紅曲產品相關標準的分析研究

侯雅琦，劉 姣，趙明明，邵彥春，陳福生，彭立軍，周有祥*

（1.華中農業大學 食品科技學院，湖北 武漢 430070；2.湖北省農業科學院 農業質量標準與檢測技術研究所，湖北 武漢 430072）

紅曲（Monascus）古稱丹曲，也稱紅曲米，是將紅曲菌（Monascusspp.）接種于大米等淀粉類原料發酵后的產品，根據用途可分為色曲、功能曲和釀造曲[1]。色曲是指色價較高的一類紅曲，廣泛應用于食品著色；功能曲是指含莫納可林K（monacolin K，MK）等功能成分的紅曲，其中以降血脂的功能曲最為常見[2]；釀造曲具有較高的糖化酶或酯化酶活力，常用于酒類產品的發酵[3]。隨著紅曲相關產品的廣泛應用，為保證產品的質量和安全，有必要對紅曲的工藝和產品屬性進行控制，相關標準也就應運而生。

標準是經濟活動和社會發展的技術支撐，是國家治理體系和治理能力現代化的基礎性制度[4]。根據GB/T 20000.1—2014《標準化工作指南》對“標準”的定義，即“為了在一定的范圍內獲得最佳秩序，經協商一致制定并由公認機構批準，共同使用的和重復使用的一種規范性文件”[5]，通過標準形式保證產品的工藝和質量屬性，以保障生產者和消費者的利益。目前，我國標準種類較多，根據頒布機構不同，可分為國家標準、行業標準、團體標準、地方標準和企業標準等；根據表述對象和內容不同，可分為產品標準、方法標準、限量標準和工藝規程等。紅曲源于中國，是中國勞動人民的智慧結晶，在北魏《齊民要術》、南宋《事林廣記》、明代《天工開物》和《本草綱目》等古籍中均有紅曲相關記載，其中《天工開物》曲蘗第十七卷“丹曲”章節詳細描述了紅曲的制作工藝，可看作是紅曲標準的雛形[6]。

1979年，我國食品標準體系開始了系統建設。在全國食品添加劑標準化技術委員會成立之初組織制定的第一批食品添加劑標準中，就包括了我國第一個紅曲相關標準—GB 4926—1985《食品添加劑紅曲米》。截至2019年，我國已頒布實施32個紅曲相關標準，是全球紅曲標準最多的國家。隨著紅曲產業的發展，標準研制對于提升產品競爭力、應對國際貿易爭端等方面具有重要意義。本文在梳理了我國紅曲標準發展歷程的基礎上，重點解析了色曲、功能曲和釀造曲的產品標準以及紅曲特有評價參數的方法標準，展望其發展趨勢，可為我國紅曲相關標準的修制定工作提供借鑒和參考。

1 紅曲標準概況

我國自1985年實施首個紅曲標準以來，目前已發布32個相關標準，其中現行標準24個（包括18個產品標準，6個方法標準），見圖1。前者主要是針對食品添加劑、功能曲（含中藥材）和釀造曲等產品，后者主要是針對紅曲色素、桔霉素（citrinin，CIT）和MK等紅曲代謝產物的分析（見圖2）。從發布年份看，2000年前紅曲標準僅有5個，2000年至今共頒布27個，其中近5年共頒布9個，修訂3個。以上表明，隨著紅曲產品在食品工業中的廣泛認可和應用，其標準需求越來越大，修制定的頻度和廣度也不斷增加。

圖1 紅曲產品相關標準頒布時間軸Fig.1 Timeline for the release of standards related with Monascus products

圖2 紅曲產品標準中涉及的主要化合物Fig.2 Main compounds in the standards related with Monascus products

2 紅曲產品標準

目前，色曲、功能曲和酯化曲均有產品標準頒布，其中色曲是唯一擁有國標且數量最多的紅曲產品，而功能曲和酯化曲均為輕工行業標準。色曲作為天然食品著色劑應用十分廣泛，是重要原料，包括紅曲米、紅曲紅色素以及紅曲黃色素等，共有5個現行標準，且均為國家標準。

2.1 紅曲米

紅曲米是將紅曲菌（Monascusspp.）接種于大米等淀粉類原料發酵后的產物，是我國歷史最悠久的紅曲產品。因其使用廣泛，被原衛生部和輕工業部列入標準制定清單，GB 4926—1985《食品添加劑紅曲米》是我國首個紅曲標準，隨后經歷2次修訂，現行標準為GB 1886.19—2015《食品添加劑紅曲米》。從內容上看，現行標準在原料、感官和理化指標方面有所增減，且方法標準也做了更新，詳見表1[7-9]。

表1 紅曲米新舊標準中指標異同分析Table 1 Comparison of indexes in the current and invalid standards about Monascus rice

