红曲的应用状况及发展

1、滁 州 学 院课 程 论 文题目：红曲及红曲色素的应用与发展趋势课 程 名 称 食 品 添 加 剂 考 查 学 期 2014 / 2015 学年 第一学期 考 查 方 式 课 程 论 文 姓 名 苏 丹 学 号 2012212624 专 业 农产品质量与安全 成 绩 指 导 教 师 蔡华珍 红曲及红曲色素的应用与发展趋势摘要：红曲是具有我国特色的自然资源，被广泛用于食品、医药等行业。该文中介绍了红曲色素及功能性红曲在国内外的生产及市场现状，考察了红曲在开发、应用中存在的问题及未来的研究和发展方向，并展望了功能性红曲在国际市场中的发展前景。关键词：红曲；红曲色素；应用领域；发展趋势Abstrac

2、t:Red koji is a kind of natural resource with Chinese characteristic and has been extensively used in food and medicine industry. Currentsituation about its production and market both at home and abroad are introduced in this paper. In addition, the problems in R&D, application andtrend of funct

3、ional red koji are reviewed also.Key word：red koji;Monascus pigment； application; trend前言 红曲是一种具有悠久应用历史的药食两用品。近年来，由于合成色素的安全性受到质疑，天然色素日益受到人们的重视。近年来药理学家发现，红曲入药，是一种出色的降血脂、降血压天然药物。在李时珍主编的巨著本草纲目一书中即收载有若干个含有红曲成分的治病良方。中国中科院研究人员开发的以红曲为原料的降脂新药“乐脂平”，疗效可与美国公司开发的他汀类降脂药物媲美，国外称之为“中国他汀”。此外，红曲色素是以红曲霉液体深层发酵液为原料精制而得到

4、的一种天然色素。随着科学家对红曲霉的生理及药理作用的认识不断深入，古老的红曲有望成为重要的新药来源。此外，经证实红曲还含有多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸，各种活性酶与糖等。由于其成分的多样性，决定了其多系统、多靶点作用的特点。但是，大多数红曲霉在发酵过程中会产生橘霉素，从而影响到红曲产品的安全和出口。所以，红曲已成为适应国际发展大趋势的优良食品添加剂，其巨大的应用潜力备受世人关注。1、红曲的发展及应用1.1红曲的发展状况 红曲最早发现于中国，已有一千多年的生产、应用历史，是中国及周边国家特有的大米发酵传统产品。红曲古代称丹曲，既是中药，又是食品，是用红曲霉属真菌接种于大米上经发酵制备而成的。作为

5、传统中药，明代李时珍在本草纲目评价它说：“此乃人窥造化之巧者也”，“奇药也”，在许多古代中药典集中岭载该品具有活血化瘀、健脾消食等功效，用于治疗食积饱胀、产后恶露不净、痕滞腹痛和跌打损伤等症。 红曲在中国的食品中有其妙用。旧时在北京，有一道家喻户晓的风味小吃叫灌肠。灌肠其实不是肠，而是用团粉和红曲做成的像腊肠样的东西，切成薄片，放在平底锅里用猪油煎焦，吃时加蒜汁盐水，色味两绝。这其中红曲起到了特别重要的作用。不止是灌肠，许多驰名中外的风味食品如无锡排骨、苹果鱼肚、樱桃肉、玫瑰卤鸭、鸳鸯鱼枣、寿桃馒头、马蹄糕、琉璃珠矶中都有红曲，红曲还可用于酿造黄酒，制做腐乳、食酯、食品色素等等。红曲的问世，给

