红曲色素TR的稳定性

· 237 ·2012年 第37卷 第10期红曲霉是目前世界上唯一一种生产食用色素的微生物[1]。

红曲色素是由红曲霉(Monascus)在生收稿日期：2012-03-19基金项目：广东省重大科技专项(2010A080403005)；广州市重大民生专项(2011YZ-00016)。

作者简介：赵文红(1966—)，女，硕士，教授，主要从事食品研究与开发的工作。

长过程中产生的一类聚酮体类次级代谢产物，包括红曲红色素、水溶性黄色素和醇溶性黄色素，赵文红1,2，朱 豪1，梁彬霞1，钱 敏1，白卫东1，杨晓暾3(1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广州 510225；2.华南农业大学食品学院，广州 510642；3.东莞市天益生物工程有限公司，东莞 523521)摘要：红曲色素是一种天然的安全的食用色素，在食品行业应用广泛。

主要研究了光照、温度、pH 、金属离子(Cu 2+、Ca 2+、Mg 2+、K +和Na +)以及食品添加剂(酸度调节剂、甜味剂、防腐剂和抗氧化剂)对红曲色素TR 稳定性的影响。

结果表明，红曲色素TR 溶液的光稳定性较差，在室外光照20 h 其色价保存率仅为49.9%，室内光照和避光对溶液色价影响不明显；溶液具有较好的热稳定性，在120 ℃下加热1 h 其色价保存率为82%以上；pH 在3~11范围溶液稳定性好，无沉淀产生并且色泽明亮；Fe 2+影响能使溶液有少量沉淀产生，其他金属离子影响小；食品添加剂(酸度调节剂、甜味剂、防腐剂和抗氧化剂)对溶液稳定性影响小。

关键词：红曲色素；稳定性；光照；温度；pH中图分类号：TS 202.3 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)10-0237-04Stability of monascus pigment TRZHAO Wen-hong 1,2, ZHU Hao 1, LIANG Bin-xia 1, QIAN Min 1, BAI Wei-dong 1, YANG Xiao-tun 3(1.College of Light Industry and Food Science, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225; 2.Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642; 3.DongGuan TianYi Bioengineer Co., Ltd., Dongguan 523521)Abstract: Monascus pigment is nature and safe food coloring, and extensive used in food industry. This paper was focus on the influence of monascus pigment TR by illumination, temperatures, pH, metal ions (Cu 2+, Ca 2+, Mg 2+, K + and Na +) and food additives (acidity regulator, sweeteners, preservatives and antioxidants). The results have showed that the solution of monascus pigment TR was poor in photo stability , the preservation rate of color value was 49.9% when the solution was under the outdoor ray in 20 h; the solution with good thermal stability , the preservation rate of color value was 82% when the solution was heated at 120 ℃ for 1h; solution was stable when the pH was arrange from 3 to 11, no precipitate was formed and with bright color; precipitate was formed when the Fe 2+ was exit in the solution; food additives (acidity regulator, sweeteners, preservatives and antioxidants) have a little influence on the solution.Key words: monascus pigment; stability; illumination; temperature; pH红曲色素TR的稳定性研究· 238 ·也有研究认为红曲色素主要由红色素、黄色素和橙色素组成[2-3]。

长期的食用证明红曲色素是一类安全性较高的食用色素[4-5]，众多的临床试验也表明其还具有抑菌防腐、保鲜、抗氧化、抗肿瘤、抗疲劳、降低血脂、血压，增强免疫力，预防动脉硬化等生理活性[6-7]。

随着科学技术的发展，合成色素潜在危险性的发现，天然色素取代合成色素的呼声日益高涨[8]，红曲色素的研究越来越受到学者们的重视，其应用也日趋广泛，如目前较广泛地应用在脊烤肉、午餐肠、火腿肠、盐焗鸡等肉制品中[9-10]，也可应用于酒、糖果、腐乳、雪糕、冰淇淋等食品、医药和化妆品中的着色[11]。

红曲色素相对于其他天然色素而言具有耐高温、着色力强、有防腐功能、价格低等优点，具有广阔的市场前景[12-14]。

因此，深入对红曲色素稳定性的研究，以此拓展红曲色素在食品中的应用领域尤为重要。

1 实验材料与方法1.1 实验材料红曲色素TR(红色)：东莞市天益生物工程有限公司。

1.2 主要试剂无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸铁、硫酸镁、硫酸钙、硫酸钠、氯化钾：均为分析纯；柠檬酸、乙酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、糖精钠、甜蜜素、赛甜、山梨酸、脱氢乙酸、丙酸钠、苯甲酸钠、Vc：食品级添加剂；蒸馏水。

1.3 实验仪器DU730型紫外可见光分光光度计，pH计，DHG-9140型电热恒温鼓风干燥箱，分析天平，高压灭菌锅，及各种玻璃仪器。

1.4 实验方法取适量的红曲色素TR溶于70%的乙醇溶液(v/v)中，调节其初始吸光度为0.7~0.8，于不同条件(光照、温度、pH、金属离子、食品添加剂)下，用吸光光度计(吸收峰为510 nm)测定其吸光度A，并计算其色价保存率(保存率=A/A 0，A 0是初始吸光度，A为试验后吸光度)，在整个实验过程中观察其溶液的变化情况。

