黑芝麻中黑色素的提取研究进展

新疆农业大学专业文献综述题目: 黑芝麻中黑色素的提取研究进展姓名: 丽扎·哈里木拉提学院: 化学工程学院专业: 应用化学班级: 081班学号: *********指导教师: 毛丽哈职称: 副教授2012年11月04日新疆农业大学教务处制黑芝麻中黑色素的提取研究进展作者:丽扎.哈里木拉提指导老师：毛丽哈摘要:本文主要综述了黑芝麻的分布、营养成分、黑芝麻黑色素的特征、药理作用、生物作用、应用范围天然色素的特性、好处、保健功能、安全性，在食品工程方面的利用情况等。

从黑芝麻中提取的黑色素，不仅无毒，还具有一定的营养价值和药理作用，广泛应用于食品工业，如饮料、糕点、糖果、巧克力、果酱等等，有着十分广阔的市场前景。

并且介绍了黑芝麻黑色素提取方法的研究。

关键词：黑芝麻；黑色素；提取；前言：黑芝麻资源的分布芝麻在亚洲、中美洲、南美洲的许多国家均有大量种植，我国和印度的产量占全球的40％，而我国芝麻产量居世界之首，有“芝麻王国”之称。

黑芝麻在我国有悠久的栽培历史，资源丰富，分布广泛。

黑芝麻主要分布在河南、湖北、安徽、山西、河北、山东、四川等地，这些地区黑芝麻的种植面积占全国芝麻产区总面积的80％以上。

黑芝麻(Semen Sesami Nigrum)为胡麻科植物芝麻的黑色种子。

脂麻科（胡麻科）脂麻属植物脂麻的干燥成熟种子。

秋季果实成熟时采割植株，晒干，打下种子，除去杂质，再晒干。

黑芝麻呈扁卵圆形，长约3mm，宽约2mm。

表面黑色，平滑或有网状皱纹。

尖端有棕色点状种脐。

种皮薄，双子叶，白色，富油性。

气微，味甘，有油香气。

黑芝麻含有大量的脂肪和蛋白质，还有糖类、维生素A、维生素E、卵磷脂、钙、铁、铬等营养成分。

黑芝麻含有的多种人体必需氨基酸在维生的作用参与下，能加速人体的代谢功能；黑芝麻含有的铁和素E、维生素B1维生素E是预防贫血、活化脑细胞、消除血管胆固醇的重要成分。

黑芝麻含有的脂肪大多为不饱和脂肪酸，有延年益寿的作用；中医中药理论认为，黑芝麻具有补肝肾、润五脏、益气力、长肌肉、填脑髓的作用，可用于治疗肝肾精血不足所致的眩晕、须发早白、脱发、腰膝酸软、四肢乏力、步履艰难、五脏虚损、皮燥发枯、肠燥便秘等病症，在乌发养颜方面的功效。

我国地域广阔，有极其丰富的天然黑色素资源，黑芝麻作为黑色植物具有独特的营养价值和生理功效，而这种营养与功效性又与其颜色的深浅有一定的相关性。

黑芝麻在我国各地广有种植，是我国传统的滋补食品，开发研究黑芝麻色素对于开发天然黑色素以及黑色植物的综合开发利用都具有一定的现实意义。

必须抓紧充分利用此资源，研制出具有实用价值的黑色素产品。

天然黑色素是指存在于植物、动物和微生物中的色素，它是目前已知生物色素中最多最广的一类色素，是一种异源多聚芳香族化合物，具有与众不同的物理化学特性和重要的生理特征。

不同来源的黑色素都有一定的特异性，具有很大应用潜力，所以天然黑色素资源开发是当前研究的一大热点[1]。

天然黑色素虽然对于生物的生长、发育不是必不可少的，但却能提高生物生存、竞争的能力。

天然食用色素是指来源于天然植物的根、茎、叶、花、果实和动物、微生物等的可以食用部分的色素物质,β- 胡萝卜素用物理方法提取、精制而成。

如栀子黄色素来源于山栀子果实,辣椒红色素来源于红辣椒果实,胡萝卜素来源于胡萝卜等,从天然食用色素的来源看,它不但无毒无害,而且有很多含有人体所必需的营养物质,或者本身就是维生素或具有维生素的物质。

