一、紅曲(qu)在國內外(wai)的(de)發(fa)展現(xian)狀

  1.1食(shi)用(yong)色素(su)發展現狀食用色(se)素是(shi)食品工業(ye)、製藥(yao)工業和日化(hua)工(gong)業不可(ke)缺(que)少(shao)的一(yi)類添(tian)加(jia)劑，按(an)其(qi)來源可分(fen)為(wei)天然(ran)色素、仿(fang)天然色素和合成色素三大類。近(jin)年，由於(yu)毒(du)性(xing)問題，某(mou)些(xie)合成色素的應(ying)用受到了(le)限製，因(yin)此，開發和(he)利(li)用無(wu)毒或(huo)基本(ben)無毒的天然色素，日(ri)益(yi)受(shou)到(dao)人(ren)們(men)的重(zhong)視(shi)。開(kai)發天(tian)然色素，改(gai)善(shan)食品加工品質(zhi)，是我國食品(pin)添加劑(ji)工業“十五(wu)”期(qi)間的發展重點。合成色素，是指(zhi)自然界不存(cun)在(zai)，用化學(xue)合成製造(zao)的色素。

  仿天然色素，是指天然存在色素結構(gou)，憑(ping)借(jie)化學合成化學提取(qu)方法製成的色素，如(ru)紅曲紅色素

  天然色素，來(lai)自天然可食用原(yuan)料，以(yi)適(shi)當(dang)的生物或食品加工方法生產的有(you)機(ji)色素，如紅曲色素（紅曲米粉(fen)）。

  合(he)成色素的優點(dian)是色澤鮮(xian)豔，著色力強(qiang)，不(bu)易(yi)褪(tui)色，用量(liang)較少，性能(neng)穩(wen)定(ding)，但有安全隱患(huan)，許(xu)多(duo)國家(jia)現在已經陸(lu)續(xu)禁(jin)用，如1976年，美國和挪威(wei)都禁用了莧(xian)菜(cai)紅。天然色素近來發展(zhan)很快，需求(qiu)量呈(cheng)不斷增長(zhang)的態(tai)勢。其優點在於安全性高、來源豐富，有的天然色素本身(shen)就(jiu)是一種(zhong)營(ying)養(yang)素，具有一定的營養效果(guo)和藥理作(zuo)用；能更好(hao)的模仿天然物的顏色，色調較(jiao)自然。而缺點是穩定性較差(cha)、著色力(li)較低、成本較高(gao)。

  國際(ji)允許使用的合成色素多時曾(ceng)經超(chao)過100種，現隻(zhi)剩(sheng)下39種。目(mu)前，國際間(jian)已(yi)開發的天然色素高達100種以上(shang)。改革開放(fang)20多年來，我(wo)國開發出(chu)近七、八(ba)十種不同原料(liao)來源(yuan)的食用天然色素。至(zhi)1998年，列(lie)入“中華(hua)人民共(gong)和國國家標準食品添加劑使(shi)用衛(wei)生(sheng)標(biao)準GB2760-1996”中允(yun)許使用的食用天然色素有47個(ge)品種。紅(hong)曲米(mi)及(ji)紅曲米粉，每年約(yue)產(chan)4000多噸(dun)；紅曲紅，每年約(yue)產(chan)200多噸(dun)，辣椒油樹脂(zhi)及辣椒(jiao)紅，每年約(yue)產(chan)250噸(dun)。國內(nei)對天然色素的需(xu)求量逐年上升。國外對(dui)天然色素的研(yan)究開發與(yu)應用力度(du)更大。據估(gu)計(ji)，全(quan)球天然色素市場規(gui)模(mo)約為2.5億美(mei)元（其中美國占(zhan)1.0億美(mei)元），仿天然色素為1.9億美(mei)元，市場年增長率約為5％－10％。在日本市場，天然已成為色素的主流，色素市場規模達(da)到200多億日元，占食用色素市場的90％。

