我国天然植物色素研究与开发初探
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植物色素和色素提取研究一、植物色素简介植物色素,也称植物素、植物黄素或植物赤红素,是存在于植物中的天然色素,也是植物生长发育和光合作用的重要成分。
植物色素主要分为类胡萝卜素和类黄酮两类,包括β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、硬脂酸胡萝卜素等、花青素、类黄酮等成分。
这些植物色素不仅能给植物带来亮丽的颜色,同时也对植物的生理代谢和抗氧化等起着重要作用。
二、植物色素的作用1. 光合作用:类胡萝卜素可以通过捕获光能将其转化为化学能,从而促进植物光合作用的进行。
2. 抗氧化:类黄酮、花青素等植物色素具有强大的抗氧化作用,可以有效抵抗自由基和其他有害物质的损害,对身体健康具有重要意义。
3. 营养补充:植物色素是人们得到胡萝卜素和其他营养素的重要途径之一,同时还含有丰富的微量元素、蛋白质、维生素等,可以为身体提供全面的营养补充。
三、植物色素的提取方法植物色素的提取方法主要分为单相萃取、多相萃取、蒸馏分离等。
其中,单相萃取法是一种直接向植物中加入提取剂,将提取物和杂质分离的方法。
而多相萃取法则是将植物物料和提取剂分别置于两个独立的相中,利用两相之间的相互溶解性差异实现色素的分离。
蒸馏分离法则是以色素溶液的比沸点小于溶剂的比沸点,通过封闭式蒸馏将溶剂蒸发掉,从而获取纯净的植物色素。
四、植物色素的应用植物色素具有广泛的应用价值,常用于食品、医药、保健品等行业。
1. 食品行业:植物色素可以被加入到饮料、糖果、酸奶等食品中,为其增色、保鲜和提升营养价值。
2. 医药行业:植物色素作为一种免疫增强剂,可以有效预防癌症、心脏病、老年痴呆症等疾病。
3. 保健品行业:植物色素可以被用作一种营养补充剂,增强身体免疫力、防止老化等。
五、植物色素提取研究的发展随着科技的不断进步和人们对健康的不断关注,植物色素的提取研究也在不断的发展。
当前,提取植物色素主要有传统的溶剂萃取法、微波辅助萃取法、超声波辅助萃取法,甚至是基于高通量技术的绿色提取技术等。
植物源天然食用色素及其开发利用以及研究进展分析作者:何志荣黄小林来源:《科学与财富》2015年第33期摘要:植物源天然食用色素纯天然,且安全性高,在实际的运用中已经逐渐替代其他人工食用色素。
文本对植物源天然食用色素的发展历史进行了概述,并对植物源天然食用色素的种类进行了分析,总结了植物源天然食用色素的提取方法,为植物源天然食用色素的进一步研究提供一些参考意见。
关键词:植物源天然食用色素开发利用研究进展植物源天然食用色素萃取天然,通常是从动植物或者微生物上提取,不仅可以为食物添加一些颜色,还富含了一些对人体有益的营养物质,比如维生素、氨基酸等。
植物源天然食用色素已经在生活中被大规模采用,包括餐饮、糖果、医药等。
用植物源天然食用色素代替人工合成色素已经成为必然的发展趋势。
一、植物源天然食用色素的发展背景我国古代就有使用天然色素的记录,早在1300年前贾思腮所著的《齐民要术》中就记录了一些植物色素的提取方法和着色技巧。
植物源天然食色素色调自然,安全性高,有一定的营养价值。
但在色彩的稳定性和着色能力方面比较欠缺。
人工合成色素的出现,以其低廉的成本、稳定的色彩以及强大的着色能力迅速占领了市场的使用率。
随后,苏丹红事件爆发,各种人工合成色素的副作用被一一曝光。
大多数人工合成色素都具有一定的毒性,长期使用会有损人体健康,所以,人工合成色素开始被大面积禁用。
以挪威为代表的一些国家已经明确禁止使用人工合成色素,很多国家允许使用的人工合成色素仅为几种。
我国允许使用的人工合成色素目前包括胭脂红、苋菜红、新红、赤鲜红(樱桃红)等几种。
人工合成色素的大规模禁用也让植物源天然食用色素重新成为研究的热点。
截止2015年,我国允许使用的天然食用色素有 40余种,是目前世界上批准使用天然着色剂最多的国家,这些天然食用色素包括β-胡萝卜素、焦糖色素、辣椒红、紫草红色素、花生衣红、蜜蒙黄、胭脂树橙、葡萄皮色素、甜菜红、可可色素、叶绿素、万寿菊色素、红花黄素、柑橘黄、番茄色素、黑豆红、栀子黄素等。
