理化性質
化學結構
主要有6種呈色成分，分為紅色色素(紅斑素或潘紅，分子式C21H22zO5。相對分子質量350)、紅曲紅素或夢那玉紅(分子式C23H26O5，相對分子質量382)、黃色色素(紅曲素或夢那紅，分子式C21H26O5，相對分子質量358)、紅曲黃素或安卡黃素(分子式C23H30O5。，相對分子質量386)、紫色色素(紅斑胺或潘紅胺，分子式C21H33NO4，相對分子質量353)、紅曲紅胺或夢那玉紅胺(分子式C23H27NO4，相對分子質量381)。
性狀
紅曲色素是深紫紅色液體或粉末或糊狀物，略帶異臭，不溶于水、甘油，易溶于中性及偏堿性水溶液。在pH4．0以下介質中，溶解度降低，極易溶于乙醇、丙二醇、丙三醇及它們的水溶液。熔點160一192℃，水溶液最大吸收波長為(490土2)nm，乙醇溶液最大吸收波長為470nm，溶液為薄層時為鮮紅色，厚層時帶黑褐色并有熒光。對環境pH穩定，幾乎不受金屬離子（Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+）和0.1%過氧化氫、維生素C、亞硫酸鈉等氧化劑、還原劑的影響。耐熱性及耐酸性強，其醇溶液對紫外線相當穩定，但經陽光直射可使其退色。對蛋白質着色性能極好，一旦染着，即不掉色。
生理活性
其毒性：LD50為20g/kg(小鼠，經口)，7g╱g(小鼠，腹腔注射)。紅曲紅具有抑菌和殺菌作用，現已證實抗菌活性成分中一部分是着色物質。
生産工藝
由紅曲米生産紅曲紅
紅曲紅可由紅曲米提取而得或由紅曲黴經液體發酵培養制得。
由紅曲米生産紅曲紅的工藝流程：紅曲米→研碎→加乙醇→調pH→浸提→離心→幹燥→成品
主要工藝條件：70%乙醇；pH調至8；浸提時間24h；可采用真空幹燥，溫度為45℃。
籼米或糯米煮熟後，在溫度為40—50℃時，接入紅曲種子，保持室溫33℃左右，相對濕度80%左右，經3d培養米粒上出現白色菌絲時，進行翻曲降溫，室内噴水，保持溫度，并經常檢查晶溫，保持品溫不超過40℃。到4—5d時，将曲裝入幹淨麻袋中，浸在淨水中5—10min，使其充分吸水，并使米粒中的菌絲破碎，待水瀝幹，重新放人曲盤中制曲。此時注意晶溫不超過40℃及翻曲保溫操作，米粒漸變紅色，7—8d時品溫開始下降，趨于成熟。整個周期約10d左右。
由紅曲黴液體發酵培養生産紅曲
①液體發酵法的主要工藝流程Ⅰ
其主要操作包括菌種培養、發酵、色素提取、分離和幹燥等，菌種培養時，首先取少量完整的紅曲米，用酒精消毒後在無菌條件下研磨粉碎，加到盛有無菌水的小三角瓶中，用滅菌脫脂棉過濾，濾液在20—32℃下讓菌種活化24h。然後，取少量菌液稀釋後在培養皿上于30—32℃培養，使其形成單獨菌落。再從培養皿上面将紅曲黴菌移至斜面培養基上。斜面培養繁殖7d後，再以無菌水加入斜面，吸取菌液移接于液體培養基中，在30—32℃及160—200r/min下旋轉式搖瓶培養72h。其培養基組成為和操作條件如下。
a．平闆與斜面培養基。可溶性澱粉3%，饴糖水93%(6°Beˊ)，蛋白胨2%，瓊脂2%，pH5.5，壓力0．1MPa，滅菌時間20min。
b．種子培養基。澱粉3%，硝酸鈉0．3%，KH2PO40．15%，MgS04·7H2O．10%，黃豆餅粉0．5%，pH5．5—6．0，壓力0，lMPa，滅菌時間30min，溫度30—32℃，轉速160—200r/rain，培養時間72h。
c．發酵搖瓶培養基。澱粉3%，硝酸鈉0．15%，KH2PO4 0．15%，MgS04·7H2O0．10%，pH5．5—6．0，壓力0．1MPa，滅菌時間30min，溫度30—32℃，轉速160—200r/rain，培養時間72h。
液體發酵是生産色素的關鍵步驟。其周期一般為50—60h，總糖粉為4．5—5．5%，殘糖控制在0．13%一0．25%。發酵後将發酵液進行壓濾或離心分離提取色素。為保證提取完全，濾渣用70%一80%的乙醇進行多次提取，所得濾液與發酵液分離後的澄清濾液合并，回收酒精後濃縮，再進行噴霧幹燥。為了使溶液容易成粉，可添加适量添加劑作為色素載體。
②其主要工藝Ⅱ
其主要工藝條件是：發酵溫度32—34℃，發酵時間60—72h，濾液用鹽酸調節pH為4．0左右，使色素沉澱，濾餅用95%的乙醇浸提24h，調節pH為6．5，加NaiS除去重金屬，在60一70℃下加熱使蛋白質疑聚。色素清液在減壓條件下濃縮蒸發，再進行噴霧幹燥。