6、中国和世界食品微生物发酵史写下了一页光辉篇章。1.2红曲的应用 红曲是一种红色霉菌，中国古代人民很早就认识到它的食用价值。红曲用途极广，如古代未发明酱油专用酱色（焦糖）之前，红曲是红烧肉和其他红色食品的主要食用色素。红曲还是一种出色的食品工业原料。如中国闽台两省利用红曲生产的红色米酒（红酒）在东南亚以及港澳台市场上知名度较高，颇受消费者欢迎，被公认为有舒筋活血强身功效。日本民族深受中华文化影响，他们也很喜欢红曲。如日本乡村在腌制猪肉时就加入量红曲，在红曲霉蛋白酚的作用下，腌猪肉肉质细嫩，外观呈深红色，令人胃口大开。到了现代，红曲的研究得到了世界的关注。北京大学的生物学家从众多红曲菌种中筛选出一

7、株红曲菌，在它的代谢产物中发现了能降低血清胆固醇的天然他汀类物质。经过了大量的工作将野生菌种变异为生产菌种，使之能产生高含量、稳定的、适合制药的人体合成胆固醇关键酶特异性抑制剂一天然他汀类物质，同时还能产生许多对人体有益的成分，如必需氨基酸、不饱合脂肪酸等等。这时的红曲与一般仅作为色素的红曲已有很大的区别，因此称为特制红曲。特制红曲现在已经用于制药，大量研究发现它具有非常强大的降低总胆固醇、降低低密度脂蛋白胆固醇、降低血清甘油三酯、降低动脉粥样硬化指数、升高高密度脂蛋白胆固醇的显著综合疗效且服用安全性高、副作用小，并能有效的治疗冠心病、脑中风等心脑血管疾病及与高血脂相关的疾病，如糖尿病、肾病综

8、合征及脂肪肝。被认为是当前最有前途的降脂物质。1.3红曲的研究开发现状对红曲的研究从红曲色素转向有关降血压、血糖及胆固醇的生理活性物质方面是发展趋势。另外，作为食品添加剂也是目前红曲应用的主要方向，还有较多用于生产各种酶的专利以及在化妆品、处理废水、饲料上的应用等。1979 年日本远藤章教授从红曲霉培养物中分离出莫纳可林 K（Monacolin K）后，发现其对心肌和内皮细胞有抗炎症、抗癌及保护作用，对呼吸道合胞体病毒的抑制作用，降低骨质疏松和减少骨折几率的作用。预防老年痴呆和中风的作用以及对肾脏免疫调节等作用。陈运中等通过动物实验还证明了 Monacolin K 具有抗疲劳作用。亦有人将其作

9、植物除草剂和杀虫剂的应用。由此可见，他汀类物质在医药领域的应用前景将难以估量1。国内科研工作者对红曲保健功能进行研究，开发出了具有不同保健功能的生物制品。如 1995 年张茂良等利用红曲发酵后的综合提取物制成新型天然降血脂药物 - 血脂康，其未对发酵产物进行提纯，除含降胆固醇物质 Monacolin K 外，还保留其他多种有效成分。同年，中国科学院成都地奥制药公司生产的脂必妥片，也是一种新型中成药，主要成分是红曲米2。我国生产含 MonacolinK 类药物时间不长，产率和提取率与发达国家有较大差距，而且副作用普遍较大，此类药物主要靠进口，价格较贵，因此对 MonacolinK 的研究开发具有

10、重要的现实意义。红曲酯化曲是我国白酒专家吴衍庸教授从浓香型大曲中分离出来的1株烟灰色红曲霉，并发现这类红曲在浓香型白酒发酵过程中对香味物质的产生起着重要作用，可利用红曲霉制成酯化曲和酯化液，以提高浓香型白酒质量和产量。为红曲在大曲白酒生产上的应用开拓了新途径，是我国白酒工业的一项重大创新。近几年来，在采用现代高新技术改造传统红曲生产与应用方面也取得了许多新的重大成就。我国 2001 年利用航天生物技术研制他汀与硒的复合体，培育出红曲新菌种 - 天曲。飞船搭载的天曲菌经地面筛选后，不但他汀产量提高了1倍多，耐硒能力显著增强，而且他汀的活性是胆固醇合成酶活性的 10000 倍，硒的抗氧化力是维生素