1.2紅曲的發展現狀紅曲生產及應用，在我國已有1000多年曆(li)史(shi)。李(li)時(shi)珍(zhen)《本草綱(gang)目》穀(gu)部第(di)二(er)十(shi)五卷(juan)記載(zai)：紅曲甘(gan)、溫、無毒，主治消食活血(xue)，健(jian)脾(pi)燥(zao)胃，治赤(chi)白痢(li)下水穀。釀酒、破(po)血生藥勢(shi)。現代(dai)醫學研究表(biao)明：紅曲具有降低血膽固醇(chun)、降(jiang)血脂、降血壓(ya)、降血糖(tang)和抗疲(pi)勞(lao)等功能。紅曲及製(zhi)品主(zhu)要用於醫藥、食品、日用化工、釀造領(ling)域(yu)，在肉(rou)製品、飲(yin)料、食品、醬(jiang)油(you)、紅醋、化妝(zhuang)品中也廣泛(fan)使用，代替人工合成紅色素。?現代紅曲研究是日本開始(shi)的。1998年7月(yue)在法國圖(tu)盧(lu)茲大學舉(ju)辦了“紅曲的培養與應用專(zhuan)題(ti)研討(tao)會”，會議(yi)匯集了來自世(shi)界(jie)各地(di)的30多位研究(jiu)者。2000年10月(yue)，由(you)浙江工業大(da)學主辦(ban)的“2000’東方紅曲國際學術(shu)研討會”，在我國舉行(xing)，與會代表國外20餘(yu)名，國內40餘(yu)名，大會宣讀論文(wen)30餘篇(pian)。研討會議題涉(she)及到紅曲色素的生產、紅曲黴的次(ci)級代謝(xie)產物（monacolink）的功能和桔黴素的毒性等。目前市場(chang)上的紅曲產品有紅曲米、紅曲紅、功(gong)能紅曲、紅曲酒（醋、醬(jiang)油(you)）、紅曲豆腐(fu)、紅曲茶等。我國的紅曲米和功(gong)能紅曲已進入(ru)了國際市場，美國以食品輔(fu)料從中國進口功(gong)能紅曲，歐洲(zhou)則以食品配(pei)料名義(yi)從中國進口(kou)紅曲，用於火(huo)腿腸(chang)生產。目前(qian)市場上出售(shou)的降脂藥物(wu)，有多種是紅曲製劑。

  1.3紅曲產品分類目前，根(gen)據(ju)生產工藝(yi)的不同(tong)，紅曲產品主要(yao)有三(san)種：

  1.3.1紅曲紅色素采用液體(ti)深層發酵(jiao)培養，所(suo)得色素純度高、水溶性好，用於肉製品著(zhu)色。

  1.3.2紅曲米（紅曲色素粉和發酵紅曲）

  采用液(ye)---固培養發酵，含(han)有多種色素組分和功能性組(zu)分。目前用於肉製品的著色、酒類（醋(cu)、醬油）的發酵生產、紅曲豆(dou)腐製作和作為醫(yi)藥原料用於藥品保(bao)健品的生產。1.3.3醫用原料（功能紅曲）紅曲發酵過(guo)程中產生的Monacolin、γ-氨(an)基(ji)酪酸(suan)、麥(mai)角固(gu)醇等(deng)活性成分，具有降低(di)血壓、血脂、膽(dan)固醇，抑(yi)製癌(ai)細(xi)胞生長的藥理(li)作用。目前市場上有很多降血脂類藥物都不同程(cheng)度上使用功能紅曲。功能紅曲在醫藥上的應用已受到了各(ge)大醫藥廠(chang)家的重視。

