红曲色素发色肉制品的研究.doc

肉品中红曲色素应用的研究现状分析李满凤（吉首大学食品科学专业 湖南吉首 416000）摘要： 红曲色素是我国传统的由红曲霉发酵生产的天然食用色素，具有“天然营养、多功能”等多重优点，故其作为添加剂在食品特别是肉品工业中有很好的应用前景。本文阐述了红曲色素的发色历史、生物合成途径及其在食品行业中的应用现状，全面介绍了其发色机理，分析了红曲色素发色对肉品色泽和质量的影响。关键词：红曲色素; 研究现状; 肉品；发色1前言食品的色泽是人们用来衡量食品品质的重要因素之一，对肉制品来讲，良好的色泽可以刺激人们的食欲，是引起人们购买欲的最主要因素。长期以来，人们一直致力于寻找安全有效的保色、增色方法来控制和改善肉类制品的颜色。利用化学试剂(硝酸盐、亚硝酸盐)、天然色素(甜菜红)等在一定程度上可以达到发色的目的1，但这类物品需要较长的处理时术虽然可以保持肉类产品的鲜亮色泽2，但该种处理方法对设备条件要求高，目前在国内外发色技术中的应用还不多见。红曲作为一种微生物发酵产品,在中国已有数千年的历史,广泛被用于食品着色、食品发酵及中医药方面。近年来许多研究表明,红曲除可作为着色剂使用外,还具有降脂、降压、降糖和抑制肿瘤细胞等功能。红曲色素是一种优良食用天然色素3,它具有性质稳定、耐热性强(在100的高温下色调保持不变)及对蛋白质着色力好等特点,同时红曲色素安全性也已经被公认,食用红曲色素安全无毒,是值得大力推广的食用天然着色剂。目前红曲主要应用于肉制品加工,按照我国食品添加剂使用卫生标准(GB2760-1996)的规定,在熟肉制品生产中可按正常生产需要添加红曲色素。2 红曲色素的发色历史及应用现状有关红曲色素的现代研究日本起步较早,从1890 年便开始对其进行分离研究, 20 世纪 30 年代红曲色素传到了欧美, 之后各国相继开始了对红曲菌的分类鉴定、红曲色素发酵提取工艺及生产应用等方面的研究, 对其组分分离、结构鉴定及代谢机制等方面也开展了一些工作, 但研究进展缓慢。近10多年来,随着微生物学的发展, 中外的专家学者对红曲色素进行了大量广泛而深入的研究8。 而我国从古代起已用红曲色素着色各种食品4, 将红曲用做食品保藏剂。我国食品添加剂使用卫生标准(GB2760-1996)规定:红曲色素可在各种肉制品、水产品、配制酒、冰棍、饼干、果冻、膨化食品、调味类罐头、奶制品、植物蛋白、果品中按生产需要适量使用5。红曲色素具有对酸碱稳定、耐热性强、对蛋白质的染色性好、几乎不受金属离子氧化剂和还原剂的影响等特点,是我国香肠、火腿、叉烧肉等制品使用的主要着色剂。特别是近年来,由于水溶性红曲红色素的出现,改善了红曲色素的水溶性,在腌制液及注射液中分散性好,易于调配,且对热稳定6。因此使其在肉制品中的应用范围越来越广。较为成功的是源于德国的高温蒸煮香肠,在中国取名为“火腿肠”。这类香肠在原产地属于F-SSP产品,也就是通过高温加工,以较高F值杀菌使其贮存性得到保证7。红曲色素添加到肉制品中，可以部分代替肉制品中的发色剂亚硝酸盐。红曲色素具有与硝酸盐或亚硝酸盐相似的赋予肉制品良好的外观色泽和风味，抑制有害微生物的生长以延长保存期和防止食物中毒等功能，并且能赋予肉制品特有的“肉红色”，使产品的颜色更自然。在腌制类产品中添加红曲色素后，完全可将亚硝酸盐量减少 60%，而其感观特性和可贮性不受影响。亚硝酸盐的大幅度减少，可使产品中亚硝残留导致的亚硝胺类致癌物出现几率大大下降，这对消费者的健康是非常有利的9。3 红曲色素的性质3.1 红曲色素的组成目前主要采用红外光谱、紫外光谱、液相色谱、质谱、核磁共振等方法分析研究红曲色素中的各种组分 ,已 确 定 结 构 式 的 有 6 种 : 红色的红斑红曲胺(Rubropunctamine)、红曲玉红胺(Monascrubramine)，橙色的红斑红曲素(Rubropunctatin)、红曲玉红素(Mon- ascorubrin)，黄色的安卡红曲黄素(Ankaflabin)、红曲素(Monascin) 10-12,如表1所示。另有 2 种新的黄色素 Xanthomonascin A 和 Yellow已被探明13。这 6 种色素的物理化学性质互不相同, 都为醇溶性色素, 一般红曲色素中的黄色成分约占5%, 其性质比红色色素稳定, 但其含量少, 所以一般红曲都呈现偏红色调的颜色。表1 红曲色素的主要组成色素种类色素颜色分子式分子量红曲玉色素（Monascorubin）红色C23H26O5382红斑红曲素(Rubropunctatin)红色C23H22O5354红曲玉红胺(Monascrubramine)紫色C23H27O5381红斑红曲胺(Rubropunctamine)紫色C21H23O5353安卡红曲黄素(Ankaflabin)黄色C23H30O5386红曲素(Monascin)黄色C21H26O53583.2 红曲色素的理化性质3.2.1 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。红曲色素在PH7.512.0的碱性缓冲溶液中，具有较好的溶解性14。刘波等15经研究得出：在一定的 pH 值范围内，红曲色素基本是稳定的，其色泽几乎没有变化。