11、 E的400 倍，是不含青桔霉素的天曲菌。天曲是多种天然他汀与硒的有机复合体，在地面上是无法有机复合的，实现他汀与硒的有机复合是航天生物技术对医学的重大贡献。利用富硒红曲原料开发的3 种新保健产品已获得卫生部批准生产，2005年产品销售收入已突破3亿元，增长速度迅猛，取得了较好的经济效益。此外，为了减少或消除红曲产品中桔霉素的不利影响，国内外已从菌种选育、发酵工艺条件的优化及利用基因工程技术改造红曲霉菌种等方面进行了大量的工作。例如：保加利亚 Rasheva 等选育了1株不产桔霉素紫色红曲霉突变体 Went CBS 109.07。日本 Nihira 等筛选得到新的聚酮体合成酶基因，并将其应用于

12、构建不产桔霉素的红曲霉菌株。宁波大学生命科学与生物工程学院经过复合诱变处理得到的产无桔霉素的红曲色素变异株；江南大学教育部工业生物技术重点实验室筛选得到1株不产桔霉素、高产开环式 Monacolin K 的红曲霉菌，该菌固态发酵红曲米中 MonacolinK 的含量最高可达 11000mg/kg，红曲产品中开环式 Monacolin K 的比例为 70%90%，该菌在酵母提取物和蔗糖培养基及谷氨酸钠和葡萄糖为主的培养液中均未测出桔霉素，液态及固态发酵红曲产品也未测出桔霉素，初步表明该菌株没有桔霉素生物合成能力3。红曲，古为今用，已经赋予了它新的生机与活力。老药换新颜，它将为人类的健康升腾新的希

13、望2、红曲色素的安全性 红曲色素是红曲霉在生长代谢过程中产生的天然色素, 而红曲霉是目前唯一能产食用色素的微生物。其为深紫红色粉末，略带异臭，易溶于中性及偏碱性。近年来, 由于合成色素的安全性受到挑战, 天然色素日益受到重视, 特别是具有多项功用的红曲色素更是受消费者的青睐。红曲色素与合成色素相比较具有性质稳定, 耐光耐热性强, 对蛋白质、纤维素着色性好, 对 pH 值稳定, 安全无毒, 是值得大力开发推广的食用天然色素。红曲色素作为天然色素, 一直以来被认为是安全性较高的食用色素, 试验已证明不含黄曲霉毒素; 急性、亚急性、慢性毒性试验及致突变性试验, 都无毒性, 也无致突变作用。2.1红曲

14、色素在食品中的应用 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，目前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。 酿造酱油中的应用：武汉佳成生物公司的发明专利 - 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。杜德刚将红曲色素粉直接加

15、入到酱醅中参与发酵，发现明显提高了酱油的红色指数，改善了酱油的风味。 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。 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4。 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

16、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5。2.2红曲色素质量标准 红曲色素对蛋白着色力强, 在肉制品、水产品、配制酒、饼干、果冻、膨化食品、调味类罐头、奶制品、植物蛋白、果品等中都有应用。随着红曲色素应用范围的不断扩大, 特别由于其在肉品工业中代替硝酸盐类的研究应用日益得到认可, 有关红曲色素的质量标准也越来越受到关注。我国已相继制订了3项有关红曲色素的国家标准: GB 4926-2008 食品添加剂-红曲、 GB/T5009.150-

17、2003食品中红曲色素的测定、GB 15961- 2005 食品添加剂- 红曲红。日本也已建立了红曲色素产品的标准,但在国际上尚无认可的统一标准。欧美国家没有红曲产品的生产, 因此对这一类产品没有标准, 但是鉴于欧洲特别是德国肉类生产上的实际需要, 将红曲色素作为食品添加剂应用的要求日趋迫切, 并已提上了立法日程。德国向欧盟食品标准委员会提交了议案, 请求委员会对红曲色素是否符合欧盟添加剂卫生标准 94/36/EC 条款进行审核。工作小组 1998 年的会议决议认为红曲米及其提取色素可作为食品添加剂应用, 这一决议能否获得欧盟食品标准委员会的批准, 关键是能否有充分的证据表明红曲色素作为食品添

