红曲色素在肉制品中的应用

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、食品发酵及中医药中。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，它具有性质稳定、耐热性强（在100℃的高温色调保持不变）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。
1．红曲色素在肉制品中的应用
在目前肉制品加工中，为了改善肉制品的品质，需要添加一定量的辅料及其他添加剂，这些可能会对产品的颜色产生不良的影响，因此为了改善肉制品的色泽，国内外肉制品生产加工企业普遍在肉制品生产过程中添加天然食用色素或化学合成食用色素。但近年来，随着科学技术的发展，研究发现，长期食用添加某些合成色素的食品会危害人体健康，甚至会导致癌变、畸变等严重后果，其安全性受到严重的挑战。因此，有些国家包括我国，已开始立法限制或禁止使用合成色素。与此同时，随着消费者消费观念的转变，人们对食用天然色素越来越感兴趣，特别是不少食用天然色素还具有一定的营养和药理作用，因而更增加了人们对该类着色剂的兴趣，对食用天然色素的研究和应用也日益增多。
2.肉制品中可应用的几种天然着色剂的特性比较
根据我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-1996）规定，在熟肉制品中可以应用的天然着色剂及其特性见表1：
表1肉制品中可使用的几种天然色素的主要特性[2]
色素名称 主要成分 稳定性 溶解性
                       光  热   氧  微生物 酸  碱   水   乙醇
辣椒红 辣椒红素       中好   差  中   好   好  不溶   --
高梁红 芹菜苷         好好   好  好   好   好  易溶  易溶
红曲色素 番红等       可极好好  极好好   好  不溶   溶
胭脂虫红 胭脂虫红酸铝 极好 极好 极好极好pH3以下沉淀 稳定 不溶 不溶
从表1可看出胭脂虫红的各方面性质都较好，而红曲色素除对光的稳定性最差以外，其他特性也都较好。一系列的试验表明，其中胭脂虫红色调偏紫，限制了在肉制品中的广泛应用；高梁红和辣椒红耐热性不如红曲色素和胭脂虫红，在高温肉制品中难以应用，高梁红色调发暗，辣椒红色调发黄，这也影响了在肉制品中的应用。另外从经济效益上分析，达到肉制品所需色泽要求时，通过验证，每吨肉制品需要添加不同色素的成本顺序为：红曲米粉<红曲红<辣椒红<高梁红<胭脂虫红。由此不难看出，在肉制品中添加红曲色素是最经济的也是最合适的。
3.红曲作为着色剂在肉制品中的应用
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。因此使其在肉制品中的应用范围越来越广。
近几年中国在传统肉制品改进的同时积极引进技术开发西式肉制品。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[4]。由于这一产品在较高温下有很长的货架期，又适于人们旅游时食用，即方便实惠又卫生安全，所以这一产品现已成为中国肉制品市场上的主导产品。在这一产品中，为了其感观特性，尤其是色泽能被消费者所接受，大多均添加有红曲色素。在中国市场，另一类发展前景令人乐观的产品是低温肉制品，其采用较低的蒸煮温度，保持了产品所特有的鲜嫩多汁、营养丰富的特性，深受消费者的青睐。在这类产品中红曲色素也得到了广泛的应用。
在肉制品中，红曲米粉及红曲红色素均能达到着色的效果，但红曲米粉与红曲红色素相比存在一些不足之处。红曲米粉色价单位低、水溶性差、使用不便，而红曲红色素色价单位高、水溶性好、使用方便。在过去几年里，由于受传统的固态发酵法的制约，生产效率低、规模小、质量不稳定、制出的红曲米色价低以及分散性差等原因，红曲米粉未能在肉制品中直接应用，相反，由液体深层发酵法生产的红曲红色素，质量稳定，分散性好，在肉制品中得到广泛的应用。而在这几年，固态发酵新技术的出现，如运用现代的生物工程技术选育发酵菌株、液体种子接种以及采用固态深层通风发酵、空气净化系统、自动控制系统等，这些新技术的引入，改变了传统工艺生产红曲劳动强度大，效率低、易染杂菌、产品质量不稳定、色价低等诸多问题。另外由于一些特殊的粉碎设备及技术的应用，已大大改善了红曲米粉的分散性问题。这些问题的解决使红曲米粉开始在肉制品加工中作为着色剂加以应用。在肉制品中用红曲米粉代替红曲红可降低成本，以现在肉制品年产量200万吨计，每年仅此一项就可节省近3000万元。尽管红曲米粉代替红曲红色素从经济效益上看是可行，但红曲米粉的分散性限制了在肉制品加工中推广应用。粒度过大，在使用时造成着色不均匀，颗粒中色素的扩散形成可见的"小红点"，粒度过小，在配制色素液时，不易分散，同时也对粉碎设备要求更高。经过初步的生产试用，当红曲米粉的粒度达到一定目数时，在肉制品中添加会达到预期的目的。
同时，红曲添加到肉制品中，可以部分代替肉制品中的发色剂-亚硝酸盐。德国肉类研究中心对此进行了研究和探讨，结果表明，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。如果再进一步降低亚硝酸盐用量，则产品风味略有别于原产品。添加红曲色素并减少60%的亚硝酸盐量的产品，不仅色泽均匀，其颜色稳定性也远优于原产品。王柏琴等人(1995)也证实了以1600mg/Kg红曲色素为着色剂制作的发酵香肠，其颜色接近以150mg/KgNaNO2为发色剂制作的发酵香肠。重要的还在于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机率大大下降。对健康意识较强的消费者来说，添加红曲色素加工的产品显然更具有吸引力。
