对食用天然色素研究与开发的思考

1、对食用天然色素研究与开发的思考张华李景琳(辽宁省农科院农副产品加工利用研究开发中心沈阳110161食用色素是食品添加剂的重要组成部分,它不仅广泛应用于饮料、酒类、糕点、糖果等饮料食品,以改善其外观品质,而且也应用于医药和化妆品生产。食用色素,特别是食用天然色素的研究与开发有着广阔的发展前景和很大潜力。食用色素按其来源可分为天然色素和合成色素两大类。就食用色素应用的沿革来看,在19世纪中叶以前,是应用比较粗制的天然色素作为食用色素;19世纪中叶以后,由于合成色素相继问世,并以其具有色泽鲜艳,稳定性好,着色力强,适于调色,易于溶解,品质均一,无臭无味,价格便宜的优点,很快取代了食用天然色素在食品中

2、的应用。但随着食用合成色素毒理学研究的进展,合成色素作为食品添加剂的安全性问题受到广泛关注,很多国家部分甚至全部禁用食用合成色素。我国目前允许使用的合成色素有8种,即:苋菜红、胭脂红、新红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝、赤鲜红。其中,前5种都属于偶氧型化合物,据有关研究认为,这类化合物在人体内代谢生成的-萘胺和-氨基-1 -萘酚,都是具有致癌作用的物质,所以,我国对这些食用合成色素的使用都有严格的范围和用量的限制。但据有关市场调查发现,合成色素被扩大使用范围和超量使用的情况亦然存在。甚至用工业染料作为食品着色的问题也有存在。本世纪中叶以来,天然色素的研究与开发又重新受到世界各国的重视,以日本为例

3、,19711980年末公开的有关天然色素的发明专利申请就有246件,食用天然色素使用量迅速增加。我国从本世纪70年代以来,对食用天然色素的研究与开发应用发展较快,到1989年,已批准使用的食用天然色素有34种。按批准时间依次为: G Bn50-77批准姜黄、虫胶红、红花黄、叶绿素铜钠盐、红曲米、辣椒红素、-胡萝卜素、酱色(不加钠盐生产;G B2760-81批准甜菜红;G B-2760-86批准酱色(加铵盐生产、越桔红、辣椒橙、红米红、桅子黄、菊花黄浸膏、黑豆红、高粱红、玉米黄、萝卜红、可可壳色、玫瑰茄红;G B2760-86于1988年增补批准焦糖色素(亚硫酸铵法;G B2786-86于198

4、9年增补批准多穗柯棕、桑椹红、天然苋菜红、金樱子棕、N.P红、姜黄素、橡子壳棕、沙棘黄、桅子蓝、黑加仑红、落葵红、红曲红。从消费角度来看,人们对食用天然色素的信任度日渐提高,对食用合成色素的疑虑日趋加大,这也为食用天然色素的研究与开发创造了较好的外部环境。对食用天然色素的优缺点应给予客观的评价,以便在研究与开发过程中采取相应措施。与食用合成色素相比,食用天然色素主要优点是:(1绝大多数天然色素无毒和无副作用,安全性高;(2很多天然色素中含有人体必需的营养物质,或其本身就是维生素或具有维生素性质的物质,如核黄素、-胡萝卜素等;(3有的天然色素具有一定的药理功效,对某些疾病有预防治疗作用,如芸香苷

5、天然食用黄色素具有使人维持毛细管正常抵抗能力和防止动脉硬化等功能,在医学上一直作为治疗心血管系统疾病的辅助药物和营养增补剂;(4天然色素的着色色调比较自然,更接近于天然物质的颜色。诚然,食用天然色素也不是完美无缺的,与食用合成色素相比,也存在一些需要改进的缺陷:(1大部分天然色素对光、热、氧、金属等敏感,稳定性较差;(2绝大多数天然色素染着力较差,染着不易均匀;(3天然色素对p H值变化十分敏感,色调会随之发生很大变化;(4天然色素种类繁多、性质复杂,就一种天然色素而言,应用时专用性较强,运用范围较窄。依据查阅到的资料和本身工作的实践体会,对食用天然色素的研究与开发谈两点不成熟看法。1食用天然