还有一些天然使用色素具有一定的药理功能,对某些疾病具有预防和治疗的作用。

如:β- 胡萝卜素、番茄红素、核黄素、玉米黄素等。

尤其是β- 胡萝卜素,已经被归为营养强化剂,用于食品强化,可以防止人体维生素A 的缺乏症和干眼病等。

还有干草色素、番茄红素、紫苏色素,具有镇咳、健胃、利尿、镇痛作用。

姜黄色素、栀子黄色素等都具有营养、保健和消炎排毒等作用。

因此,天然食用色素不但具有着色作用,而且还具有增强人体功能、保健防病等功能。

绝大多数天然食用色素来自动物、植物组织,因此无毒副作用,安全性高。

天然植物色素大多为花青素类、黄酮类、类胡萝卜素类化合物。

因此,天然食用色素不但无毒无害,而且很多有人体必须的营养物质或者本身就是维生素和维生素性质的物质。

天然色素因其食用安全性越来越受到人们的青睐。

开发的天然色素中，黑色素极为稀缺，而当前使用的食用黑色素多为合成色素。

一些天然黑色素逐渐应用在各个领域中。

黑芝麻黑色素呈天然黑褐色，具有清除体内自由基、抗氧化、降血脂、抗肿瘤、美容等功能[2]，有着十分广阔的市场场景。

研究还表明，黑色素具有抗氧化和防止衰老等功能[3]，这将大大促进天然黑色素在保健食品中的应用。

天然黑色素是黑色食品中的主要活性成分,具有延缓衰老、增强免疫力、促进造血功能、保护心血管、抗动脉粥样硬化等功能特性[4]。

天然黑色素在化学工业上也日益受到欢迎在黑发剂、防晒霜等产品中应用。

近年来发现一些可溶性黑色素在体外对艾滋病病毒有显著的抑制作用，使天然黑色素将来有可能成为一种新的抗艾滋病药物[5]，它是一类生物半导体材料[6]，所以天然黑色素替代合成黑色素．有着十分广阔的应用前景，越来越受到人们的青睐，许多科研工作者已经对其进行研究开发[7]。

1.黑色素的提取方法黑色素是一种广泛分布于动植物体中的色素。

根据黑色素降解产物的不同，采取的提取方法也不同。

一般采用提取黑色素的化学提取方法有，溶剂提取法，回流提取法，醇提取法，微波辅助提取法，超临界流体提取法，酸提取法和酶提取法，酶制剂结合溶剂提取法等。

1.1 溶剂提取法：溶剂提取法是一般从动植物中提取色素的一种普遍常用的方法[8]溶剂提取法包括浸渍法、渗漉法、煎煮法和回流提取法。

以水为溶剂提取天然色素时可用浸渍法和煎煮法，前者适用于有效成分能溶于水。

对湿、热稳定且不易挥发的原料用有机溶剂提取，可采用回流提取法。

当溶剂加到植物原料中时，溶剂由于扩散，渗透作用通过细胞壁透入细胞内，溶解可溶性物质，而造成细胞内外的浓度差，细胞内的浓溶液不断向外扩散，溶剂又不断进入药材组织细胞中，多次往返，直到细胞内外溶液浓度达到动态平衡时，将此饱和溶液滤出，再加入新溶剂，可把所需成分大部分溶出。