二、紅曲的基本組成成份2.1色素組分紅曲色素是一種複(fu)合色素，其主要組分為：

  紅色素：紅斑(ban)素、紅曲紅素

  紫(zi)色素：紅斑胺、紅曲紅胺

  黃(huang)色素：紅曲素、赤紅曲黃素

  2.2生理活(huo)性組分及功能

  2.2.1藥用物質：Monacolins、麥角固醇、γ-氨基酪(lao)酸等MonacolinK有抑製膽固醇合成限速(su)酶HMG-CoA還(hai)原酶活性的作用。大量試驗(yan)結果顯(xian)示(shi)，MonacolinK對動(dong)物是安(an)全的。

  MonacolinL、X、J和Dihydromevinolin和DihydromonacolinL都屬(shu)Monacolins活性物質，經臨床驗證(zheng)均(jun)屬於有效低毒能治療(liao)高膽固醇血症(zheng)的藥劑。

  對MonacolinK的酯(zhi)構型進行弱堿化，可形成它的堿金屬鹽(yan)、土(tu)族(zu)金(jin)屬鹽等，它(ta)們分別(bie)具(ju)有預(yu)防(fang)和治療膽結(jie)石、前列腺肥(fei)大和腫(zhong)瘤(liu)的作用，能夠使膽石形成指數下降；改善前列腺(xian)肥大程度，使排(pai)尿正(zheng)常(chang)；還能使腫瘤增(zeng)殖(zhi)率(lv)降低，延長壽(shou)命(ming)。我國的北大維(wei)信(xin)公司(si)開發了“血脂康”，成都(dou)地奧公司開發了“地奧心(xin)血康(kang)”、“脂必(bi)妥”，均獲(huo)得(de)了較大成功，其主要作用成分均為MonacolinK。麥角(jiao)固醇是維生素D的前體，當它受到紫外線照(zhao)射(she)後(hou)即(ji)轉化為維生素D。維生素D對防治(zhi)嬰(ying)幼兒佝(gou)僂(lou)病(bing)，促進孕婦(fu)和老(lao)年人鈣磷(lin)的吸(xi)收(shou)有明(ming)顯的生理作用，是一種重要的藥品。自然界中維生素D的含量很有限，普(pu)通(tong)食品中的含量就更(geng)少，因而需要適當補充(chong)，尤(you)其是嬰幼兒(er)。γ－氨基酪酸和乙酰(xian)膽堿(jian)，具有降低血壓的作用。紅曲黴(mei)還具有其它的多種藥理活性物質，可以預防和治療膽結石，前列腺肥大和腫瘤，還可治療胺血症，可能是優良(liang)的防腐物質。

  2.2.2酶(mei)類(lei)：澱(dian)粉酶、糖化酶、蛋白(bai)酶等紅曲黴在生長過程中能產生多種酶(mei)類(lei)，如澱(dian)粉酶、糖化酶、麥芽(ya)糖酶、蛋白(bai)酶、果膠(jiao)酯酶等。有的菌株還能產較高活性的蛋白(bai)酶。

  2.2.3其他抗(kang)菌成份(fen)。紅曲黴素能夠(gou)產生抗菌活性物質MonascidinA，它可以抑製蠟(la)狀(zhuang)芽孢杆(gan)菌，金黃色葡(pu)萄(tao)球菌等食品有害菌。

  2.3有害成份桔黴素：是一個有腎(shen)毒性的真(zhen)菌毒素。

三、紅曲生產工藝及特點

3.1傳統(tong)固－固發酵傳統工藝適合小型或家庭(ting)作坊式生產紅曲。其主要特點是地麵培養紅曲（或竹(zhu)匾(bian)、曲盒培(pei)養），工具設備簡陋，代代相傳。現在仍(reng)應用於小(xiao)紅曲廠家或農村家庭副(fu)業紅曲製造，如浙(zhe)江省(sheng)義烏、蘭(lan)溪、金華等地農(nong)村(cun)。

  其生產工藝流程如下：

  固－固法(fa)生產流程（略）

  3.2液態發酵（液－液發酵）

  此(ci)法主要用於生產水溶性的紅曲紅色素，在我國有十多年的曆史。其主要特(te)點是從(cong)種子(zi)培養到製曲都處於液體環(huan)境，生產的色素發酵期短(duan)，色價(jia)高，水(shui)溶(rong)性好，產品收得率也(ye)較高。