但当 pH 超过某个值(这个值因红曲色素品种不同会有所不同)，红曲色素的色泽会发生变化。3.2.2 热稳定性 红曲色素对热较稳定, 在 110 以上时色调才会发生变化, 对大多数食品都较适用。日本有研究将耐热性欠佳的虫胶酸色素与红曲色素以 0.5121 的比例配合使用, 二者的热稳定性都有所提高16 。 3.2.3 光稳定性 红曲色素对光不稳定, 在光照(太阳光、紫外光和可见光等)下会逐渐分解导致褪色, 连喜军17等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, 三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。3.2.4 几乎不受食品中常见金属离子的影响 在Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+的存在下,其色素的残存率均大于97%18。3.2.5 抗菌性 董明盛19等对食品中 14 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。王柏琴19等研究 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。 4 红曲色素的合成途径红曲色素为红曲霉的次级代谢产物, 从结构上看包括脂肪酸和多聚酮两个部分, 其合成也主要包括两个部分: 多聚酮合成途径, 产生生色团; 脂肪酸合成途径, 产生中长链脂肪酸, 经转酯化作用连接到生色团上。朱雷20等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。5 红曲色素对肉制品色泽的影响 红曲色素有发色和防腐作用，它能使肉制品的色泽均匀一致，而且红曲色素的耐日光性高于亚硝基色素:通过对比分析，加人NaNO2的肉制品会因亚硝与光和O2的相互作用，使肉制品暴露的切面快速褪色。虽然红曲色素也具有耐日光性差的缺点，但添加了红曲色素的无NaNO2的样品，光照150min后，其红度仍高于对照样品。而王也21等对红曲色素的研究表明：添加红曲红色素对水分含量没有影响。刚出炉时加入红曲红色素的腊肉外部颜色较好，但内部浅粉色且有少量稍红于肉色的红斑。贮藏一段时间后红曲色素腊肉内部颜色加深，变为深粉色，逐渐掩盖住原有的红斑。故加入红曲色素的腊肉需要一段时间作为后熟期。红曲色素可以以注射形式添加到腊肉中，添加量为肉重的0.001%。所以红曲色素的发色能达到类似亚硝酸钠的水平。6红曲色素对肉品质量的影响 红曲霉在生长代谢过程中能产生杀菌、抑菌的活性物质22。红曲色素可明显抑制肉制品中毒梭状芽孢杆菌。红曲霉在生长过程中产生淀粉酶、糖化酶、糊精化酶、蛋白酶等,应用于淀粉类及肉制品类食品中可改善食品风味、增香调色。红曲霉菌在形成色素的同时，还合成谷氨酸类物质，使红曲在肉品中具有增香作用。红曲色素对脂肪代谢有促进作用。德国肉类研究中心对此进行了研究和探讨,结果表明24,在腌制类产品中添加红曲色素后,完全可将亚硝酸盐量减少60%,而其感观特性和可贮性不受影响。但是,红曲红对光的稳定性较差25,使用红曲红着色的肉制品,特别是低温肉制品,在储存或销售过程中,易因光照和氧化作用而褪色。一般低温肉制品在冷柜销售时颜色会褪成灰白色,就是这个原因。7 讨论 红曲作为着色剂已在肉制品中得到广泛的应用,随着人们对红曲霉有效生理活性物质认识的不断深入,红曲越来越多的药用价值和保健功效及其他的功能会被进一步发掘出来,应用于肉制品和其他食品中,为人类的健康发挥更大的作用。红曲还有保健作用,对在保健食品中的应用及新型保健食品的研发具有十分积极的意义。如果对其结构进行合理修饰,增强水溶性和耐日光性,它的应用范围将越来越广阔。研究和开发红曲色素系列产品,提供具有我国特色的、溶解性配套的、稳定无毒的红曲红、黄色素产品的生产方法,以便取代安全性较差的合成色素,对于保障人民身体健康,提高农副产品的经济价值,均具有积极深远的意义。参考文献：1 刘会平, 马俪珍, 蒋福虎, 等. 肉制品加工中新型发色剂的研究J.肉类工业,2001,(8):18-192 马汉军, 周光宏, 徐幸莲, 等. 高压处理对牛肉肌红蛋白及颜色变化的影响J.食品科学,2004,25(12):36-393 王玉芬张建国，等.红曲色素在肉制品中的应用J. 肉类工业,2002,(12):4-74 刘志皋、高彦祥等编.食品添加剂基础M.中国轻工业出版社,1994，1005 温辉梁、黄绍华、刘崇波主编.食品添加剂生产技术与应用配方M.江西科技出版社,2002:133,2052076 沈士秀，红曲的研究、生产及应用J.食品工业科技,2001, 22 (1): 86877 王卫译，红曲色素及其在欧洲的应用前景J.肉类研究,2000, (1): 33358 崔 莉, 张德权, 张培正，等. 红曲色素的研究现状分析J.食品科技.2008，（8）：115-1189 王强，红曲色素在肉制品中应用状况分析N. 中国食品质量报.2007-07-19（7）10 Xijun Lian, Changlu Wang, Kunliang Guo. 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