紅曲色素

紅曲色素，又名紅曲紅，可由紅曲深層培養或從紅曲米中提取製得。紅曲色素有多種色素成分，一般粗製品含有18種成分，已確定結構的6種成分為：潘紅（紅色色素）C21H22O5，相對分子質量354.40；夢那紅（黃色色素）C21H26O5，相對分子質量358.43；夢那玉紅（紅色色素）C23H26O5，相對分子質量382.46；安卡黃素（黃色色素）C23H30O5，相對分子質量386049；潘紅胺（紫紅色色素）C21H23NO4，相對分子質量339.39；夢那玉紅胺（紫色色素）C23H27NO4，相對分子質量367.44 ^[1]  。

紅曲色素是多種色素的混合物，主要有紅色系和黃色系2大類，這些色素都是聚酮類化合物。

經元素定性、紫外線、紅外線和可見光吸收光譜分析以及核磁共振譜分析，結果認為紅曲色素是由化學結構不同、性質相近的紅、橙、黃3類色素組成，已知結構的有10種。應用價值主要集中在6種醇溶性的色素：紅色的紅斑紅曲胺、紅曲玉紅胺、橙色的紅斑紅曲素、紅曲玉紅素，黃色的安卡紅曲黃素、紅曲素。紅曲色素中的黃色成分約佔5%，其性質比較穩定，但因其含量低，所以紅曲色素呈現紅色。 ^[2] 

紅曲色素呈深紫紅色粉末，略帶異臭，熔點為165~192℃。紅曲色素中的脂溶性色素均能溶於乙醚、氯仿、乙醇、醋酸、正己烷等溶劑中，其溶解度以醋酸最大，正己烷最低。常用的溶劑是乙醇和醋酸，乙醇濃度為75%~82%，醋酸濃度78%時對紅曲色素的溶解性最好。紅曲色素在水中的溶解度與水溶液的PH值有關。在中性或鹼性條件下極易溶解，而在pH4.0 以下的酸性範圍內或含5%以上鹽溶液中，其溶解度呈減弱傾向。紅曲色素含量低時其溶液呈鮮紅色，含量高時呈帶黑褐色並伴有熒光產生。對蛋白質的着色性能極好，一旦染着，雖經水洗，亦不掉色。

pH對紅曲色素的影響較複雜，對紅曲色素中各組分影響也不盡相同。一般紅曲色素在中性範圍比較穩定，即使在加熱情況下也以中性為佳，不過在酸鹼2種情況下，偏鹼性比偏酸性為好，損失率較少。

經研究證明，紅曲色素的熱穩定性較好，優於其他合成色素，在天然色素中其耐熱性能也屬優良。

紅曲色素的醇溶液受紫外線的影響較小，但日光能使色度降低。通過對紅曲色素中紅、橙、黃3類色素光穩定性實驗分析發現，紅曲色素中紅、橙、黃3類色素間光穩定性差別很大，黃色素的光穩定性最強，其次為紅色素，橙色素對光最不穩定。

實踐證明，紅曲色素不受常見金屬離子與氧化劑和還原劑的影響。

對食品中 54 種易污染的微生物進行抑菌試驗證明：紅曲色素對蠟狀芽胞桿菌、黴狀桿菌、枯草桿菌、金黃葡萄球菌、熒光假單胞桿菌有較強的抑制作用。

有研究紅曲色素對肉毒梭狀芽胞桿菌的抑制作用，證明其提取物可使肉毒梭狀芽胞桿菌的營養體細胞產生裂痕，在肉品生產中意義重大。

分別採用羥基自由基體系、超氧負離子自由基體系和二苯代苦味肼基自由體系3種抗氧化模型，驗證了紅曲色素的抗氧化活性，證明紅曲紅色色素和橙色色素都有很強的清除自由基能力，其中的紅色色素組分的抗氧化性最好。 ^[3] 