  其生產工藝流程如下：

  平(ping)板與斜(xie)麵培養（7－8天）→種子液培養（24－26小時）→一級(ji)種子罐(guan)培養（7－8小時）→二級種子罐(guan)培養（7－8小時）→發酵罐發酵（70－75小時）→板(ban)框(kuang)壓濾(lv)浸(jin)泡(pao)濾渣(zha)（用70％－80％酒(jiu)精(jing)浸(jin)泡攪拌約28－36小時）→再次壓濾真空(kong)濃(nong)縮(suo)（回(hui)收酒精）→噴霧幹燥成粉狀紅曲紅→成品包(bao)裝(zhuang)3.3液固發酵（液－固發酵）

  先用種子罐液體培養種子，代替固體種曲接(jie)種，後用固體培養發酵，簡稱液─固法，適用於產量大的紅曲廠。它與傳統工藝生產不同的是：純(chun)種培養製種；提(ti)高發酵厚(hou)度（占地麵(mian)積(ji)少，節省廠房(fang)）；采(cai)用通風(feng)措(cuo)施(shi)和自控設備(bei)裝置(zhi)來控製培養品溫(wen)；利用烘(hong)幹設(she)備進行成品幹(gan)燥等。同時，產品質量比較穩定。這(zhe)種液體種子培養法有利於實(shi)現機械化，縮短種子培養時間，質量好，生長繁(fan)殖速度快等，提高了紅曲質量，同時有利於科學管理。

  其生產工藝流程如下：

  液－固法生產流(liu)程（略(lve)）

四、紅曲色素在肉製品加工中的應用

  4.1紅曲色素的基本特點

  4.1.1對酸堿度穩定當酸堿度極度上升(sheng)時，它的水溶液顏(yan)色才會發生變(bian)色，乙(yi)醇溶液在酸堿度pH11時仍保持(chi)穩定的紅色。

  4.1.2耐熱性好

  在一般(ban)的加工溫度下其顏色不會發生明顯變化。在酸堿度為中性範圍內加熱時也比(bi)較穩定。

  4.1.3耐(nai)光(guang)性好

  紅曲色素對日常光線是比較穩定的，乙醇溶液對紫外線(xian)相(xiang)當穩定。在太陽光強烈(lie)直(zhi)射下則色澤減弱。

  表3紅曲色素的抗光性

  （太陽(yang)光線下60min）(測(ce)定波(bo)長500nm)

  PH殘存色度

  541％

  758％

  955％

  （太(tai)陽光線下60min）（pH7.0）

  乙醇濃度殘(can)存色度

  058％

  50％73％

  80％92％

  表4在室內反(fan)射光線下樣(yang)品褪色記錄(lu)

  詳(xiang)細介(jie)紹(shao)請(qing)到我司網站(zhan)（http://www.jcbio.com/xing-1.htm）4.1.4不受金屬離(li)子的影響(xiang)?

  在1000倍(bei)稀(xi)釋(shi)的紅曲色素的溶液中加入0.01mol鈣(gai)離子、鎂(mei)離子、銅離子，經(jing)48小時以後，其紅曲色素的殘存率均達97％以上。

  4.1.5不受氧化劑和還原劑的影響

  400倍稀釋的紅曲色素的溶液中，添加100mg/kg抗壞(huai)血酸、亞(ya)硫(liu)酸鈉或過氧(yang)化氫，經48小時，其溶液的顏色仍和開始顏色相同，沒(mei)有變化。4.1.6著色性好紅曲色素對蛋白質或含蛋白質較高的原料的著色性很(hen)好。這些原料一經著色後再(zai)用水洗(xi)也很難(nan)洗去(qu)。

