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红曲色素及其在肉制品中的应用

一、红曲在国内外的发展现状  

1.1 食用色素发展现状食用色素是食品工业、制药工业和日化工业不可缺少的一类添加剂,按其来源可分为纯天然色素、仿天然色素和合成色素三大类。近年,由于毒性问题,某些合成色素的应用受到了限制,因此,开发和利用无毒或基本无毒的天然色素,日益受到人们的重视。开发天然色素,改善食品加工品质,是我国食品添加剂工业“十五”期间的发展重点。合成色素,是指自然界不存在,用化学合成制造的色素。  
仿天然色素,是指天然存在色素结构,凭借化学合成化学提取方法制成的色素,如红曲红色素。  
纯天然色素,来自天然可食用原料,以适当的生物或食品加工方法生产的有机色素,如红曲色素(红曲米粉)。  
合成色素的优点是色泽鲜艳,着色力强,不易褪色,用量较少,性能稳定,但有安全隐患,许多国家现在已经陆续禁用,如1976年,美国和挪威都禁用了苋菜红。天然色素近来发展很快,需求量呈不断增长的态势。其优点在于安全性高、来源丰富,有的天然色素本身就是一种营养素,具有一定的营养效果和药理作用;能更好的模仿天然物的颜色,色调较自然。而缺点是稳定性较差、着色力较低、成本较高。  
国际允许使用的合成色素最多时曾经超过100种,现只剩下39种。目前,国际间已开发的天然色素高达100种以上。改革开放20多年来,我国开发出近七、八十种不同原料来源的食用天然色素。至1998年,列入“中华人民共和国国家标准食品添加剂使用卫生标准GB2760-1996”中允许使用的食用天然色素有47个品种。红曲米及红曲米粉,每年约产4000多吨;红曲红,每年约产200多吨,辣椒油树脂及辣椒红,每年约产250吨。国内对天然色素的需求量逐年上升。国外对天然色素的研究开发与应用力度更大。据估计,全球天然色素市场规模约为2.5亿美元(其中美国占1.0亿美元),仿天然色素为1.9亿美元,市场年增长率约为5%-10%。在日本市场,天然已成为色素的主流,色素市场规模达到200多亿日元,占食用色素市场的90%。
红曲色素
1.2 红曲的发展现状红曲生产及应用,在我国已有1000多年历史。李时珍《本草纲目》谷部第二十五卷记载:红曲甘、温、无毒,主治消食活血,健脾燥胃,治赤白痢下水谷。酿酒、破血生药势。现代医学研究表明:红曲具有降低血胆固醇、降血脂、降血压、降血糖和抗疲劳,增强免疫力等功能。红曲及制品主要用于医药、食品、日用化工、酿造领域,在肉制品、饮料、食品、酱油、红醋、化妆品中也广泛使用,代替人工合成红色素。?现代红曲研究是日本最先开始的。1998年7月在法国图卢兹大学举办了“红曲的培养与应用专题研讨会”,会议汇集了来自世界各地的30多位研究者。2000年10月,由浙江工业大学主办的“2000’东方红曲国际学术研讨会”,在我国举行,与会代表国外20余名,国内40余名,大会宣读论文30余篇。研讨会议题涉及到红曲色素的生产、红曲霉的次级代谢产物(monacolin k)的功能和桔霉素的毒性等。目前市场上的红曲产品有红曲米、红曲红、功能红曲、红曲酒(醋、酱油)、红曲豆腐、红曲茶等。我国的红曲米和功能红曲已进入了国际市场,美国以食品辅料从中国进口功能红曲,欧洲则以食品配料名义从中国进口红曲,用于火腿肠生产。目前市场上出售的降脂药物,有多种是红曲制剂。  
1.3 红曲产品分类目前,根据生产工艺的不同,红曲产品主要有三种: 
1.3.1红曲红色素采用液体深层发酵培养,所得色素纯度高、水溶性好,用于肉制品着色。  1.3.2红曲米(红曲色素粉和发酵红曲)  
采用液---固培养发酵,含有多种色素组分和功能性组分。目前用于肉制品的着色、酒类(醋、酱油)的发酵生产、红曲豆腐制作和作为医药原料用于药品保健品的生产。1.3.3医用原料(功能红曲)红曲发酵过程中产生的Monacolin、γ-氨基酪酸、麦角固醇等活性成分,具有降低血压、血脂、胆固醇,抑制癌细胞生长的药理作用。目前市场上有很多降血脂类药物都不同程度上使用功能红曲。功能红曲在医药上的应用已受到了各大医药厂家的重视。二、红曲的基本组成成份  
2.1色素组分红曲色素是一种复合色素,其主要组分为:  红色素:红斑素、红曲红素  紫色素:红斑胺、红曲红胺  黄色素:红曲素、赤红曲黄素  2.2生理活性组分及功能  
2.2.1药用物质: Monacolins、麦角固醇、γ-氨基酪酸等  
Monacolin K有抑制胆固醇合成限速酶HMG-CoA还原酶活性的作用。大量试验结果显示,Monacolin K对动物是安全的。  
Monacolin L、X、J和Dihydromevinolin和Dihydromonacolin L都属 Monacolins活性物质,经临床验证均属于有效低毒能治疗高胆固醇血症的药剂。   
对Monacolin K的酯构型进行弱碱化,可形成它的碱金属盐、土族金属盐等,它们分别具有预防和治疗胆结石、前列腺肥大和肿瘤的作用,能够使胆石形成指数下降;改善前列腺肥大程度,使排尿正常;还能使肿瘤增殖率降低,延长寿命。我国的北大维信公司开发了“血脂康”,成都地奥公司开发了“地奥心血康”、“脂必妥”,均获得了较大成功,其主要作用成分均为Monacolin K。 麦角固醇是维生素D的前体,当它受到紫外线照射后即转化为维生素D。维生素D对防治婴幼儿佝偻病,促进孕妇和老年人钙磷的吸收有明显的生理作用,是一种重要的药品。自然界中维生素D的含量很有限,普通食品中的含量就更少,因而需要适当补充,尤其是婴幼儿。γ-氨基酪酸和乙酰胆碱,具有降低血压的作用。红曲霉还具有其它的多种药理活性物质,可以预防和治疗胆结石,前列腺肥大和肿瘤,还可治疗胺血症,可能是优良的防腐物质。  
2.2.2酶类:淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等红曲霉在生长过程中能产生多种酶类,如淀粉酶、糖化酶、麦芽糖酶、蛋白酶、果胶酯酶等。有的菌株还能产较高活性的蛋白酶。  2.2.3其他抗菌成份。红曲霉素能够产生抗菌活性物质Monascidin A,它可以抑制蜡状芽孢杆菌,金黄色葡萄球菌等食品有害菌。  
2.3有害成份桔霉素:是一个有肾毒性的真菌毒素。  
 
