发酵在中国的历史可谓悠久。早在新石器时代的仰韶文化时期，已过上农业定居式生活的祖先们就开始以农业生产之余的谷物为原料，利用微生物发酵来获取最为原始的酒精饮料。早期先民们发现，蒸煮过的谷物长时间放置后会产生甜味，再过一段时间又会产生酒味，这就是人们在主动酿酒之前所意识到的谷物自然成酒现象。
经过长期对食物自然发酵的模拟、实践和观察，老祖宗发现“曲”是酿酒的关键。“曲”其实就是霉菌酵母等微生物及其谷物培养基的混合物。制曲是让霉菌繁殖定居于最初的谷物培养基上，并且使曲包含相关微生物扩大、繁殖和发酵所需的酶系及代谢原料，在后续发酵生产中曲就能起到给发酵原料接种的作用。
红曲。图片：Uranassbandit / wikimedia
酿酒时的发酵分两步：首先是米曲霉、黑曲霉、根霉、红曲霉等霉菌把发酵原料中的淀粉转化为单糖，这一步被称为“糖化”；接着，酵母以糖化产生的单糖为原料，进一步发酵产生酒精，这一步是“酒化”。
糖化过程中，部分霉菌其实也能产生少量酒精，但各类霉菌的主要作用还是为后续酒化过程提供酒化的原料单糖，并提供适合酵母发酵、抑制杂菌生长的适宜环境（如pH等），同时分解蛋白质等营养物，产生人们所需的次级代谢产物，比如各类风味物质和色素。
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红曲是何许菌
红曲霉（Monascus）是在制曲及发酵酿造中利用到的一类霉菌，由此制出的“曲”即“红曲”，明代《天工开物》中又称“丹曲”，英语则直呼其为“Red Yeast Rice”或“Red Mould”。
早在三国时期，建安七子之一王粲的词赋《七释》中就有对红曲用于食物的记载：“西旅游梁，御宿素餐，瓜州红曲，掺揉相半，软滑膏润，入口流散”。这里的“瓜州”即今天的扬州，在鱼米之乡物产丰饶的扬州，用大米等粮食来酿制红曲自然也不足为奇。
培养皿里的红曲霉菌落。图片：agrotekno-lab.com
发酵两个月还没有分离的红曲酒。图片：Gluo88 / wikimedia
常见用于红曲的红曲霉属真菌隶属子囊菌门，除最普遍的紫红曲霉（M. purpureus）外，还包括红色红曲霉（M. ruber）、安卡红曲霉（M. anka）等。其实红曲霉在我国发酵酿造工艺中主要作为辅助菌种使用，原因在于，相比其他酒曲，以红曲霉为主的红曲糖化和酒化的能力都略逊色，在实际发酵生产中需要额外添加别的酒曲来完成糖化及酒化工作。所以，品质上佳的红曲为培养有黑曲霉、米曲霉等霉菌的混合曲，被称为“乌衣红曲”或“黄衣红曲”。
红曲霉次级代谢产生的色素主要有6种，依颜色不同分为3类。它们分别是红色色素：红曲红胺、红斑胺；橙色色素：红曲红素、红斑素；黄色色素：红曲素、安卡黄素。根据生产实践中使用的具体菌株不同，发酵中色素产生的比例会有所差异，从而带来发酵产物颜色的变化。