6、色素资源开发与优化选择目前,作为食品着色剂的天然色素资源可分为植物色素、动物色素、微生物色素三大类。研究和应用最多的是植物天然色素。据不完全统计,见诸于报道的被研究和开发的色素资源植物已有30多种,诸如:红甜菜(紫菜头、红心萝卜、紫甘蓝、红辣椒、红苋菜、胡萝卜、菠菜、紫苏、山楂、酸枣、沙棘、桑椹、醋栗、火棘、黑豆、黑米、苎麻、紫草、落葵、红花、黄菊花、越桔、栀子、玫瑰茄、一串红、蓝靛果、仙桃(仙人掌果、红蓝、鸡冠花、红木、鸟饭树、云南石梓、五指山兰、螺旋藻等。以农副产品为原料的有:高粱壳、花生内皮、生产玉米淀粉的黄浆、葡萄酒皮渣等。我国的色素资源植物非常丰富,尚有很多有待研究与开发。目前,用于

7、食用的动物色素种类较少,见诸于报道的有胭脂虫,是一种寄生于胭脂仙人掌上的昆虫,其雌虫体含有萘醌类的胭脂红色素,可用于化妆品和饮料着色之用。桑蚕和柞蚕排泄的蚕粪(蚕砂,是提取叶绿素铜钠盐的良好色素资源,蚕砂是蚕的粪便,似可归类于动物色素。微生物色素被研究和应用最多的是红曲色素,它是由红曲菌(Monascus SP产生的色素,这种色素安全性高、工艺性能好,已广泛用于肉、豆、面、糖、果酱、果汁等类食品的着色。据报道,日本用产红色素清酒酵母菌酿制桃色清酒已获得成功,并选育成既能产生红色色素又具有杀伤细胞能力,又无泡沫生成的清酒酵母新菌株。食用天然色素资源丰富,开发潜力很大,但选择开发哪种资源,必须考虑

8、以下原则: (1资源丰富,成本低廉。野生资源的利用要考虑到资源保护和生态平衡,栽培资源要考虑到不占用粮田和成本低廉;(2色素稳定,工艺简便;(3多向开发,综合利用;(4国家批准,市场需求。食用天然色素的开发必须是属于国家允许开发应用的种类,未经国家批准,不可以用于食品、饮料生产中去。根据以上原则,目前,我们应重点研究开发以下几种资源:1.1食用天然红色素1.2食用天然黄色素中提取醇溶蛋白。1.3食用天然绿色素根据资源情况和色素的特性,在我省食用天然绿色素开发应以由蚕砂(蚕粪中提取的叶绿素铜钠盐为主。我省柞蚕的蚕砂资源非常丰富,据有关专家估算,辽宁省近年来平均每年放养柞蚕约90000把,以每把蚕

9、占用蚕场6hm2计算,平均每年放养柞蚕的蚕场约54万hm2。据估算,每hm2茧场承载的柞蚕约排泄鲜蚕粪1800kg,以含水量60%计,折核风干的蚕砂约720kg,总计全省每年可有约3.9亿kg蚕砂,是一笔数量可观的提取食用天然绿色素的资源,只要能开发利用其总量的1/1000,甚至1/10000,效益都是十分可观的。我们已研制出从蚕砂中提取叶绿素铜钠盐的提取率由0.5%1%提高到2% 3%的工艺,产品纯度提高,同时还可以获得胡萝卜素。总之,开发食用天然色素,为了降低成本,提高效益,在保证食用天然色素质量的前提下,要优先选择来源广泛、成本低廉、工艺简便、综合利用的色素资源做原料。对那些需要人工栽培