  4.1.7安全性好

  紅曲色素的安全性很好。動物試(shi)驗表明，食用紅曲色素製作的食物均未(wei)發現任(ren)何急(ji)性、慢(man)性中毒現象(xiang)。4.2肉製品中可應用的幾種天然著色劑的特性比較根據我國《食品添加劑使用衛生標準(zhun)》（GB2760－1996）規定，在熟肉製品中可以應用的天然著色劑有辣(la)椒紅、高粱紅、紅曲色素、胭(yan)脂蟲紅等。紅曲色素除(chu)對光的穩定性較差以外，其他(ta)特性都較好。

  胭脂蟲(chong)紅的各方麵性質都較好，但色調偏紫；高粱紅和辣椒紅耐熱(re)性不如紅曲色素和胭脂蟲紅，並且高粱紅色調(diao)發暗，辣椒紅色調發黃。

  從經濟效(xiao)益上分析(xi)，達到肉製品色澤(ze)要求時，每(mei)噸肉製品需要添加不同色素的成本分別為：紅曲紅25元(yuan)，紅曲色素粉為20元(yuan)，辣椒紅80元(yuan)，高粱(liang)紅107元(yuan)，胭脂蟲紅200元(yuan)。在肉製品中添加紅曲色素是經濟合適的。

  如下是幾(ji)種色素的特點比較：（表5）略

  4.3紅曲色素粉與紅曲紅素的比較

  在肉製品中，紅曲色素粉及紅曲紅色素均能達到著色的效果。

  紅曲紅色素色價單(dan)位(wei)高、水溶性好、使用方便；紅曲色素粉色價單位低、水溶性較差，但(dan)使用中比紅曲紅色素更穩定且(qie)具有一定防腐功能，可大大降低亞硝(xiao)酸鹽用量，代替部分澱粉，使用綜(zong)合成本更低。

  生產應用證明，紅曲色素粉完(wan)全能滿足(zu)質量要求，並(bing)且其耐熱、耐光等穩定性均優(you)於紅曲紅色素。在肉製品中用紅曲色素粉代替(ti)紅曲紅可降低成本。

  4.4紅曲色素粉與亞硝酸鹽的使用比較

  紅曲添加到肉製品中，可以部(bu)分代替肉製品中的發色劑—亞硝酸鹽。紅曲色素的原理是直接染(ran)色。紅曲色素具有與硝酸鹽或亞硝酸鹽相似(shi)的賦(fu)予肉製品良好的外觀色澤和風味(wei)，抑製有害(hai)微生物的生長以延(yan)長保存期和防止(zhi)食物中毒等功能，並且能賦予(yu)肉製品特有的“肉紅色”，使產品的顏色更自(zi)然。在醃(yan)製類產品中添加紅曲色素後，完全可將亞硝酸鹽量減(jian)少60％，而其感(gan)觀特性和可貯(zhu)性不受影(ying)響。亞硝酸鹽的大幅(fu)度減少，可使產品中亞硝殘留(liu)導致的亞硝胺(an)類致(zhi)癌物出現幾率大大下降，對消(xiao)費(fei)者的健康更有利。

  4.5紅曲色素的抑菌與防腐作用無論(lun)是模擬(ni)研究還是實際生產都表明，紅曲色素對有害微(wei)生物具有一定的抑製作用。我國從古(gu)代起(qi)就將(jiang)紅曲用作食品保藏(cang)劑。

  紅曲色素對肉毒梭狀芽孢(bao)杆菌（Clostridiumbotulinum）、枯(ku)草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）、金黃色葡萄球(qiu)菌（Staphylococcusaureus）具有較強的抑製作用有抑製作用，其主要抑菌成份是紅曲黴菌產生的抗生素類代謝物MonascidinA，對革蘭氏陽性菌的抑製性比對革(ge)蘭氏陰(yin)性菌強。在發酵香(xiang)腸中無論是添加紅曲色素還是亞硝酸鈉，均不會對有利的發酵乳(ru)酸菌起到抑製作用。

