天然食用色素的开发利用及研究进展

XXXXX大学食品添加剂专业文献综述题目:天然食用色素的开发利用及研究进展姓名:XXX学院:XXXXXXX专业:XXXXXXXX班级:XXXXXXXX学号:XXXXXXXX成绩：指导教师:XXX职称:XXX20XX年XX月XX日天然食用色素的开发利用及研究进展摘要：食品色素在食品工业的发展中具有举足轻重的地位，和人们的日常生活密切相关，随着食品安全暴露出越来越多的问题，人们逐渐将目光转移到天然食用色素上来，用天然食用色素代替人工合成色素已经成为研究的热点。关键词：天然食用色素；色素分类；获得方法色素与人们的日常生活密切相关，在食品工业中得到广泛的应用。如酒类、饮料、糖果、糕点、肉类、乳类，食品的色泽是食品感官质量的一个重要因素，色素可以保证其良好的感官要求。随着近代化学的发展，使人工化学合成的色素很大范围内主宰了色素市场。但由于合成色素一般带有不同程度的毒性，有的甚至是致癌物质，因此天然色素在食用和药用上便起到了不可替代的作用，随着人们对于食品安全的关注，天然色素有望逐渐代替合成色素[1]。天然食用色素主要从自然界各种植物中提取，其中很多品种，均具有生理活性，相对合成着色剂而言，更加安全无毒。1天然食用色素概况1.1色素的定义及分类色素也称为着色剂，它是一种能使食品着色的添加剂。天然食用色素主要来源于动、植物，微生物。从植物中提取的色素如胡萝卜素、姜黄素、花青素等；从动物中提取的色素有虫胶色素、紫胶红、胆红素、血红素等；核黄素、红曲素等是从微生物中提取得到的色素，在古代，人们酿红酒就是利用红曲色素。合成色素是通过化学方式从煤焦油中提取加工合成[2]。1.2天然食用色素研究概况人类很早即已使用天然色素为食品着色，我国古代就有关于栀子黄、茜草红、蓼蓝等用于着色的记载。植物源天然色素具有营养价值丰富、色调柔和、安全性高等优点，有些还具一定的药理作用（如降压、利胆、补肝和益肾等），但其色素不稳定，着色能力较差。相反，人工合成色素稳定性好、着色力强、色彩鲜艳，并且生产成本较低，在食品中被迅速推广使用。天然色素因其多来自水果、蔬菜等原材料，易于吸收、同时具有保健功能，对有些疾病具有预防作用，相对来说，天然食用色素被认为是安全的。国家对每种色素在不同食品中的使用都有相应的标准范围和使用许可。虽然认为只要使用量在国标范围内即为安全的，但是现在许多食物中都使用色素，若同时摄入含有同种色素的不同食物，也会导致总色素摄入量超标，从而危害人体健康。1.3天然色素的分类1.3.1按化学结构式可分为以下几类类胡萝卜素色素类胡萝卜素通常和叶绿素共存于植物的叶子和果实中，目前已发现有几百种，按其化学结构和溶解性，又可分为两类：（1）胡萝卜素类：系共扼烯烃，易溶于石油醚，如：β-胡萝卜素存在于胡萝卜、水果、蔬菜及盐藻中；番茄红素存在于番茄、西瓜、杏等水果中。（2）叶黄素类：系共扼多烯烃的含氧衍生物，易溶于乙醇，主要品种有玉米黄素存在于玉米、辣椒、桃、柑橘、蘑菇中；隐黄素主要在番木瓜、南瓜、黄玉米中；辣椒红存在于辣椒中；叶黄素存在于万寿菊属植物金盏花中；胭脂树橙，存于胭脂树中；栀子黄，存在于栀子果实中；藏红存在于藏花属及栀子属的花中等等。天然胡萝卜素已经成为卫生部批准作抗辐射保健食品[3]。黄酮类色素各种黄酮分类大致可分为黄酮类，黄酮醇类，黄烷酮类，双氢黄酮醇，查尔酮类，异黄酮类，噢黄类，异黄烷酮类，黄烷类，黄烷醇类，双氢查尔酮类，双黄酮类，黄酮类化合物因连接有发色基团而呈色。不同种类的黄酮存在于不同科、目、属、种的植物中。在植物的不同器官如皮、根、花中，存在的黄酮也不一样。黄酮类色素是带C6-C3-C6的水溶性酚类物质，能捕捉生物体内膜脂质过氧化自由基和超氧化物，切断体内导致衰老和疾病的脂质过氧化连锁反应。花青苷类色素花青苷类色素又称花色素，存在于植物的花、叶、果中。由糖苷配基和糖组成。一般情况下为水溶性，但受pH影响会变色，酸性呈红色，碱性呈蓝色。对光、温度、氧均敏感。主要的花青苷色素有：（1）葡萄皮红，从压榨葡萄汁的残留物葡萄皮中提取。有较好的抗氧化功能，有益于预防冠心病和动脉硬化。（2）红甘兰色素，存在于红甘兰叶表皮。主要成分为矢车菊苷。（3）紫苏色素，从我国食药两用的紫苏提取。有解毒、散寒、行气和胃的功效，国内传统用于调料[4]。叶绿素叶绿素是由叶绿酸、叶绿醇和甲醇三部分组成，广泛存在于高等植物的叶、果和藻类中，和蛋白质形成叶绿体。由于叶绿素单体不稳定，食品添加剂叶绿素是其衍生物铜钠盐。具有补血，促进造血，活化细胞，抗菌消炎等功效[5]。