檢驗方法及标準
産品質量規格标準
（1）.紅曲紅色素置可見光下掃描，在390,420,505nrn處呈現3個吸收峰，或在420,505nm處呈現2個吸收峰。
（2）紅曲紅在矽膠G闆上展層，以正己烷：乙酸乙醋(9：1)為展層劑，出現黃色斑點(Rf=0.88)和一個在紫外光下呈熒光的斑點(Rf=0.5)。以乙酸乙醋為展層劑，出現桔紅色斑點(Rf=0.2)。以甲醇:水(8:2)為展層劑，出現紅色斑點(Rf=0.98)。
用途及用法
紅曲是中國古代的一項重大發明，宋朝時期已将紅曲應用于食品及藥物上，元朝已有紅曲具有醫療功效的記載。長期以來中外多數學者的研究已充分顯示了紅曲色素具有極高的安全性，在所有已知天然色素中具有極優良的穩定性，是我國食品法規允許使用的天然色素之一。近年來的研究進一步證實了紅曲的醫療保健功效。
紅曲紅作為一種色調自然鮮亮，而且安全、穩定，具有一定醫療保健功效的着色劑，已廣泛應用于食品(肉制品、豆制品、酒、果汁、飲料、糖果、糕點)、醫藥、化妝品等行業中。尤其是肉腸加工業，對提高産品檔次，效果十分理想。近年來，日本發明了許多紅曲色素應用方面的專利，有望開發紅曲紅新的應用領域。[2]紅曲紅具有良好的水溶性，可将該産品按所需用量直接用水或酒精溶解，然後加人配料中着色。用量可根據所需色調而定。若用50℃左右的熱水先溶解，可縮短溶解時間。部分産品的用量(以液體培養品為準)：肉制品，50～500mg/kg；冰淇淋，30～120mg/kg；酒類，15～150mg/kg。
發展動向
近年來，由于合成色素的安全性受到挑戰，天然色素日益受到重視，特别是具有保健功能的紅曲色素更受到消費者的青睐。通過固體或液體培養紅曲黴可迅速而大量地生産紅曲紅。由于具有生産周期短、産量穩定，價格波動較小等優點，使其它天然色素望塵莫及。紅曲色素在中國、日本、朝鮮、東南亞及港澳地區應用較普遍，在亞洲國家已經合法化。歐美許多國家現已将紅曲紅用于肉制品工業，取得了滿意的效果。歐洲有些國家已經建議歐共體通過法律，批準紅曲紅作為食品添加劑使用。歐盟有些國家已經從我國進口紅曲并應用于食品及其它領域。近年來，随着紅曲紅應用範圍的不斷擴大，該産品的需求量會越來越大，市場潛力巨大。
我國是世界上紅曲紅主要生産國，生産廠家大多是從紅曲米中提取紅曲紅，液體發酵生産紅曲紅廠家較少。固态發酵法生産的紅曲米是中國的傳統産品，因其生産周期較長、工藝複雜、勞動強度大、原料利用率低、生産中易染菌而不适宜大規模工業化生産。近年來，國内外研究課題大多圍繞液體發酵展開，做了大量的工作，日本的研究較為深人，取得一定的進展。國内已有幾家單位采用液體深層發酵生産紅曲紅，但由于發酵色價仍然偏低，且從發酵濾液中提取色素使成本增大，加上發酵原料成本較高，導緻綜合成本較高，難以推廣。篩選高色價的紅曲黴生産菌種，降低生産成本，是紅曲紅液體深層發酵的關鍵所在。在這方面，國外研究較多，國内相對較少，我們要加大研究力度，使紅曲紅的生産邁上一個新台階。
1995年，法國人Blanc博士證實紅曲黴菌産生真菌毒素—桔黴素(Citrinin)，至此，紅曲紅的食用安全性受到挑戰。桔黴素是一種真菌毒素，具有腎毒性，毒性比較明顯，可引起實驗動物的腎髒腫大、尿量增多，腎小管擴張和上皮細胞變性壞死等症狀[’]。桔黴素的生成與否及其含量與紅曲黴菌種、培養條件、精制工藝等因素有關。
如果紅曲中的桔黴素問題确實存在，則進口到歐洲的紅曲産品要進行檢測，所使用的紅曲生産菌種也要經過鑒定，紅曲的生産過程要經過認定。這對于出口紅曲的工廠來說，應當引起重視。現在報道的桔黴素含量差别很大，法國人發現紅曲固體培養物或液态培養物的含量約為100～400mg/L(或kg)，但從商業化途徑得到的紅曲米産品沒有檢測到桔黴素;荷蘭人發現收集的各種紅曲樣品的桔黴素含量在0.2～17.lppm。
因為桔黴素是公認的真菌毒素，含桔黴素的紅曲産品或含量較高的産品不能作為食品添加劑，因此必須采用不産或低産桔黴素的菌種生産紅曲米或紅曲紅。我國目前的紅曲黴菌株分類體系與國際上的分類命名體系不統一，我國要加大研究力度，與國際接軌，為生産廠家提供國際上認可的安全生産菌株。日本已經制定了桔黴素的質量标準，不超過2ppm，而我國還沒有制定這方面的國家标準，希望我國學者加大這方面的研究，早口制定桔黴素的質量标準。