紅曲色素着色性能同紅曲米類似。對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌具有較強的抑制作用，對大腸桿菌、灰色鏈黴菌的抑制作用較弱，而對酵母、黴菌和黃色八疊球菌無抑制作用 ^[1]  。

雖然紅曲色素一直是國內外學者研究的焦點，但是其合成機理尚未研究清楚。

有學者考察了不同氨基酸和短鏈脂肪酸等對色素合成的影響，結果表明纈氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、穀氨酸以及乙酸、丙酸等具有前體的作用，能夠刺激色素的生產，而且它們都具有轉化為聚酮合成前體的共同特徵。所以聚酮途徑被認為是紅曲色素合成的主要途徑。

也有學者考察了紅曲黴的代謝途徑，認為其代謝包括初級代謝和次級代謝。初級代謝主要產生不飽和脂肪酸、醇、酯等芳香化合物，次級代謝的產物主要有紅曲色素、Monacolin K、降血脂藥物-氨基丁酸、桔黴素、天然抗氧化劑黃酮酚等。

由於紅曲色素具有良好的着色性能和較強的抑菌作用，可替代亞硝酸鹽作為肉製品着色劑，已廣泛地應用於肉製品中。紅曲色素與亞硝酸鹽的着色原理完全不同：亞硝酸鹽是與肌紅蛋白形成亞硝基肌紅蛋白，而紅曲色素是直接染色。兩者都能賦予肉製品特有的。肉紅色。和風味，抑制有害微生物的生長，延長保存期，但紅曲色素的應用安全性更高。在醃製類產品中添加紅曲色素後，完全可以將亞硝酸鹽量減少60%，而其感官特性和可貯性不受影響，顏色穩定性也遠優於原產品。

糖化增香曲（醬油專用）就是以紅曲為出發菌種而製得的複合紅曲菌種，在醬油釀造中使用糖化增香曲，可使原料全氮利用率和醬油出品率明顯提高，同時醬油鮮豔紅潤、清香明顯、鮮而後甜，質量優於普通工藝醬油。

將紅曲色素粉直接加入到醬醅中參與發酵，研究發現明顯提高了醬油的紅色指數，改善了醬油的風味。

丹溪紅曲酒是採取壓濾工藝生產的，保留了發酵過程中的粗蛋白、醋液、礦物質及少量的醛、酯等物質，具有香氣濃郁、酒味甘醇、風味獨特、營養豐富等特點。另外還有陸公紅、永春、琅峯山等種類的紅曲酒。

在傳統生產中常使用醬油作為着色劑加工醃菜，使醬醃菜的色澤更誘人。紅曲色素可以作為醃製蔬菜中外加色素，通過物理吸附作用滲入蔬菜內部。蔬菜細胞在醃製加工過程中，細胞膜變成全透性膜，蔬菜細胞就能吸附其他輔料中的色素而改變原來的顏色。

紅曲色素在面製品生產中的應用，如生產紅曲餅乾、紅曲麪包、糕點、紅曲麪條等。

在麪包生產中，添加紅曲水浸提液時，其添加量的不同對紅曲麪包的色、香、味及口感影響不是很大，僅僅是隨添加量的增加，其顏色有所加深變紅。與直接添加紅曲粉相比，各方面均有較大改觀，尤其在香味方面，與不加紅曲提取液製成的麪包相比，更加清新獨特。 ^[3] 

儘管對紅曲色素的研究已取得較大進展，但其相關產品的存在成分不明確、衞生指標和真菌毒素桔黴素含量超標等問題，使紅曲色素等相關產品出口及應用受到限制。所以進一步分離鑑定紅曲色素的化學成分，研究紅曲色素生物合成的途徑，進而從分子水平上對紅曲黴產紅曲色素、桔黴素等代謝產物進行調控，開發生產成分確定、性能優異、高色價低桔黴素含量的色素產品，將是紅曲色素的研究方向。 ^[3]