余帮荣

摘 要：红曲色素属于自然色素的一种，随着生物科技等的发展与进步，越来越多的底物被运用于红曲霉色素反应加工中，最终得出的红曲霉色素具有特定的功能和价值，而且不同底物所产生的色素量也有所差异。文章分析了红曲色素的性质以及不同底物红曲霉发酵产色素的差异。

关键词：不同底物；红曲霉色素；发酵生产

长期以来，红曲色素的生产都依赖于固态发酵技术，但是，这一发酵方式通常要耗费一定的底物，而且过程复杂，涉及到大量的人力、物力等的投入。液体发酵法逐渐得以发展，将其用于红曲霉色素的发酵生产中具有十分显著的意义。

1 红曲色素性质

1.1 成分构成分析

有很多类色素构成，形成了成分复杂的混合型化合物。由于实际发酵过程中所选的培养基成分，所处的发酵条件等各有区分，使得其组成也存在差异。这一色素的合成过程：乙酰辅酶A（1分子），丙二酰辅酶A（3分子），受到特定物质的辅助，经过化学反应逐渐生产四酮化合物，再进一步反应，不但地升级化合物等级，直至最终出现胞内色素。

这一物质的组成成分以及构造等从上个世纪三十年代开始研究，到了七十年代研究专家得出了其六大基本构造，随着研究的深入，红曲色素逐渐实行了分离鉴定，并衍生出橙色素。

1.2 理化性质

形态为粉末状，颜色：深紫、红色，有一丝臭味。一般当温度达到165度以上时发生熔化，最大吸收波峰：410与510nm。按照其性质划分包括三大类：脂溶性色素、水溶性、醇溶性。其中脂溶性色素实际运用中体现出良好的溶解性，可以溶解在醋酸、乙醚等溶剂内部，实际的实验中通常将乙醇和醋酸视为最主要的溶剂。试验证实：红曲色素也能够在水内溶解，其中水的酸碱度会影响其溶解度，一般来说水溶液偏向碱性时会发生溶解。水溶液中的色素含量大小会使得其呈现出不同颜色，例如：低含量时为红色、相反，则逐渐变成黑色、褐色，而且出现荧光。能够很容易地让蛋白质上色，而且颜色牢固，不易褪色。

同普通的色素相比，紅曲色素的色差相对稳定，不轻易出现变化。然而，溶液的酸碱值则可能影响其色差。特定的酸碱值区间，其吸收波长、色调等不会发生太大变化。然而，当酸碱值达到极限值时，其色调将有所改变，实验证明，红曲色素具有良好的热稳定性，但是，当遇到阳光时，则会出现色变，例如：光照达到五小时时，将变成橘红色，如果在太阳光下持续存放五十天，其色素将逐渐消失，残留量只有20%。红曲色素化学性质相对稳定，其他的氧化剂材料、还原剂等都不会影响其化学性质。其他的金属离子，例如：Zn+，Na+等都不会对色素带来太大的影响，因为遇到这些离子，色素颜色依然稳定不变，然而，遇到重金属离子时，色素颜色则将发生变化。例如：遇到Cu2+时，红曲色曲只需存放一天，其颜色就逐渐朝着红棕色发展，而且会形成沉淀。基于红曲色素这样的性质，在实际的实验操作中，要尽量远离重金属离子，要避开自然光。

2 红曲霉素发酵不同底物产色素

这一物质的发酵通常将大米作为基础物质，具体发酵方法为：固态发酵法。或者采用葡萄糖、淀粉等充当基质，采用液态发酵法来发酵。同时，由于其使用规模扩大，更多的底物用来发酵，例如：谷物、农业废渣等，实际的发酵过程中体现出良好的效果。