18、加剂的毒理安全性。 我国已拿到了红曲色素的 INS 国际编码(INS 是CAC1989 年通过的食品添加剂编号系统, 1996 年第二次修订), 有了该编码, 就可进行质量规格的确立和检验方法的建立, 进行安全性实验, 然后再报请FAO、WHO 的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)评审, 评审一旦通过, 红曲产品就可在世界范围通行,中国食品添加剂协会已经与日本合作启动了向JECFA 审报的工作6。 目前, 质量标准中关于红曲色素的测定一般采用比色法, 以色价衡量单位质量或体积内色素的含量, 即以色素在特定波长的吸光值(色价)衡量色素的质量, 但这只能评价色素混合物的含量, 无法定性定量分析

19、色素混合物中所含的不同组分。目前, 国内外学者正从分子水平上研究红曲色素产生机制, 对红曲菌株进行变异筛选, 仅以色素混合物作为评价指标不能准确描述不同产物的生成情况, 因而为了更好地研究和评价红曲色素产品, 建立更精细的可以检测色素不同成分含量的检测方法是亟待解决的问题。另外, 近年来由于红曲色素中真菌毒素桔霉素的发现, 其安全性也受到了广泛的重视。日本已在红曲色素标准中规定了桔霉素的限量要求, 我国国家标准和行业标准中还没有涉及, 可以预见桔霉素的相关规定将是红曲色素质量标准中安全性的重要衡量指标。3.红曲及红曲色素的研究和发展方向 目前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

20、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。 由于红曲产品所引发的安全性问题, 使其产品的开发受到制约。因此, 选育安全、低产桔霉素的菌株, 或利用现代微生物技术, 有目的构建或改造现有红曲菌株, 及优化培养条件以提高有效成分产量是当前的首要任务。 综上所述，红曲霉发酵物以其降血压、降血脂、营养丰富等多种功效，使用安全、副作用小等多种优势

21、，可制成药物或保健食品，具有极为广阔的前景。各国都相继以红曲发酵产物开发出各种治疗药物和保健食品。我国还刚刚起步，除了改造、开发新的活性物质外，还要加强其生理生化研究，弄清次级代谢产物的合成代谢途径和调节机制，以便进一步控制和利用。参考文献：1 陈春艳. 功能红曲与红曲色素的研究进展J. 湖南科技学院学报，2007（9）：40-42.2 李金红. 红曲的生产及其功能和应用J. 中国调味品，2006（5）：40-42.3刘兆玺，杜金华，傅贸润，等. 红曲功能及其研究进展J. 酿酒，2006，33（4）：70-72.4傅金泉. 谈红曲生产与应用的几个问题J. 酿酒科技，2002（1）：99-101

22、.5崔莉,张德权,张培正.红曲色素的研究现状分析J.食品科技,2008,(8):115-1196郑丹.红曲霉产色素及 Monacolin K 的固体发酵工艺研究D.西安:陕西科技大学,20067刘兴艳,蒲彪,罗小妙.红曲色素在肉制品中的应用J.肉类研究,2007,(7):19-218杨萌,吴振强,梁世中.功能红曲的研究现状及前景预测J.现代食品科技,2007,23(3):95-989曹岚,杨旭.红曲的应用及安全性分析J.酿酒科技,2008,(6):89-9110颜延宁.红曲色素的研究进展J.广西轻工业,2007,(2):17-3611涂志英，邵 伟.国内外红曲的应用现状及发展趋势J.2008,7-18412衣珊珊,沈昌等.红曲色素形成机制及提高其色价的途径J.食品科学,2005,26(7):256- 26113雷萍,金宗濂.红曲中生物活性物质的研究进展J.食品工业科技,2004,24(9):86- 8914 朱效刚,许赣荣.红曲的保健功能及产品的开发趋势J.食品研究与开发,2005,26