收波長為490土2 nm，乙醇溶液最大吸收波長為470 nm，溶液為薄層時為鮮紅色，厚層時帶黑褐色並有熒光。對環境pH穩定，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，其醇溶液對紫外線相當穩定，但經陽光直射可使其退色。對蛋白質着色性能極好，一旦染着，即不掉色。 ^[2] 

毒性：LD 50為20g/kg（小鼠，經口），7g/kg（小鼠，腹腔注射）。紅曲紅具有抑菌和殺菌作用，現已證實抗菌活性成分中一部分是着色物質。 ^[4] 

穩定性：紅曲紅色素對光不穩定，在光照太陽光、紫外光和可見光等會逐漸分解。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，色素損失一半，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、由紅曲米生產紅曲紅

紅曲紅可由紅曲米提取而得或由紅曲黴經液體發酵培養製得。

由紅曲米生產紅曲紅的工藝流程： 紅曲米→研碎→加乙醇→調pH→浸提→離心→乾燥→成品

主要工藝條件：70%乙醇；pH調至8；浸提時間24 h；可採用真空乾燥，温度為45℃。

秈米或糯米煮熟後，在温度為40-50℃時，接入紅曲種子，保持室温33℃左右，相對濕度80%左右，經3d培養米粒上出現白色菌絲時，進行翻曲降温，室內噴水，保持温度，並經常檢查品温，保持品温不超過40℃。到4-5 d時，將曲裝入乾淨麻袋中，浸在淨水中5-10 min，使其充分吸水，並使米粒中的菌絲破碎，待水瀝乾，重新放入曲盤中制曲。此時注意品温不超過40℃及翻曲保温操作，米粒漸變紅色，7—8d時，品温開始下降，趨於成熟。整個週期約10 d左右。 ^[2] 

2、由紅曲黴液體發酵培養生產紅曲

通常有兩種方法。

①液體發酵法的主要工藝流程1如圖1。

其主要操作包括菌種培養、發酵、色素提取、分離和乾燥等，菌種培養時，首先取少量完整的紅曲米，用酒精消毒後在無菌條件下研磨粉碎，加到盛有無菌水的小三角瓶中，用滅菌脱脂棉過濾，濾液在20-32℃下讓菌種活化24 h。然後，取少量菌液稀釋後在培養皿上於30-32℃培養，使其形成單獨菌落。再從培養皿上面將紅曲黴菌移至斜面培養基上。斜面培養繁殖7 d後，再以無菌水加入斜面，吸取菌液移接於液體培養基中，在30-32℃及160-200 r/min下旋轉式搖瓶培養72 h。其培養基組成為和操作條件如下：

a、平板與斜面培養基。可溶性澱粉3%，飴糖水93%（6°Be），蛋白腖2%，瓊脂2%，pH5.5，壓力0．1 MPa，滅菌時間20 min。

b、種子培養基。澱粉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，滅菌時間30 min，温度30-32℃，轉速160-200 r/min，培養時間72 h。

c、發酵搖瓶培養基。澱粉3%，硝酸鈉0.15%，KH₂PO4 0.15%，MgS0₄·7H₂O 0.10%，pH5.5-6.0，壓力0.1 MPa，滅菌時間30 min，温度30-32℃，轉速160-200 r/min，培養時間72 h。

液體發酵是生產色素的關鍵步驟。其週期一般為50-60 h，總糖分為4.5-5.5%，殘糖控制在0.13-0.25%。發酵後將發酵液進行壓濾或離心分離提取色素。為保證提取完全，濾渣用70-80%的乙醇進行多次提取，所得濾液與發酵液分離後的澄清濾液合併，回收酒精後濃縮，再進行噴霧乾燥。為了使溶液容易成粉，可添加適量添加劑作為色素載體。

②其主要工藝Ⅱ如圖2所示。

其主要工藝條件是：發酵温度32-34℃，發酵時間60-72 h，濾液用鹽酸調節pH為4.0左右，使色素沉澱，濾餅用95%的乙醇浸提24 h，調節pH為6.5，加NaiS除去重金屬，在60-70℃下加熱使蛋白質疑聚。色素清液在減壓條件下濃縮蒸發，再進行噴霧乾燥。 ^[2] 

1、紅曲紅色素置可見光下掃描，在390，420，505 nm處呈現3個吸收峯，或在420，505 nm處呈現2個吸收峯。 ^[4] 

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，出現黃色斑點（Rf=0.88）和一個在紫外光下呈熒光的斑點（Rf=0.5）。以乙酸乙醋為展層劑，出現桔紅色斑點（Rf=0.2）。以甲醇：水（8：2）為展層劑，出現紅色斑點（Rf=0.98）。 ^[4] 

紅曲是中國古代的一項重大發明，宋朝時期已將紅曲應用於食品及藥物上，元朝已有紅曲具有醫療功效的記載。長期以來中外多數學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良的穩定性，是我國食品法規允許使用的天然色素之一。近年來的研究進一步證實了紅曲的醫療保健功效。 ^[4] 

紅曲紅作為一種色調自然鮮亮，而且安全、穩定，具有一定醫療保健功效的着色劑，已廣泛應用於食品（肉製品、豆製品、酒、果汁、飲料、糖果、糕點）、醫藥、化妝品等行業中。尤其是肉腸加工業，對提高產品檔次，效果十分理想。近年來，日本發明了許多紅曲色素應用方面的專利，有望開發紅曲紅新的應用領域。 ^[4] 

紅曲紅色素的不穩定性給日常生產和應用帶來了嚴重的影響。因此，必須採取措施進行護色。

1、調整酸鹼度

實驗表明，pH值對紅曲紅色調有影響，在酸性條件（pH值<4）時溶解度減小，紅曲紅色素可能從溶液中析出，色度降低，同時，在不同pH值的介質中，紅曲紅色素中的紅色和黃色組分含量會發生較明顯的變化，pH值減小。黃色組分的含量增加，色調發生變化，pH值為5.7~6.7時對紅曲紅色素的最大吸收波長色調影響較小。所以，把pH值調整在5.7~6.7能有效穩定紅曲紅色素。

2、添加護色劑

添加護色劑是克服天然色素穩定性不足，促進天然色素工藝發展的最簡便的方法。但各地都很難找到用量少、效果好、價格低廉的護色劑。根據天然色素的髮色原理，添加護色劑一般是從兩種途徑提高天然色素的穩定性：一是添加抗氧化劑，代替色素的髮色團與助色團被氧化；二是在不影響髮色基團與助色團的情況下護色劑與色素形成結構穩定的新物質。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定性的方法。如水溶性蛋白類載體為目前市場銷售紅曲紅產品中主要載體，可使紅曲紅色素光穩定性由35.6% 提高到54.6%，海藻酸鈉、明膠和β-環狀糊精作載體可使紅曲紅色素光穩定性由35.6%分別提高到66.5%、66.3%和60.6%。 ^[1]