关于天然色素与研究进展.ppt

关于天然色素的研究进展 1 引言 食用色素是使食品着色或改善食品色调和色泽的食品添加剂，尽管食品中色素含量甚微，但对食品质量品质的影响却非常大。 苏丹红、孔雀石绿等事件引起了一轮又一轮的食品安全警示，因而人们对合成色素安全性疑虑也逐渐加深。随着对食品安全问题的重视，消费者对合成色素越来越担心。 天然色素以其安全性高，无毒副作用，含有人体必需的营养物质或具有药理作用等特点，使得天然色素的研究、开发和应用成为持续热点。 天然色素从上世纪70年代开始替代广泛使用的合成色素，国际食品添加剂法典委员会一致赞同严格限制合成色素的使用，倡导大力开发天然色素。 在欧、美等发达国家，天然色素已成为主要的食品着色剂，食品使用率达60%，而挪威已宣布完全禁止使用合成色素。在日本天然色素占了90%的食用色素市场份额。 目前，国际上已开发的食用天然色素共有100余种，全世界食用色素的产出总金额约为13.4亿美元，其中合成色素约4亿美元，天然色素约9.4亿美元。合成色素的产量一直呈下降趋势。 我国目前已经开发出８０余种食用天然色素,我国允许使用和生产的天然食用色素有48种，已经制定中华人民共和国国家标准或行业标准的食用天然色素共有19个品种。 2003年我国天然色素的产量已经是食用合成色素的2l倍。 2 天然色素的分类 2.1 吡咯色素：吡咯色素一般称为叶绿素，叶绿素是一原子镁和卟啉构成的化合物。研究得较多的是叶绿素A和叶绿素B。 2.2多烯色素：多烯色素是由异戊二烯残基为单元组成的共轭双键相连为基础的一类色素。这类色素又称为类胡萝卜素。类胡萝卜素按其结构和溶解性可分为两类：①胡萝卜素类，此类色素含有大量共轭双键。如番茄红素和α、β、γ-胡萝卜素。② 叶黄素类，此类色素是共轭多烯烃的加氧衍生物。如玉米黄素、胭脂树橙色素、藏花酸等。 2.3 酚类色素：酚类色素是多元酚的衍生物。它又可分为两类色素，① 花青素，此类色素的基本结构是2-苯基苯并吡喃，即花色素基元（如：芙蓉花色素）。② 黄酮类色素（又名花黄素），此类色素一般含有2-苯基苯并吡喃酮结构，高粱红素、菊花黄素、红花素等都属于此类色素。 2.4 其他天然色素：自然界中还有一些结构上不同于上述物质，但属于色素的化合物。如:姜黄色素 、红曲色素、紫草红色素等 3 天然色素提取技术 天然色素的提取通常采用在一定温度条件下，在提取罐中溶剂浸泡、沥滤、渗漉等方法。 优点:有工艺简单设备投资少，提取操作简单，便于生产 缺点:存在浸提时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、产品质量不太理想(色素溶解性差、色泽变化较大等缺陷)，且有大量溶剂回收导致产品生产成本高的问题。 研究利用高新技术改进常规技术或开发新技术成为研究的热点之一。 3.1 几种传统的提取方法 3.1.1 浸提法 工艺流程：原料采集→ 筛选→水洗 →干燥→原料处理 →浸提 →分离纯化→干燥浓缩 →制品化 3.1.2 酶反应法 通过酶反应产生所需要的颜色。如：栀子果实提取的黄色素，在食品加工中经酶处理产生栀子蓝色素、栀子红色素。 3.1.3 压榨法 利用挤压方法，将粉碎的新鲜材料中的天然色素成分挤压出来，此法适宜用于水溶性色素提取。如：苋菜红色素的提取。 3.1.4 熬煮法 将本来无色的物质或非需要色的物质，经熬煮转化成需要色的物质，如：焦糖色素。 3.2 几种较新提取方法 3.2.1 超声提取法 有关超声强化提取姜黄色素和栀子黄色素的研究表明，浸取率比常规法提高11％～41％ ,至今未见工业化。 3.2.2 微波提取法 微波法提取的高效率已被证实，微波浸取柚皮中天然食用色素的时间仅是传统方法的1／30,微波浸取工业化设备早已开发成功，但尚未见用于食用色素工业化生产的报道。 3.2.3 超临界萃取法 超临界流体萃取技术研究表明，浸取率和色价是常规法的数倍，显示出该技术的优势。但是设备投资高和能耗高导致的高成本，限制了该技术的工业应用。 3.2.4 多级或连续浸取技术 多级浸取，特别是连续浸取技术在技术原理上比间歇浸取技术有无可比拟的优势。不仅可以同时实现高浓度、高浸取率，而且能耗低，工人劳动强度低，易于实现自动控制。 多级浸取叶绿素和β-胡萝卜素的得率比单罐间歇提取提高16％～56％ ，技术优势明显。 3.2.5 高压提取技术 研究发现在100-250 MPa范围内，高压预处理的压力越高天然植物色素浸取效果越好，处理次数越多浸取效果越好 。但是高压处理影响天然植物色素提取的机理研究尚未开展，设备投入和操作费用可能成为工业化应用的障碍。 3.2.6 酶法辅助提取技术 用合适的酶将细胞壁消化、破碎使色素提取出来，酶法与其他提取技术的联用可以获得更好的效果。但由于酶一般比较贵，因此制约了此项技术的发展