红曲色素

天然食用色素

红曲色素是一种由红曲霉属的丝状真菌经发酵而成的优质的天然食用色素，是红曲霉的次级代谢产物。红曲色素，商品名叫红曲红，是以大米、大豆为主要原料，经红曲霉菌液体发酵培养、提取、浓缩、精制而成及以红曲米为原料，经萃取、浓缩、精制而成的天然红色色素。

成分

红曲色素，又名红曲红，可由红曲深层培养或从红曲米中提取制得。红曲色素有多种色素成分，一般粗制品含有18种成分，已确定结构的6种成分为：潘红（红色色素）C21H22O5，相对分子质量354.40；梦那红（黄色色素）C21H26O5，相对分子质量358.43；梦那玉红（红色色素）C23H26O5，相对分子质量382.46；安卡黄素（黄色色素）C23H30O5，相对分子质量386049；潘红胺（紫红色色素）C21H23NO4，相对分子质量339.39；梦那玉红胺（紫色色素）C23H27NO4，相对分子质量367.44。

组成

红曲色素是多种色素的混合物，主要有红色系和黄色系2大类，这些色素都是聚酮类化合物。

经元素定性、紫外线、红外线和可见光吸收光谱分析以及核磁共振谱分析，结果认为红曲色素是由化学结构不同、性质相近的红、橙、黄3类色素组成，已知结构的有10种。应用价值主要集中在6种醇溶性的色素：红色的红斑红曲胺、红曲玉红胺、橙色的红斑红曲素、红曲玉红素，黄色的安卡红曲黄素、红曲素。红曲色素中的黄色成分约占5%，其性质比较稳定，但因其含量低，所以红曲色素呈现红色。

理化性质

红曲色素呈深紫红色粉末，略带异臭，熔点为165~192℃。红曲色素中的脂溶性色素均能溶于乙醚、氯仿、乙醇、醋酸、正己烷等溶剂中，其溶解度以醋酸最大，正己烷最低。常用的溶剂是乙醇和醋酸，乙醇浓度为75%~82%，醋酸浓度78%时对红曲色素的溶解性最好。红曲色素在水中的溶解度与水溶液的PH值有关。在中性或碱性条件下极易溶解，而在pH4.0 以下的酸性范围内或含5%以上盐溶液中，其溶解度呈减弱倾向。红曲色素含量低时其溶液呈鲜红色，含量高时呈带黑褐色并伴有荧光产生。对蛋白质的着色性能极好，一旦染着，虽经水洗，亦不掉色。

1 对pH的稳定性

pH对红曲色素的影响较复杂，对红曲色素中各组分影响也不尽相同。一般红曲色素在中性范围比较稳定，即使在加热情况下也以中性为佳，不过在酸碱2种情况下，偏碱性比偏酸性为好，损失率较少。

2 热稳定性

经研究证明，红曲色素的热稳定性较好，优于其他合成色素，在天然色素中其耐热性能也属优良。

3 光稳定性

红曲色素的醇溶液受紫外线的影响较小，但日光能使色度降低。通过对红曲色素中红、橙、黄3类色素光稳定性实验分析发现，红曲色素中红、橙、黄3类色素间光稳定性差别很大，黄色素的光稳定性最强，其次为红色素，橙色素对光最不稳定。

4 对其他物质的稳定性质

实践证明，红曲色素不受常见金属离子与氧化剂和还原剂的影响。

5 抗菌性

对食品中 54 种易污染的微生物进行抑菌试验证明：红曲色素对蜡状芽胞杆菌、霉状杆菌、枯草杆菌、金黄葡萄球菌、荧光假单胞杆菌有较强的抑制作用。

有研究红曲色素对肉毒梭状芽胞杆菌的抑制作用，证明其提取物可使肉毒梭状芽胞杆菌的营养体细胞产生裂痕，在肉品生产中意义重大。

6 抗氧化

分别采用羟基自由基体系、超氧负离子自由基体系和二苯代苦味肼基自由体系3种抗氧化模型，验证了红曲色素的抗氧化活性，证明红曲红色色素和橙色色素都有很强的清除自由基能力，其中的红色色素组分的抗氧化性最好。