  4.6紅曲色素的保健作用紅曲黴發酵在產生紅曲色素時，也產生了莫(mo)那(na)可林(lin)（monacolinK、L、J）和r－氨基酪酸等具有顯著抑製膽固醇合成、降低人體血液中血脂含量、降低血壓的藥物，以及豐(feng)富(fu)的麥角固醇、長鏈脂肪酸及多種抗菌活性物質，這些有益物質對於高血脂病人、肥胖(pang)病人，有良好的保健作用。

五、天然色素與合成色素的分離方法

  用下列方法可分離紅曲米、胭脂紅、莧菜紅、檸檬黃、日落(luo)黃、靛藍(lan)、亮藍、葉綠(lv)素銅(tong)鈉(na)鹽、蟲膠、紅花黃、焦(jiao)糖色、玫瑰紅茄和薑黃。

  5.1紙(zhi)層層(ceng)析法

  展開劑為氨水∶甲醇∶水＝25∶5.0∶92.5或丙醇∶異(yi)戊(wu)醇∶水＝6∶5∶5。選(xuan)用蟲膠、葉(ye)綠素銅鈉鹽、薑(jiang)黃和紅曲色素四種天然色素溶液在層析紙一端(duan)各滴(di)10μl左右(you)，幹燥後置於裝有不同展開劑的層析缸(gang)內，按上行法展開，然後測定其比移(yi)值(zhi)和觀(guan)察(cha)其分離狀況(kuang)。

  5.2紫外分光法

  吸取各種色素水溶液（100μg/ml）5ml，以0.02N醋酸銨(an)溶液、0.1N鹽酸溶液和0.1N氫(qing)氧化鈉溶液稀釋至10ml，測定吸收光譜(pu)，記(ji)錄最(zui)大吸收波長(λmax)。

六、紅曲色素生產與應用中存在的問(wen)題

  6.1護色

  紅曲色素除了耐光性略差外，其他性質均好。現在一般在使用紅曲色素的同時使用護(hu)色劑，如異Vc鈉。如何(he)選用護色劑以達到更好的效果，或不使用護色劑而(er)改進紅曲色素的耐光性，已成了紅曲推(tui)廣中急需解決(jue)的問題。

  6.2分散性

  紅曲色素溶於有機溶劑而微溶於水。雖(sui)然在紅曲色素的細度達到200目左(zuo)右時可以滿足肉製品著色的需要，但在使用上不如水溶性的方便(bian)。如果改進其分散性或水溶性，則(ze)將會有更廣闊(kuo)的發展前景。

  6.3安全性

  自1995年，法國布朗(lang)克（Philippe.JBlanc）博士(shi)在紅曲中發現桔(ju)黴素以來，這種毒素就成了中國紅曲產品進入國際市場的大障礙(ai)。經過研究，已經明確(que)通過以下途徑可以減少或不產生桔黴素：選育(yu)低產或不產生桔黴素的紅曲黴菌株用於生產；控製培養基氨基酸源及采用合適的生產工藝；在培養過程中脫(tuo)毒（如使用過氧化氫）處理等。

  1999年9月，布朗克(ke)博士訪問我國浙江產學研生產基地時，隨(sui)機現場抽取規模化生產（500Kg大米量／曲池(chi)）紅曲樣品（色價＞2000u／g）進行檢測，紅曲米的桔黴素含量<100ppb。2001年，布朗克博(bo)士檢(jian)測武(wu)漢佳(jia)成生物製品有限公司提供(gong)的兩(liang)個紅曲色素樣品時，顯示其桔黴素含量均低於日本紅曲米的國家標準0.2μg／g（200ppb）：一個沒有檢測出，一個僅(jin)為160ppb。這表明我國紅曲生產大廠對於桔黴素的控(kong)製已經達到了國際先(xian)進水平，也證明桔黴素是可以控製的。