三、红曲生产工艺及特点
3.1传统固-固发酵传统工艺适合小型或家庭作坊式生产红曲。其主要特点是地面培养红曲(或竹匾、曲盒培养),工具设备简陋,代代相传。现在仍应用于小红曲厂家或农村家庭副业红曲制造,如浙江省义乌、兰溪、金华等地农村。  其生产工艺流程如下:  固-固法生产流程(略)     
3.2液态发酵(液-液发酵)  
此法主要用于生产水溶性的红曲红色素,在我国有十多年的历史。其主要特点是从种子培养到制曲都处于液体环境,生产的色素发酵期短,色价高,水溶性好,产品收得率也较高。  其生产工艺流程如下:  
平板与斜面培养(7-8天)→ 种子液培养(24-26小时)→ 一级种子罐培养(7-8小时)→ 二级种子罐培养(7-8小时)→ 发酵罐发酵(70-75小时)→ 板框压滤 浸泡滤渣(用70%-80%酒精浸泡搅拌约28-36小时)→ 再次压滤 真空浓缩(回收酒精)→ 喷雾干燥成粉状红曲红→ 成品包装  3.3液固发酵(液-固发酵)  
先用种子罐液体培养种子,代替固体种曲接种,后用固体培养发酵,简称液─固法,适用于产量大的红曲厂。它与传统工艺生产不同的是:纯种培养制种;提高发酵厚度(占地面积少,节省厂房);采用通风措施和自控设备装置来控制培养品温;利用烘干设备进行成品干燥等。同时,产品质量比较稳定。这种液体种子培养法有利于实现机械化,缩短种子培养时间,质量好,生长繁殖速度快等,提高了红曲质量,同时有利于科学管理。  其生产工艺流程如下:  液-固法生产流程(略)   
四、红曲色素在肉制品加工中的应用  4.1红曲色素的基本特点  
4.1.1对酸碱度稳定当酸碱度极度上升时,它的水溶液颜色才会发生变色,乙醇溶液在酸碱度pH11时仍保持稳定的红色。  
4.1.2耐热性好  
在一般的加工温度下其颜色不会发生明显变化。在酸碱度为中性范围内加热时也比较稳定。  
4.1.3耐光性好  
红曲色素对日常光线是比较稳定的,乙醇溶液对紫外线相当稳定。


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