由表1可知，現行標準在品質方面，水分低于10%，體現了對產品的耐儲要求，色價＞1 000 U/g和增加粒度則體現了對著色性能的要求；在安全方面，鑒于紅曲米在生熟食品中均有使用，增加了鉛的限量，且要求常見病原菌不得檢出，考慮六六六和滴滴涕自2002年禁用并退出市場后，取消了其限量。同時，因紅曲米作為添加劑一般添加量在0.1%左右，因此未對桔青霉素（桔霉素）作限量要求。此外，因GB 2761中對黃曲霉毒素B1等真菌毒素在食品中已作限量要求，因此如無特殊要求，采納通用標準即可，不建議將其單獨列入。

需要指出的是，紅曲色素是一類混合化合物，主要包括紅、橙、黃三類色素，但紅曲米色價僅測定紅色素色價為（λ=505 nm），未考慮橙、黃色素，其適用性略存不足。

2.2 紅曲紅

紅曲紅是由紅曲菌發酵大米、大豆等淀粉類固體或液態培養基后精制得到的產品，因在色價、產品穩定性方面優于紅曲米，其市場占有率高[10]。GB 15961—1995《食品添加劑紅曲紅》是我國首個紅曲紅標準，并分別于2005和2016年進行修訂，新舊標準差異見表2[11-13]。由表2可知，現行標準在品質方面，明確了紅曲紅的色澤、狀態及其檢驗方法，同時取消了對色價的要求，體現了標準的普適性和鼓勵市場競爭的特點；在安全性方面，鉛、砷限量要求從嚴，且因紅曲紅有濃縮等工藝，有較高的桔青霉素（桔霉素）暴露風險，現行標準中新增了桔青霉素的限量要求。

表2 紅曲紅新舊標準中指標異同分析Table 2 Comparison of indexes in the current and invalid standards about Monascus red

2.3 紅曲黃色素

表3 GB 1886.66—2015中主要指標Table 3 Main indexes in GB 1886.66—2015

紅曲黃色素通常包括天然和化學衍生2類，前者以ankaflavin和monascin脂溶性色素為代表，后者以磺化紅色素得到的水溶性黃色素為代表（見圖2）[14]。后者因食品著色性能好，市場需求大[15]，是GB 1886.66—2015中特指的食品添加劑，該標準中的感官和理化指標具體見表3[16]。

由表3可知，該標準規定了色價、干燥減量、灼燒殘渣3個質量指標以及鉛、總砷、桔霉素3個安全指標。

2.4 功能紅曲

功能紅曲是指富含有益生理活性成分的紅曲，尤以具降血脂功能最為常見。MK又稱洛伐他汀，是這類紅曲的主要活性成分[17]。QB/T 2847—2007《功能性紅曲米（粉）》是功能紅曲唯一的現行標準，其主要指標要求見表4[2]。

表4 QB/T 2847—2007中主要指標Table 4 Main indexes in QB/T 2847—2007

從表4可知，功能紅曲指標分為品質和安全兩類，其中核心品質指標要求MK含量不低于0.4%，而考慮該類紅曲是以保健品或者膳食補充劑形式供特殊人群食用，除已有紅曲相關安全指標外，特別增加了微生物指標，但該標準中仍存不足，一是未對紅曲菌種屬做限定，因不同種屬紅曲菌的桔霉素和MK合成能力完全不同，如部分叢毛紅曲菌（Monascus pilosus）MK合成能力較強，而紫色紅曲菌（Monascus purpureus）和紅色紅曲菌（Monascus ruber）合成MK能力弱，甚至部分不合成MK而合成桔霉素，不限定菌株種屬對于指導生產不利[18]；二是桔霉素限量值設為50 μg/kg是主要基于當時的儀器檢出限，但隨著高效液相色譜和質譜等高靈敏度儀器的出現，其限量值更應考慮桔霉素的風險評估結果。建議后期修訂時予以考慮。

2.5 釀造紅曲

近年來，隨著紅曲產業興旺，釀造紅曲作為酯化或糖化發酵劑，在黃酒、醋、白酒、葡萄酒、啤酒、醬油、腐乳等發酵食品的應用日益廣泛[19]，QB/T 5188—2017《釀造紅曲》為適應產業發展應運而生。該標準根據用途將釀造紅曲分為了酯化紅曲和發酵紅曲，并從感官、理化和安全方面做了規定，具體如表5所示[3]。

表5 QB/T 5188—2017中主要指標Table 5 Main indexes in QB/T 5188—2017

由表5可知，在感官指標上，兩類產品均要求有紅曲固有曲香，但色澤要求不同，在質量指標上，兩類紅曲分別側重于酯化力和糖化力指標，同時糖化紅曲色價還要求不低于200 U/g，在安全指標上，兩類紅曲均要求鉛、總砷和黃曲霉毒素B1滿足GB 2761和GB 2762中限量要求。該標準作為首次發布標準，填補了紅曲產業在食品釀造領域的標準空白，回應了產業規范發展的需求，對促進我國紅曲產業快速穩定發展具有積極意義。此外，工業和信息化部于2018年底發布了紅曲酒標準，進一步豐富了紅曲標準，加強了對產業的支撐[20-21]。

