什么是红色?

红曲是世界上唯一由微生物发酵生产的天然功能性食用色素,是红曲霉的次生代谢产物之一。红曲是一种粉状、天然、无毒、安全可靠的天然食用色素,以大米和大豆为主要原料,经红曲霉深层发酵和先进的现代生物分离技术获得。红曲红色素广泛用于清酒、腐乳、鱼、酱油、糕点、糖果、冷饮等食品工业的着色,也可用于医药和化妆品的着色。红曲红色素符合食品着色剂“营养、天然、多功能”的发展要求和方向,值得大力应用和推广。与其他天然色素相比,红曲红色素具有纯度高、价格低、着色力强、稳定性好和防腐功能等优点,因此具有很大的市场竞争力和非常重要的现实意义。[1]

物理和化学属性编辑

红曲红中有六种呈色成分,分为红色素(刺桐素或潘虹,分子式C21H2O5,相对分子量350)、红曲红或红曲色素(分子式C23H26O5,相对分子量382)、黄色素(红曲红或红曲色素,分子式C21H26O5)。相对分子质量为358)、黄曲霉菌素或安卡黄质(分子式C23H30O5,相对分子质量为386)、紫色素(红斑胺或泛红胺,分子式C21H23NO4,相对分子质量为353)和黄曲霉菌素或单核糖胺(分子式C23H27NO4,相对分子质量为381)。[2] [3]

红曲色素为紫红色液体或粉末或糊状,微臭,不溶于油脂和非极性溶剂,在pH4.0以下的介质中溶于乙醇、丙二醇、甘油及其水溶液,熔点为160-192℃,水溶液最大吸收波长为490 nm,乙醇溶液最大吸收波长为470 nm。溶液稀的时候是鲜红色,浓的时候是深棕色,发荧光。对环境pH稳定,几乎不受金属离子(Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+、Cu 2+)、0.1%过氧化氢、维生素C、亚硫酸钠等氧化剂和还原剂的影响。耐热性和耐酸性强,其醇溶液对紫外线相当稳定,但被阳光直射会变色。对蛋白质有极好的着色性能,一旦染色,就不会褪色。[2]

毒性:LD 50为20g/kg(小鼠口服)和7g/kg(小鼠腹腔注射)。红曲霉具有抗菌、杀菌作用,已证明部分抗菌活性成分为有色物质。[4]

稳定性:红曲红色素对光不稳定,在日光、紫外线、可见光下会逐渐分解。在自然光照射条件下,不到14 h色素保存率下降到50%以下;在阳光直射(31 ~ 38℃)条件下2 h,色素损失一半;在紫外灯(15W,距离20 cm)条件下照射5 h,色素乙醇溶液的吸光度保持不变。

生产流程编辑器

1.红曲米生产红曲红

红曲可以从红曲米中提取,也可以由红曲经液体发酵培养制成。

红曲米生产红曲红的工艺流程:红曲米→研磨→加入乙醇→调pH→浸提→离心→干燥→成品。

主要工艺条件:70%乙醇;调节pH值至8;提取时间为24h;;真空干燥可在45℃下使用。

籼米或糯米煮熟后,在40-50℃的温度下接种红曲米种子,保持室温在33℃左右,相对湿度在80%左右。培养3天后米粒上出现白色菌丝时,翻面冷却,室内喷水,保温,定期检查产品温度,使其保持在40℃以下。第4-5天,将酒曲放入干净的布袋中,用清水浸泡5-10分钟,使其充分吸收水分,并使米粒中的菌丝破裂。当水被排干后,放回制曲盘中制曲。此时注意产品温度不超过40℃和保温操作,米粒逐渐变红,产品温度开始下降,7-8天趋于成熟。整个周期约为10d[2]

2.红曲霉是由红曲霉液体发酵培养产生的。

通常有两种方法。

①液体发酵法主要工艺流程为1,如图所示。

图3液体发酵1生产红曲的工艺流程

图3液体发酵生产红曲的工艺流程1 [2]

其主要操作包括菌种培养、发酵、色素提取、分离和干燥等。菌种培养时,首先取少量完全红曲,用酒精消毒,在无菌条件下研磨粉碎,加入装有无菌水的小三角瓶中,用灭菌脱脂棉过滤,滤液在20-32℃活化24 h。然后将少量菌液稀释,在培养皿上于30-32℃培养,形成单菌落。然后将红曲霉从培养皿的顶部转移到倾斜的培养基中。斜面培养增殖7天后,在斜面上加入无菌水,将吸附的菌液移植到液体培养基中,在30-32℃、160-200 r/min的旋转摇瓶中培养72h。其培养基组成和操作条件如下:

a、平板和斜面培养基。可溶性淀粉3%,麦芽糖水93% (6 be),蛋白胨2%,琼脂2%,pH5.5,压力0.1 MPa,灭菌时间20 min。

种子培养基。3%淀粉,0.3%硝酸钠,0.15% KH2PO4,0.1% MGS 04.7H2O,0.5%豆饼粉,pH5.5-6.0,压力0.1 MPa,杀菌时间30 min,温度30-32℃,转速6554。

c、摇瓶培养基发酵。淀粉3%,硝酸钠0.15%,KH2PO4 0.15%,硫酸镁0.10%,pH5.5-6.0,压力0.1 MPa,杀菌时间30 min,温度30-32℃,转速6544。

液体发酵是生产色素的关键步骤。其周期一般为50-60 h,总糖为4.5-5.5%,残糖控制在0.13-0.25%。发酵后,对发酵液进行压滤或离心分离提取色素。为了保证提取完全,将滤渣用70-80%乙醇提取多次,所得滤液与发酵液分离的澄清滤液合并,回收乙醇,浓缩,然后喷雾干燥。为了使溶液易于成粉,可以加入适量的添加剂作为颜料载体。

②主流程二如图所示。

图4液体发酵生产红曲的工艺流程2

图4液体发酵生产红曲霉的工艺流程2 [2]。

主要工艺条件为:发酵温度32-34℃,发酵时间60-72 h,滤液用盐酸调pH至4.0左右沉淀色素,滤饼用95%乙醇提取24 h,调pH至6.5,加入NaiS去除重金属,60-70℃加热聚合蛋白。在减压下浓缩和蒸发颜料清液,然后喷雾干燥。