紅曲黃色素是以紫色紅麴黴（Monascus purpureus）和赤紅麴黴（M.anka）為原料，利用現代的生物技術提取而成的天然著色劑，主要成分為紅曲黃素（ankaflavin）和紅曲素（monascin）等。紅曲黃色素主要用於糖果，果凍，冷飲等的著色，為黃色著色劑。
基本介紹
- 中文名：紅曲黃色素
- 外文名：monascus yellow
- 成分：紅曲黃素、紅曲素
- 套用：食品著色劑
簡介,理化性質,穩定性,分離純化,
簡介
紅曲色素是紅麴黴的一種次級代謝產物，其結構為一種聚酮類化合物。紅曲色素是一種複合色素，目前已被鑑定並且命名的紅曲色素主要有6種，其中呈現紅色的是紅斑玉紅胺（Monascorubramine）和紅斑紅曲胺（Rubropunctamine），橙色的是紅曲玉紅素（Monascorubrine）和紅斑紅曲素（Rubropunctatine）， 黃色的是安卡紅曲黃素（Ankaflavine）和紅曲素（Monascine）。紅曲色素是由微生物發酵製得，經毒性實驗證明其安全無毒。目前，紅曲色素已被套用於食品、藥品、化工等眾多行業。紅曲色素中含量最高的是紅色素組分，雖然紅曲黃色素組分在紅曲色素中的含量較低，但黃色素作為一類重要的食用色素品種占有市場需求比的60%，因此開發利用紅曲黃色素具有極廣闊的商業前景。
紅曲黃色素是以紫色紅麴黴（Monascus purpureus）和赤紅麴黴（M.anka）為原料，利用現代的生物技術提取而成的天然著色劑，主要成分為紅曲黃素（ankaflavin）和紅曲素（monascin）等。紅曲黃色素主要用於糖果，果凍，冷飲等的著色，為黃色著色劑。
日本和韓國均已制定了紅曲黃色素的國家標準，但在中國大陸，紅曲黃色素的生產才剛剛起步，主要的生產方法有液態發酵法、固態發酵法和轉化法。由於紅曲黃色素的生產起步較晚，目前生產廠家也很少，產品並未大規模上市。最近有關單位和企業正在制定紅曲黃色素的國家標準，建立一套合理可行的紅曲黃色素檢測方法非常必要。
理化性質
紅曲黃色素為黃至黃褐色粉末、塊狀、糊狀或液體，略有特徵性氣味，溶於水。
穩定性
1、pH
紅曲黃色素在酸性條件下較穩定，黃色比較鮮艷，隨著pH的降低，黃色趨於明亮。在中、鹼性條件下顏色發生改變，逐漸變成紅色。
2、溫度
紅曲黃色素溶液在100℃下加熱60min，吸光度殘存率為95%，經60℃、80℃烘箱加熱2 d，吸光度殘存率在 70%以上，在100℃條件下，溶液先是褪色至淡黃，40 h溶液出現褐色沉澱顆粒，色素液遭到了嚴重的破壞。紅曲黃色素的耐熱性較好，這對於食品加工工業來說，是有實際意義的。
3、紫外光
在未添加任何添加劑的對照組中，在光照的最初0.5 h內，色素液的吸光度殘存率下降為76.2%，隨著光照時間的延長，相鄰兩個樣品的吸光度差值越來越小，即吸光度殘存率降低的幅度越來越小。3.5 h後色素液的吸光度殘存率僅為37.7%。紅曲黃色素的光降解的數學模型為三次曲線。
4、抗壞血酸
抗壞血酸的抗氧化活性是由於各種形式氧（單線態氧、羥基和過氧化物）的猝滅，自由基的還原，從而中斷自由基反應。通過實驗發現，在紫外光照條件下，添加0.05%抗壞血酸的色素液的吸光度殘存率在0.5 h為84.3%，3.5 h殘存率為39.3%。添加量為0.2%抗壞血酸的色素液，0.5h吸光度殘存率是87.6%，3.5 h殘存率為69.7%。隨著抗壞血酸添加濃度的增加，黃色素溶液的吸光度殘存率下降越小。
5、茶多酚
茶多酚的主體成分兒茶素能夠提供還原性質子，進而捕獲自由基起到抗氧化作用。其基本結構均為2連或鄰苯酚基苯並吡喃衍生物。正是這種結構具有連或鄰苯酚基，其作為抗氧化的活性就高於一般非酚類或單酚羥基類抗氧化劑。添加0.005%的茶多酚色素液的吸光度殘存率在0.5 h為82.4%，3.5 h殘存率為47.7%。添加0.02%茶多酚的色素液0.5 h吸光度殘存率為84.3%，3.5 h殘存率為69.0%。添加0.03%茶多酚的色素液0.5 h殘存率為85.5%，3.5 h殘存率為81.0%。天然抗氧化劑茶多酚對提高黃色素的光穩定性效果比較顯著，隨著添加濃度的增加，黃色素溶液的吸光度殘存率下降越小，使得黃色素色價的半衰期延長。而且茶多酚的添加量僅為抗壞血酸的十分之一時，色素穩定效果已和抗壞血酸的效果相近。
分離純化
1、黃色素粗提液的製備
收集搖瓶發酵液菌體，烘乾後研磨成粉末。採用70%乙醇溶劑超聲提取紅曲色素，提取液於旋轉蒸發器中50℃、100 MPa條件下真空濃縮去除乙醇溶劑，旋蒸後的濃縮液進行預凍處理，最後置於冷凍乾燥機中冷凍乾燥成粉末。稱取2 g紅曲色素粉末溶於10 mL正己烷溶劑，於超聲中50℃提取1 h，過濾除去粉末殘餘雜質得黃色素混合粗提液。
2、柱層析的預處理
矽膠的預處理：稱取14 g矽膠於110℃活化1 h後放入乾燥的燒杯中冷卻，加適量的溶劑溶解並浸泡30 min（浸泡矽膠的溶劑與洗脫黃色組分的溶劑相同）。
矽膠裝柱：清洗乾淨玻璃層析柱，乾燥後，濕法裝柱，本實驗層析柱規格（ψ20 mm×200 mm）。將層析柱垂直固定在鐵架台上，將浸泡好的矽膠連同溶劑均勻倒入層析柱內。待柱子上端的懸浮液慢慢下降到需要的高度，鋪一層海砂防止加樣與洗脫時擾動柱表面，最後用洗脫劑平衡2個柱體積。
上樣：平衡柱子後，待平衡液的彎月面正好與矽膠床面持平時，將用洗脫溶劑提取後的紅曲黃色素粗提液加到柱表面，操作時要小心謹慎以免擾動柱表面。
3、HPLC-MS分析
收集柱層析分離純化後得到的黃色洗脫液，經旋蒸後去除有機溶劑得到紅曲黃色素黏狀物，甲醇超聲復溶黃色素組分過濾膜待測。再分別將菌體粉末甲醇超聲復溶，正己烷提取後的黃色素粗提物進行甲醇超聲復溶，保持樣品的處理濃度一致。最後將各個樣品用孔徑為0.45 μm的有機微孔濾膜微濾後直接用於HPLCMS分析。通過液相質譜檢測，得出紅曲黃色素分離純化結果的液相色譜、質譜圖，並對純化的效果進行分析表征。