其他类色素其中如姜黄、红曲米、红曲红、花生衣红、藻蓝、紫草红等品种，均有研究报告证明它们具有促进健康的功能，有些用量有一定限制，有些基本无毒，可按使用需要适量添加，如：红曲、姜黄色素、紫草红等。天然食用色素很多具有防病抗病的生理功能[6]。1.3.2按其他的分类对于天然色素除按照结构划分外，食品天然色素按其原料来源分为植物色素、动物色素、微生物色素和矿物色素等；按色素颜色分类又可分为：食用天然红色素，包括高粱红、紫草红、越橘红、辣椒红等；食用天然黄色素，包括玉米黄、沙棘黄、栀子黄色素、多穗柯色素等；食用天然黑色素，包括香蕉皮黑色素、葵花籽皮黑色素及黑芝麻黑色素等。按色素的溶解性分类还可分为：水溶、油溶、乳浊、固体粉末型色素等类型[7]。2天然色素在加工过程中存在的问题2.1加工工艺落后传统的天然色素加工过程主要包括粉碎、提取、分离精制、浓缩和干燥等。经过多年的发展，天然色素加工工艺取得了长足的进步，出现了超临界流体萃取、微波提取等提取工艺以及柱层析、膜分离等分离工艺，促进了天然色素加工的发展。但由于新型工艺应用范围有限，无法完全替代传统工艺，加上天然色素自身缺点等原因，天然色素加工工艺仍存在着一定的问题。2.2加工设备落后我国目前的天然色素加工企业多为乡镇企业，加工能力小、加工设备简单、能耗高、技术力量薄弱、抗风险能力差，导致产品质量差、原料消耗大、价格高、附加值低；此外，加工企业没有做到标准化、系列化，除个别产品外，大都没有标准化产品，难以进入国际市场。2.3加工过程不规范色素行业在加工过程中存在许多不规范的现象，企业在加工过程中未采取有效的措施来控制天然色素的质量，然而天然色素成分复杂，有些可能存在毒性，有些在提取中化学结构可能发生变化，此外在加工过程中可能被污染[8]。3食用天然色素的获得方法天然色素的获得主要有3条途径：直接提取、人工合成、利用生物技术生产。3.1溶剂浸提法普通溶剂浸提法是依据目标色素与杂质极性和溶解性的不同，选择不同的溶剂(如水，酸碱溶液，乙醇、丙酮等有机溶剂)，并运用相似相溶原理，来达到将色素分离出来的目的。3.2酶提取法植物色素主要存在于细胞内，被细胞壁包裹着，而细胞壁通透性差，阻止了色素的溶出，降低了提取率。植物细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素和果质。选用特定的酶将细胞壁水解，有利于色素与溶剂之间渗透，以此增加色素的溶解，提高天然色素的提取率。3.3其他几种主要的提取方法超临界流体萃取法，超声波提取法，微波提取法。3.4天然色素的纯化近几年来，在食用天然色素纯化方面有了更进一步的研究，在现代食用天然色素纯化方法中，主要有:大孔树脂吸附、凝胶层析、膜技术分离法、高速逆流色谱技术等[9]。4食用天然色素的研究应用现状到目前为止，食用天然色素在餐饮等行业有着不可预测的发展速度和拓展空间。由于食用天然色素真实性、安全性比食用合成色素可靠，以及具有一定的生理功能而备受推崇。与此同时，食用天然色素也对饮料类、乳制品类、糕点类、水产加工类、肉制品加工类、豆制品类、水产品类、糖果类、加工水果蔬菜类、调味料类、腌制品类、精细化妆品类等领域都有所涉及和影响[10]。5前景展望目前，我国天然食用色素研究与应用还与国际先进水平存在一定差距。因此，需要对天然色素进行全面深入的研究，挖掘资源，降低成本，改进工艺，提高产品实际利用率，生产出多功能营养化纯天然食用色素。此外，还要加大政府扶持和对市场的有序管理，努力开拓市场，增强我国天然食用色素产品在国际市场上的竞争力。随着科学技术的不断进步和生产工艺的优化创新，以及人们“原生态”健康饮食理念的不断加深，相信在不久的将来天然食用色素的研究与应用会有大幅度的提升。参考文献[1]高媛,聂迪,姬妍茹等.天然食用色素的研究现状[J].黑龙江科学,2013,4(3):34-35.[2]赵晓燕,李维生,彭晓蓓等.食用色素的使用安全问题及发展[J].中国食物与营养,2014,20(6):10-12.[3]袁超,鲁晶鸽.天然食用色素的功能及应用研究进展[J].粮食与油脂,2015,28（2）：5-7.[4]赵鑫.植物天然色素研究进展[J].轻工科技食品与生物,2012,4:17-18.[5]欧阳杰,赵佳丽,陈旭华.天然食用色素的稳定化技术研究进展[J].食品科技,2006,(8):182-184.[6]冯志舟.食用植物色素[J].林业与生态,2012,10:31.[7]权伍荣,金铁,李铱军.食品天