性能

红曲色素着色性能同红曲米类似。对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用，对大肠杆菌、灰色链霉菌的抑制作用较弱，而对酵母、霉菌和黄色八叠球菌无抑制作用。

合成途径

虽然红曲色素一直是国内外学者研究的焦点，但是其合成机理尚未研究清楚。

有学者考察了不同氨基酸和短链脂肪酸等对色素合成的影响，结果表明缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、谷氨酸以及乙酸、丙酸等具有前体的作用，能够刺激色素的生产，而且它们都具有转化为聚酮合成前体的共同特征。所以聚酮途径被认为是红曲色素合成的主要途径。

也有学者考察了红曲霉的代谢途径，认为其代谢包括初级代谢和次级代谢。初级代谢主要产生不饱和脂肪酸、醇、酯等芳香化合物，次级代谢的产物主要有红曲色素、Monacolin K、降血脂药物-氨基丁酸、桔霉素、天然抗氧化剂黄酮酚等。

具体应用

1 在肉制品中的应用

由于红曲色素具有良好的着色性能和较强的抑菌作用，可替代亚硝酸盐作为肉制品着色剂，已广泛地应用于肉制品中。红曲色素与亚硝酸盐的着色原理完全不同：亚硝酸盐是与肌红蛋白形成亚硝基肌红蛋白，而红曲色素是直接染色。两者都能赋予肉制品特有的。肉红色。和风味，抑制有害微生物的生长，延长保存期，但红曲色素的应用安全性更高。在腌制类产品中添加红曲色素后，完全可以将亚硝酸盐量减少60%，而其感官特性和可贮性不受影响，颜色稳定性也远优于原产品。

2 在调味品中的应用

糖化增香曲（酱油专用）就是以红曲为出发菌种而制得的复合红曲菌种，在酱油酿造中使用糖化增香曲，可使原料全氮利用率和酱油出品率明显提高，同时酱油鲜艳红润、清香明显、鲜而后甜，质量优于普通工艺酱油。

将红曲色素粉直接加入到酱醅中参与发酵，研究发现明显提高了酱油的红色指数，改善了酱油的风味。

3 在酒类中的应用

丹溪红曲酒是采取压滤工艺生产的，保留了发酵过程中的粗蛋白、醋液、矿物质及少量的醛、酯等物质，具有香气浓郁、酒味甘醇、风味独特、营养丰富等特点。另外还有陆公红、永春、琅峰山等种类的红曲酒。

4 在腌制蔬菜中的应用

在传统生产中常使用酱油作为着色剂加工腌菜，使酱腌菜的色泽更诱人。红曲色素可以作为腌制蔬菜中外加色素，通过物理吸附作用渗入蔬菜内部。蔬菜细胞在腌制加工过程中，细胞膜变成全透性膜，蔬菜细胞就能吸附其他辅料中的色素而改变原来的颜色。

5 在面制品生产中的应用

红曲色素在面制品生产中的应用，如生产红曲饼干、红曲面包、糕点、红曲面条等。

在面包生产中，添加红曲水浸提液时，其添加量的不同对红曲面包的色、香、味及口感影响不是很大，仅仅是随添加量的增加，其颜色有所加深变红。与直接添加红曲粉相比，各方面均有较大改观，尤其在香味方面，与不加红曲提取液制成的面包相比，更加清新独特。

前景展望

尽管对红曲色素的研究已取得较大进展，但其相关产品的存在成分不明确、卫生指标和真菌毒素桔霉素含量超标等问题，使红曲色素等相关产品出口及应用受到限制。所以进一步分离鉴定红曲色素的化学成分，研究红曲色素生物合成的途径，进而从分子水平上对红曲霉产红曲色素、桔霉素等代谢产物进行调控，开发生产成分确定、性能优异、高色价低桔霉素含量的色素产品，将是红曲色素的研究方向。

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