4.红曲色素在肉制品中的防腐作用
人们很早就知道红曲有一定的抑菌性，我国从古时起就将红曲用做食品保藏剂。王柏琴等人报道了红曲色素对肉毒梭状芽孢杆菌(Clostridium botulinum)的抑制作用；童群义等人报道了红曲色素对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有较强的抑制作用，对大肠杆菌(Escherichia coli)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus)的抑制作用较弱，对酵母、霉菌、黄色八叠球菌无抑制作用。德国肉类研究中心对红曲米提取的色素进行了研究，结果反映出红曲色素的抑菌效果取决于受抑菌群、菌群所处的基质，以及色素对菌群的作用时间，对红曲色素特别敏感的是几种杆菌和单核细菌。如果作用时间较长，则金黄色葡萄球菌也能受到抑制。总的来讲，对革兰氏阳性菌的抑制性比对革兰氏阴性菌强。在波罗维亚型香肠中红曲色素添加的推荐量为4000 mg/Kg，将香肠切片后真空包装，于7℃下贮存时，红曲色素对有害乳酸菌的抑制作用比常规添加80 mg/Kg亚硝酸钠的抑制作用强得多，而对致病性单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)两者抑制效果相等。在发酵香肠中无论是添加红曲色素还是亚硝酸钠，均不会对有利的发酵乳酸菌起到抑制作用。有关红曲色素的抗菌机理也通过研究逐步被认识。一些红曲霉菌产生的抗生素类代谢物Monascidin A，已证实是与真菌毒素桔霉素(Citrinin)类似的具有抗菌作用的物质。然而德国肉类研究中心对从紫红曲(Monascus purpurens DSM 1379)中提取的红曲色素进行分析测定，却未检出桔霉素的存在，而此色素呈现的抗菌效果尤为显著。由此可推断，红曲色素中肯定还含有除Monascidin A以外的，非桔霉素类似物的抑菌防腐物质，对此尚需进一步研究核实。总而言之，无论是模拟研究还是实际生产都表明，红曲色素对不利微生物具有一定的抑制作用。
5.功能性红曲在肉制品中的应用
近年来对红曲深入研究发现，红曲中具有莫那可林(monacollin K、L、J)及γ-氨基酪酸等具有显著抑制胆固醇合成、降低人体血液中血脂含量、降低血压的药物，另外还含有丰富的麦角固醇、长链脂肪酸及多种抗菌活性物质。在中国传统医学上就将其作为防病保健食品，其具有特殊的药理及营养功效，数百年的应用历史已使消费者对这一发酵产品的卫生安全性和保健性予以认可。据了解，保健（功能）食品的生产将成为21世纪食品工业的重点。"药食同源"是我国保健食品的基本优势，肉制品营养丰富，但其中的动物脂肪含有较高的胆固醇及饱和脂肪酸，使消费者望而生畏。如果将具有降胆固醇等功能的红曲添加于肉制品中，开发出新型的功能性肉制品，必能满足消费者对保健食品的需求，为肉制品行业的发展，注入新的生机。
6.红曲色素在肉制品应用中存在的问题
6.1安全性
作为肉制品加工用的着色剂--红曲米粉，首先要保证其安全性。红曲米为开放式的固态发酵，难免会有杂菌污染，影响到产品的安全性。法国学者Blanc于1993年首次在红曲霉的培养物中检测出了一种对人畜有害的真菌毒素--桔霉素。由于这种毒素的存在，使我国红曲出口受到严重威胁。目前，欧美各国已制订针对我国出口的红曲及相关产品的新标准，严格限制红曲及相关产品中桔霉素的含量，必须低于规定值，否则将禁止进口及销售。而目前我国的红曲及其相关产品中桔霉素含量很难达到控制标准，桔霉素问题成为限制我国红曲及相关产品出口的瓶颈问题。相信在不久的将来，我国的消费者也将对这个安全性问题提出更高的要求。在这种情况下，如何减少红曲中的桔霉素含量是一个迫切需要解决的问题。
6.2稳定性
谢珍珍等对红曲色素的稳定性进行了深入的研究，结果发现：（1）在pH5.7～6.7的范围内，pH值对红曲色素的稳定性影响较小；（2）红曲色素在自然光照射下，不到14d，色素的保存率就在50%以下；在日光直射下，两个多小时，色素的保存率即可减半；（3）120℃加热1.5h，色素的保存率仍在84%以上。这些结果表明，影响红曲色素稳定性的主要因素是光。红曲色素对光的不稳定性，会严重影响其在肉制品及其他食品中的应用效果。肉制品的包装物大多不具有遮光性，使红曲色素在肉制品中所产生的亮丽色泽在很短时间内就会褪去，影响了肉制品的感观质量。基于这种情况，如何解决红曲色素的对光的稳定性，是红曲行业需要尽快解决的又一个问题。
6.3分散性
红曲红色素在肉制品中应用时，其分散性较好，特别是水溶性红曲红色素的出现，使红曲红的使用更加方便，优于红曲米粉，但是成本较高。红曲米粉与红曲红相比，颗粒大，水溶性差。根据红曲红和红曲米粉的不同特点：红曲红色素成本高及红曲米粉分散性差，可采取不同的方法来解决红曲色素在肉制品及其他制品中的应用问题。一方面，要设法降低红曲红色素的制造成本，利用其分散性好的特点，促进红曲红色素的广泛应用；另一方面，要尽力改善红曲米粉的分散性和水溶性，加上其价格优势，红曲米粉定能得到更广泛的应用。

红曲历史悠久，自古以来就是一种药食同源的天然食品添加剂。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。

（德慧胭脂虫红2505，颜色鲜红，不存在颜色发紫的现象，用与肉制品延色效果明显）