国内天然色素应用开发中存在的问题及对策天然色素应用技术推广实验室黄再兴食用天然色素在食品中使用存在的问题主要包括:超剂量,超范围,生产中受塑化剂、罗丹明b等有害物质污染,将非食用色素例如苏丹红等作为食用色素添加到食品或天然色素中,混合复配天然色素过程所产生的反应。
安全和功能的关键是剂量,在一定的剂量下有功能的物质,在超过一定的剂量时就有可能产生毒性,任何物质的安全和功能都是在一定的剂量基础上来评价的,超剂量使用会造成浪费,甚至产生毒副作用。
天然色素的使用范围是一定的,但是某些厂家为了谋取利益,根本就不考虑色素的使用范围,使色素和食品中某些成分发生了反应,因而有可能会对人体造成一定的伤害。
一些不属于色素范畴的物质,由于能改变食品的颜色,也常被一些不法商贩用于不道德的天然色素生产加工。
在油溶性色素(如辣椒红色素)的乳化改性上,某些厂商采用安全性较差的表面活性剂,并且大大的超量使用,有些甚至可以说是在出售染色的乳化剂,所谓的天然色素里色素的含量还不到10%,超过90%的有效成分是乳化剂。
自然界天然色素所能提供的颜色非常很有限,有时根本不能满足工业化生产的需要,所以很多厂家采用混合复配天然色素,但是在混配天然色素过程中,可能产生的反应是否会造成有毒物质的生成至今还没有人进行研究。
“天然”并非等同“安全”。
对于天然色素的安全性不能盲目乐观,为了使天然色素更好地为人类服务,我们应该加强对天然色素生产的各个环节及使用过程加以严格控制。
另外,建立和完善天然色素的检测方法和标准也是迫在眉睫的工作,苏丹红、塑化剂和罗丹明b等事件的发生更加引起人们对天然色素的检测方法和标准的重视。
目前国内的天然色素国家标准存在如下问题;国内所食用天然色素标准仅有少部分,还有相当数量的天然色素没有标准,没有应用范围和使用量;另外,由于存在各种客观的原因,国内天然色素标准技术含量低,大多数标准的理化指标低于国际标准和国外发达国家标准,很多天然色素更无检测方法和指标,有些只是照搬国外的方法,不切国内实际生产和应用环境,造成实际检测困难和准确性难以掌控,由于历史的原因,某些天然色素在法规上有应用范围的天然色素,但由于使用性能和经济效益的关系,目前没有人生产,而某些从蔬菜和粮食中提取,安全性高的天然色素,目前发达国家一直在使用,在国内由于没有产品使用标准,致使国内应用企业无法使用,影响天然色素的应用和推广,国内天然色素标准滞后的局面有待改进,方可促使国内天然色素行业健康有序的发展。
天然色素的提取与应用研究天然色素的提取与应用研究摘要:天然色素是指从植物、动物或微生物等自然界中提取的具有一定色泽的物质。
天然色素广泛存在于植物中的花、果实、叶子等部位,具有良好的生物活性和毒性低的特点。
本文对天然色素的提取方法进行了综述,并探讨了其在食品、药品、化妆品等领域的应用研究。
关键词:天然色素;提取方法;应用研究1.引言天然色素具有广泛的应用前景,是绿色环保、健康、安全的食品和化妆品添加剂,因此越来越受到人们的关注。
天然色素的提取与应用研究不仅可以帮助人们利用自然资源,减少污染,还能为食品工业、医药工业和化妆品工业提供优质的原料。
2.天然色素的提取方法2.1 溶剂提取法溶剂提取法是最常用的天然色素提取方法之一。
其原理是利用溶剂的溶解力选择性地溶解天然色素,然后通过蒸发或气相色谱法等手段将其分离纯化。
常用的溶剂包括乙醇、乙酸乙酯、二甲基亚硫酸、乙酸等。
例如,通过乙醇提取法可以从红花中提取得到红色的花青素。
2.2 超声波提取法超声波提取法是一种新型的色素提取技术,通过超声波的作用,可以加速色素的溶解和扩散,从而提高提取效率。
其优点是操作简单、无需添加化学试剂,同时能够保持色素的活性和稳定性。
例如,通过超声波提取法可以从蓝莓中快速提取得到蓝色的花青素。
2.3 酶解法酶解法是一种利用酶的催化活性来提取天然色素的方法。
常用的酶解剂包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等。
酶解法的优点是能够高效地提取天然色素,同时还能够改善色素的溶解度和稳定性。
例如,通过蛋白酶的作用可以将花青素从花瓣中提取出来。
3.天然色素的应用研究3.1 食品领域的应用天然色素在食品领域的应用非常广泛,可以用于食品的着色、增加食品的吸引力和营养价值。
常见的食品色素包括胡萝卜素、叶绿素、花青素等。
例如,胡萝卜素可以用于染色、增加咖啡的颜色和口感,而叶绿素可以用于染色、增加面包的营养价值。