2 实验结果与讨论2.1 光照对红曲色素TR稳定性的影响将样品液分为3组，分别至于自然光照、室内光照和避光环境中，每隔5 h测1次吸光值，并计算色价保存率。

图1 不同光照处理对红曲色素TR稳定性的影响图2 不同温度处理对红曲色素TR稳定性的影响ԉ ⢳ ⚓ 䬠 Iԉ ⢳⍕ č由图1可知，样品溶液在不同光照条件下色价保存率有明显差异。

室外自然光照对样品溶液影响最大，在室外自然光照下随着光照时间的延长，溶液色价保存率越低，表明溶液更容易褪色，在经过20 h处理样品溶液的色价保存率仅为49.9%。

在避光和室内光照的条件下样品溶液色价保存率变化不明显，在20 h处理后溶液色价的保存率都在99%以上，这表明在避光和室内光照条件下溶液稳定。

避光和室内光照与室外自然光照对比可知溶液色价保存率差别显著，这可能是由于避光和室内与室外光其光照强度和光质都明显区别，室外自然光光照强度大，使发色基团氧化以至溶液褪色明显。

2.2 温度对红曲色素TR稳定性的影响将样品液置于不同温度(80、90、100、110、120 ℃)下，以15 min为间隔点跟踪测定其60 min内的吸光度并计算其色价保存率。

图2是样品液在不同温度下加热30、45、60 min后的色价保存率图，由图2可知，溶液随着加热时间的延长，色价的保持率降低。

在100 ℃以下分别加热30、45、60 min后溶液色价保存率都在98%以上，不同加热时间对色价保存率影响不明显。

当温度增加到100 ℃以上，随着温度的升高，色价的保存率随之降低，且随着温度升高，· 239 ·2012年 第37卷 第10期色价降低的趋势越明显。

在120 ℃下加热30、45、60 min后色价保存率分别为99.2%、93.6%和82.3%，这表明样品溶液在高温下的具有较好的热稳定性。

2.3 pH对红曲色素TR稳定性的影响将样品液调节至不同的pH(3、5、7、9、11)，室温保存，于48 h后测定其吸光度并计算其保存率，观察此过程中溶液变化情况。

品溶液色调有明显影响外，其他金属离子(Ca 2+、Mg 2+、K +和Na +)对样品溶液色调的影响不明显。

2.5 食品添加剂对红曲色素TR稳定性的影响在样品液中添加一定量常用的食品添加剂(按照国标GB2760—2011中最大使用量添加)：酸度调节剂(柠檬酸、乙酸、苹果酸、乳酸、酒石酸)、甜味剂(糖精钠、甜蜜素、赛甜)、防腐剂(山梨酸、脱氢乙酸、丙酸钠、苯甲酸钠)、抗氧化剂Vc。

以12 h为间隔点追踪测定其2 d内的吸光度及计算其保存率。

表2 不同食品添加剂处理对红曲色素TR稳定性的影响%处理保存率处理保存率空白99.70柠檬酸98.61糖精钠100.41乙酸98.36甜蜜素101.00苹果酸98.46赛甜100.72乳酸97.74山梨酸100.66酒石酸97.63脱氢乙酸100.99Vc 100.49丙酸钠100.06苯甲酸钠100.59由表2可知，酸度调节剂(柠檬酸、乙酸、苹果酸、乳酸和酒石酸)、甜味剂(糖精钠、甜蜜素和赛甜)、防腐剂(山梨酸、脱氢乙酸、丙酸钠和苯甲酸钠)和Vc对样品溶液稳定性影响不明显，而且添加甜味剂、防腐剂和Vc的红曲色素TR溶液其色价的保存率都高于空白组，实验结果表明甜味剂(糖精钠、甜蜜素和赛甜)、防腐剂(山梨酸、脱氢乙酸、丙酸钠和苯甲酸钠)和Vc能增加样品溶液的稳定性，这可能是由于这些添加剂的存在使溶液中发色基团稳定性增强所致。

3 结论红曲色素TR溶液在室内光照和避光条件下稳定性好，在室外光照下随着光照时间增加色价的保存率降低越明显；随着加热时间延长和温度增加稳定性有降低趋势，但降低的不明显，具有较好的热稳定性；pH在3~11范围内稳定性好，偏碱比偏酸条件稳定；当Fe 2+存在时溶液产生较少的沉淀，其他金属离子(K +、Na +、Ca 2+、Cu 2+和Mg 2+)对红曲色素TR溶液影响不明显；酸度调节剂(柠檬酸、乙酸、苹果酸、乳酸和酒石酸)、甜味剂(糖精钠、甜蜜素和赛甜)、防腐剂(山梨酸、脱氢乙酸、丙酸钠和苯甲酸钠)和Vc对红曲色素TR溶液稳定性影响都不明显，甜味剂(糖精钠、甜蜜素和赛甜)、防腐剂(山梨酸、脱氢乙酸、丙酸钠和苯甲酸钠)和ԉ ⢳Q)图3 不同pH处理对红曲色素TR稳定性的影响由图3可知，样品溶液在pH3~11范围其色价保存率基本不变，当pH≤7时，随着pH的降低，溶液色价保存率也随之降低，但在pH为3时色价保存率仍在97%以上，当pH≥7时，溶液的保存率基本保持不变，都在99%以上，这表明溶液在偏碱的环境比偏酸的环境稳定性更好。