3 紅曲方法標準

方法標準是實現產品標準和限量標準中各類參數的技術方法依據。紅曲方法標準可分為2類，即適用于紅曲特定參數和通用參數的方法標準。

3.1 紅曲色素

紅曲色素是紅曲產品的重要著色性能參數，包括天然色素和化學衍生色素兩大類（圖2），主要通過比色法和色譜法進行分析。比色法無法定性定量評價紅、橙、黃色素，因此我國在1999年后，先后實施了6個色譜類的紅曲色素檢測標準，其中現行標準4個，色素評價標準詳見表6[22-26]。

由表6可知，紅曲色素檢測標準由早期的半定量薄層層析法，發展到液相色譜法，質譜法等，方法穩定性、精密度和檢出限都有較大提升。需要指出的是，GB 5009.150—2016《食品中紅曲色素的測定》在色素代表性上存在不足。常見紅曲色素包括紅、橙、黃三色，共6種化合物，但該標準中的CAS No.874807-57-5信息不足，而CAS No.126631-93-4屬于非嗜氮酮類色素，僅紅曲素列入。其次是紅曲紅胺的檢測波長易產生假陽性。現已知，紅、橙、黃色素最大吸收波長分別在380 nm、480 nm和520 nm附近，以紫外區吸收峰作為檢測波長，盡管可增加檢測靈敏度，但因多數化合物在紫外區有吸收，容易干擾判定[27]。SN/T3843—2014《出口食品中紅曲色素的測定》與GB 5009.150—2016類似，僅檢測了紅、黃兩類色素。NY/T 3101—2017《肉制品中紅曲色素的測定》中列入了5種常見天然色素，但缺少化學衍生色素。因此，后續標準修訂時，應進一步開放適用于全部常見天然色素和化學衍生色素（磺化色素等）的定性定量檢測方法。

表6 紅曲色素新舊標準中指標異同分析Table 6 Comparison of indexes in the current and invalid standards about Monascus pigment

3.2 桔霉素

桔霉素是部分紅曲菌分泌的腎毒性真菌毒素，自1995年在紅曲中發現后，就成為紅曲產品中的重點安全指標[28]，為此，我國陸續發布過4個方法標準，主要參數如表7所示[29-31]。

表7 桔霉素新舊標準中指標異同分析Table 7 Comparison of indexes in the current and invalid standards about citrinin

從表7可知，桔霉素的檢測方法均為高效液相色譜-熒光檢測器法（high performance liquid chromatography-fluorescence detector，HPLC-FLD），其方法穩定性、精密度及靈敏度均可滿足定量分析需要。盡管早期采用QB/T 2847時有難以準確定量的困擾，但隨著免疫親和柱和固相萃取等凈化前處理技術的出現，在現行GB 5009.222中桔霉素的檢出限已可達到3 μg/kg。但另一方面，熒光檢測法因缺少足夠結構信息，存在假陽性可能，在2008版國標中曾將質譜作為確認方法列入，但在2016版國標中取消，因此，建議后期修訂時，增加桔霉素的質譜定性定量方法。此外，因桔霉素的紫外吸收λmax為330 nm，因此，建議GB 5009.222第二法的熒光檢測參數后期修訂為λex=330 nm，λem=500 nm。

3.3 Monacolin K

MK屬他汀類化合物，也稱為洛伐他汀，是膽固醇合成關鍵酶的抑制劑，分為酸式和內脂式兩種結構在人體內主要以酸式發揮功能[32-33]。紅曲中的MK目前僅有QB/T 2847在其附錄A中列入，該法以NaOH水解制備酸式MK用于定性。但國家藥品標準《血脂康膠囊》、國家食藥監總局BJS 201701《食品中西布曲明等化合物的測定》和BJS 201710《保健食品中75種非法添加化學藥物的檢測》的標準中[34-35]，均是僅以內脂式MK進行評價，在準確性上值得商榷，此外，在各省的中藥材標準中，對于MK或其他功能化合物并未做要求。

3.4 其他方法標準

在產品標準附錄中還涉及紅曲特定指標的分析方法（見表8），主要用于測定紅曲紅、紅曲米的色價、功能曲中桔霉素、MK的含量以及釀造曲的粒度、酯化力、糖化力等[3，8，11]。

表8 其他紅曲產品特定指標的方法標準Table 8 Methods and standards for specific indicators of other Monascus products

4 結論與展望

隨著傳統色曲、功能曲產業規模的擴大和釀造曲產業的快速發展。紅曲相關產業對于規范生產工藝、保障產品質量的需求也越來越大。目前，我國紅曲科研整體上處于國際領先水平，針對產業升級和新業態的發展需求，建議積極汲取相關科研成果，完善紅曲相關標準（如γ-氨基丁酸、紅曲多糖等產品標準），梳理新老標準，加強標準的一致性、系統性和科學性研究，推進標準的修制定工作，為促進紅曲產業的快速穩定發展提供技術支撐。