10、的色素原料,要根据市场需求,加工用量,有计划地建立原料栽培基地,切忌盲目发展,以免给生产者造成不应有的损失。2食用天然色素合理评价和质量改进随着医学毒理学和生物学试验研究的深入和精确度的提高,已经证实,曾允许使用的食用合成色素中不少品种对人体有毒害作用,有的有致癌作用,很多国家已部分或完全禁止使用合成色素,这一背景,为食用天然色素的研究与开发提供了机遇。但是,由于大多数食用天然色素存在着缺陷,用食用天然色素完全取代食用合成色素在短期内是不可能的。当前,首先要加强研究与开发资源丰富,稳定性好,着色力强,成本低廉的食用天然色素,扩大市场占有量;其次,由有关部门研制出食用天然色素成分和结构相同的合成

11、天然色素或天然色素的类似物,或合成人体不能消化吸收的安全性高的非吸收性的聚合色素;再次,对现有允许使用的食用合成色素要严格限制其使用范围和数量。改进食用天然色素稳定性与提高质量是研究开发天然色素的突破点,也是开发食用天然色素的基本保证。关于天然色素稳定性,对以下问题是值得重视研究的:(1天然色素的基本成分、化学结构;(2天然色素的溶解性(水溶、脂溶、醇溶;(3耐光性;(4耐热性;(5耐金属性;(6耐盐性;(7耐氧化、还原性;(8不同酸碱度条件下的变化;(9耐微生物性;(10着色性等等。关于天然色素褪色和变色原因和对策的研究也是十分重要和复杂的问题。天然色素的褪色和变色的导因非常复杂,特别是在食

12、品加工和保藏过程中,受酸碱度、加热、氧化、还原、糖、光、金属离子、抗坏血酸等条件变化的影响,发生天然色素褪色和变色是常有的事。因此,解决食用天然色素着色、褪色、变色问题,既要从色素本身的稳定性加以解决,也要从食品加工的原料、加工工艺、杀菌方法、包装形式、贮运条件等方面加以解决,与此同时,开发天然的稳定剂和抗氧化剂也势在必行。从发展趋势预测,食用天然色素的研究与开发有广阔的前景,应予以足够的重视。除了研究开发新的食用天然色素以外,必须加强天然色素稳定性和使用过程中色素稳定化技术的研究。目前,食用天然色素的开发与应用,既受到天然色素本身缺陷的制约,又受到经济利益的制约,不要对市场短期前景估计过分乐

13、观,要做好基础工作,为长远开发打好基础。随着人民生活水平和食品健康文化意识的提高,食用天然色素将以色泽、营我国茄子砧木及嫁接栽培研究进展张伟春何明王丽娜(辽宁省农业科学院园艺所沈阳110161(锦西市农业技术推广中心提要阐述了近些年来我国用于茄子的砧木种类及主要嫁接技术的研究进展情况,并提出了茄子嫁接栽培中存在的问题及发展趋势。利用茄子砧木进行嫁接栽培的主要目的(黄萎病、枯萎病等的抵抗能力,解决连作障碍,即重茬病问题。日本在本世纪20年代即开始茄子嫁接砧木的选育并进行嫁接栽培,接穗与砧木配套,嫁接工具及操作技术已达到标准化水平。据报道日本目前茄子嫁接栽培的面积已占茄子栽培面积的80%以上。我国茄子嫁接栽培的研究和应用始于60年代,但真正开始引起广大科技人员和菜农重视并广泛应用还是近些年的事,随着我国茄子黄萎病、枯萎病为主的土传病害日趋严重,极大地影响了茄子的产量和品质。利用茄子砧木与栽培茄子进行嫁接,是目前防治茄子土传病害比较理想途径。如今我国已有多个单位从事茄子嫁接砧木的筛选和嫁接栽培试验研究。在茄子嫁接砧木的引进、筛选、嫁接技术及推广等方面做了大量工作,加速了茄子嫁接应用速度,收到了良好