常见的溶剂可以分为三大类：①水（极性溶剂）。

②亲水性有机溶剂。

③亲脂性有机溶剂。

优点是萃取剂便宜，设备简单，操作步骤简单易行，提取率较高，但用其提取的某些产品的质量较差，纯度较低，有异味或溶剂残留，影响产品的应用范围。

1.2 酸提取法：酸提取方法中主要使用盐酸，并且对盐酸用量、浸泡时间、浸泡次数、回流时间等提取分离步骤做了详细的研究。

该方法具有可靠、简单、易操作、重复性好、收得率高的优点.在文献报道上酸提取法是基本上使用于含油脂物质中黑色素的提取[9]。

酸法提取法反应较剧烈,对黑色素颗粒的损伤较大,且对制品活性会有影响。

1.3 醇提取法：本法是一种食品添加剂的提取方法，主要是提取（或去除）极性大的物质，常用的提取剂有甲醇、乙醇、正丁醇。

提取液中主要含有极性大的物质，极性小些的仍保留在被提取物中。

醇提取物是混合物。

一般进行浓缩得到粘状物，即为浸膏，通常用浸膏作进一步分离纯化。

在本法中一般利用乙醇的溶解性,将乙醇作为溶剂对黑色素进行分离提纯。

黑色素可以溶于水、醇等极性溶剂中，不溶于乙醚、石油醚等溶剂，而且乙醇水溶液作提取剂可以获得比水提取剂稍高的提取率，此方法在化学实验、化工提纯、化学制药和中医药剂的制取等广泛应用[10]。

1.4 微波辅助提取法：微波提取法是在密闭容器中用微波加热样品及有机溶剂，将待测物质组分从样品基体中提取出来的一种方法。

微波辅助提取的原理是[11]微波射线自由透过对微波透明的溶剂，到达植物物料的内部维管束和腺细胞内，细胞内温度突然升高,连续的高温使其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,致细胞破裂,细胞内的物质自由流出传递至周围的溶剂中被溶解。

不同物质的介电常数、比热、形状及含水量的不同,各物质吸收微波能的能力不同,其产生的热能及传递给周围环境的热能也不同,这种差异使萃取体系中的某些组分或基体物质的某些区域被选择性加热, 从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来,进入介电常数小、微波吸收能力差的萃取剂中。

优点是溶剂用量少，结果重现性好。

目前，微波技术用于提取色素的报道不断出现。

微波提取天然色素技术在实验工作中虽然已经取得一定重要成果，但由于受它的特性的限制，应用范围受到了一定的影响。

1.5 超临界流体提取法：超临界流体萃取技术是近二十年来迅速发展起来的一种“环境友好”的新型工业分离技术，在发达国家已广泛应用于包括天然色素在内的食品制造领域。

与萃取技术生产的产品无溶剂残留，无污染，传统有机溶剂法相比，采用超临界CO2可避免萃取物在高温下的热劣化，保护了生理活性物质的活性并保持萃取物的天然风味。

本法是一种新型的绿色分离技术，所以存在技术尚不完善、设备复杂且昂贵、运行成本高等问题，使这种萃取方法在该领域的发展和应用受到了一定的限制。

所以该技术在天然食用色素生产中的应用可有效解决传统溶剂法产品的品质缺陷，是提高天然色素产品品质和经济附加值的有效手段之一。

总结：本文主要介绍了黑色素的提取方法，提取方法主要有溶剂提取法，酸提取法，醇提取法，微波辅助提取法，超临界流体提取法等。

介绍黑芝麻、黑芝麻色素、天然色素、等方面的研究。

黑芝麻中的黑色素为指存在于植物、动物和微生物中的色素。

天然色素以其无毒无害、广泛的药理作用及诸多优点、而受到日益广泛的重视、研究与应用、天然色素取代合成色素是必然的趋势。

在中国现阶段、黑色素大都采用黑芝麻、黑米、黑豆等为原料,有关黑色素提取方面的研究很少见。

基于黑色素的诸多生物学功能及其广泛应用，红外光谱对黑色素结构的分析应用最为广泛。

但由于试验条件等多因素影响了该方法的广泛应用，所以在有关黑色素的研究领域还存在很大的潜力。

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