2.1 红曲霉发酵谷物生产色素

部分研究者采用小米作研究原料，对其进行发酵，最后生成红曲色素，并得出了过程反应参数，实验得出结论：将小米作为原料，内部应该按照一定比例填入麦芽酚、谷氨酸钠等，才能真正生成红曲色素。同时，也有部分研究者将小麦粉混合物质用作实验底物，进行红曲霉色素实验，最终实验证实：如果所采用的小麦材料质量较低、质地较硬时，能够得出高质量的红曲色素，且具有一定的经济成效。同时，可以将氯化铵加到培养基内部，最终生成橙色素，为了生成红色素，则应填入硫酸钡。部分行业专家将红曲霉M342充当发酵菌株，选择玉米粉充当实验底物，经过发酵反应处理最后生成色素，经过大量实验证实了，这一液态发酵的试验方法所生成的红曲色素具有一定的实用价值，一般能够对食品进行调色，而且也能延长食品的保质期。同时，部分研究人员借助玉米浆来生成得出红色红曲色素，经过实验证实，这一方法能够增加色素的生成量，要比普通物质生成更多的色素，同时，这一培养基可以极大地控制胞内色素，确保色素最大程度地释放。

其他研究者则将其他的农作物或经济作物，例如：大米、大豆、玉米糠等充当底物，同样选择液态发酵的化学反应模式，最终胜出红曲霉色素，分析得出了各类基质可能对反应带来一定的影响，最终反应结果呈现出：所采用的底物有利于红曲霉的健康生长，其中黑米作为底物的反应效果最佳，特别是能够产生较多的氨基丁酸。

参照各方实验研究得出，不仅大米能够作为底物来进行红曲霉素实验，其他的普通谷物，例如：玉米、小麦等也同样具有类似的功能和作用。

2.2 农业与工业废物来发酵出红曲色素

一般来说，农业或工业的废弃物也可以通过发酵反应来生成红曲色素。例如：不用的菠萝种子粉可以通过固态发酵的方式来生产红曲霉色素，但是，其种子粉的粒度应该达到0.4-0.6nm，无需借助任何外部物质，就能生成色素，可以尝试向内部填入氯源，这样能够促进水溶色素的大量累积，最终可以生成红、黄两种色素。

相关研究者将麦麸作为底物，慢慢地培育出红曲霉物质，通常在麦麸中成长，通过发酵的方式得出红曲，而且通过次级代谢的方式得出红曲色素。这也证实了麦麸可以充当红曲色素反应的底物。

另外一些研究者将农村生产中不用的玉米内芯水解液来充当碳源，分析这一物质对于红曲霉液态发酵过程中色素水平的干扰，而且也不断调整并优化发酵条件，最终得出：玉米内芯水解溶液也可以充当红曲色素反应的碳源，而且色素的产量也相对较高。

其他研究者则将耐寒植物，仙人掌作为底物，汲取仙人掌汁进行发酵处理，最终用来生出红曲色素，而且凭借两级发酵，最终得出红曲色素会受到溶氧浓度等的干扰。

部分研究者也将紫红曲霉充当发酵菌株，或者采用甘蔗的残渣充当基质，按照一定比例加入蛋白质，从而促进色素的生成，实验证实，最终所形成的红曲色素性能相对稳定、酸碱度优良，证实了农业废弃物、残渣等都可以用作红曲色素的生产。

与农业废物相对应的工业废弃物，例如：生物柴油也可以用作红曲色素的生产，一般将来自于柴油的甘油来充当红曲霉发酵物，从中分析了这一物质用于红曲色素生产的价值，经反复实验得出，生物柴油废物可以用来发酵生产红曲霉色素。

3 结束语

经过多重底物的实验，选择不同的基质与底物，对应所产生的红曲霉色素有所不同，其中荞麦粉、木薯粉等能够得到更高的色素产量，其他的农业废弃物质，例如：甘蔗残渣，玉米内芯等也可以用作红曲霉色素的生产，实际的红曲霉色素生产应该学会充分利用农业废弃物，这样不仅能减少对环境的污染，也实现了资源重复利用，能够提高红曲霉色素的生产量。

参考文献

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