3.2 药品领域的应用天然色素在药品领域的应用主要体现在药片的着色、药液的着色和保护药品的稳定性等方面。
陈义忠 周绚丽 张德弘(烟台明远创意生活科技股份有限公司)1.植物染料的来源天然植物染料来源于自然界中含有丰富色素且具有染色价值的植物,一般取自于自然界中的花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根等,品类众多,有蓝靛、茜草、红花、栀子、五倍子等,具有化学染料所不具备的防虫、抗菌功效及自然生态感。
实践证明,大多数天然植物染料对羊毛、丝、棉、麻等纤维上色较好,色泽柔和自然。
2.植物染染色流程天然植物染料成分复杂、溶解性和化学稳定性差,不同来源和结构的天然染料在化学性能和染色性能上存在较大的差异,主要包括:①染料中含有大量伴生的多糖、果胶物质,水溶性低、化料难,染液渗透性差、染色均匀性差;②受染液p H值、媒染剂种类和用量的影响较大,染色过程控制难度大,染色效果的重现性差;③天然植物染料色谱不全;④染料化学稳定性弱,特别是耐光稳定性差,若处理不好的产品,其耐光色牢度不能满足服用纺织品的需要。
以上技术问题使得天然植物染料染色产业化、规模生产存在技术难点。
基于本探究下,为实现独特、环保的染色工艺,采用色纺织造方式,先对棉纤维进行染色,再进行纺纱处理,最后织造,使织物色彩丰富、有层次感,最大程度控制成品色差,实现坯布染色达不到的立体效果和质感。
2.1 基本流程纤维染色-纺纱-织布-后整理。
整个流程中最重要的两个步骤是纤维染色和后整理的过程。
2.2 纤维染色染色过程中,温度保持90℃,染色时间为60min;染色结束后剩余的染液可以作为废水排放。
废水主要含有植物色素以及在色素提取过程中溶解到水中的植物细胞水溶物,如糖类、蛋白质、维生素类等对环境不会造成污染。
[1]2.3 后整理过程(1)水洗时选用中性或弱碱性除油剂和皂洗剂。
(2)水温控制在80℃以下。
(3)预定型时,温度可在190-200℃,面料会变黄,预定型好以后,清水洗涤后,黄色可消除,需把黄色彻底清洗干净。
(4)中深色(染色纤维超过20%)面料水洗工艺建议:HO 2-4g/l、80℃水洗15min(以化验室实验为准)再清水洗、食品级柠檬酸0.2-0.3g/l调节PH。
植物食用色素的研究现状与展望摘要:介绍了植物食用色素的分类,提取方法,纯化技术,色素的改性,分析了植物食用天然色素的发展现状及发展趋势。
关键字:植物食用食用色素天然植物色素是天然色素(包括动物色素、植物色素和微生物色素)的主要部分作为食品添加剂和染色剂有着悠久的历史。
在一个相当长的历史时期中,植物色素的应用一直局于主导地位。
1856年英国人W.H.Perkis从煤焦油合成了第一个有机色素苯胺紫,此后合成色素逐步在工业化的食品、制药及化妆品等行业中的应用比例上升,并且由于其低成本、高稳定性和色彩的亮丽而得到广泛应用。
然而在合成色素主导了色素市场一个半世纪后,随着科学技术的进步,特别是医学毒理学和生物学试验的深入研究,发现合成色素多为焦油类物质,化学结构含有苯环或萘环,确认了部分合成色素在人体代谢过程中产生毒性,具有潜在的致癌及其他毒副作用,使合成色素的应用种类迅速下降,应用范围受到严格限制。
与此同时,天然色素产业以工业化生产的方式重新崛起,呈现出新的强势发展的势头;天然色素代替合成色素在食品、化妆品和药品作为着色剂已成为必然的发展趋势。
随着人们生活水平的日益提高,人们也越来越重视食品安全。
作为食品添加剂之一的色素,也成为了食品安全的焦点。
近年来,国家加强了对合成色素添加剂的管理,比如禁止使用色素“苏丹红一号”,严格控制柠檬黄、日落黄等色素在食品上的使用。
随着科技的发展,越来越多的植物色素被开发、使用,逐步替代传统合成色素。
1 植物色素的分类1.1 按色素的化学结构式分类各种天然色素主要成分虽有不同,但可据化学结构式归为几类:类胡萝卜素类:如栀子黄色素,辣椒色素,胡萝卜色类等;花色甙类:如玉米色素,葡萄色素,玫瑰茄色素等;查尔酮类:如红花黄(红)色素,菊花黄色素等;黄酮类:如高粱色素,甘草色素,可可色素等;醌类:如胭脂虫色素,虫胶色素,茜草色素,紫草根色素;叶琳类:如叶绿素等;甜菜花青类:如甜菜红色素;1.2 按色素颜色分类1.2.1 食用天然红色素高粱红:是由高梁壳中提取的食用天然色素。