天然色素的研究与应用

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1、天然色素的研究与应用摘要：本文主要论述了天然色素的特点与特性、分类、性质与作用、应用与开发，简要介绍了合成色素给人们带来的危害，倡导人们进一步研制开发出品种多样的天然色素。关键词：色素；天然色素；花色素；应用开发；1天然色素的概况随着社会的进步，天然色素在食品业和化妆行业的使用逐渐普及，使用技术逐渐提高，天然色素逐渐成为美化社会生活不可缺少的一部分。天然色素的研究与开发受到世界各国的重视。目前国际上已开发的食用天然色素共100余种。中国正式批准的(1998)共47种，日本列为允许使用的共102种，欧共体13种，英国26种。目前，我国提取天然色素的原料多为植物性原

2、料，主要包括以下三种:(1)从人工种植的植物中提取的天然色素，如辣椒红色素、甜菜红色素、姜黄色素、红花色素、黑芝麻色素、红甘蓝色素、黑米色素等；(2)从农产品副产物或废弃物中提取的天然色素，如高粱红色素(高粱壳)、β-胡萝卜素(蚕沙)、桔皮色素(桔皮)、紫草红色素(紫草根)等；(3)从野生植物和野浆果类提取的天然色素，如越桔红色素、黑加仑色素、万寿菊色素、茜草色素、桑椹色素等。这些资源在我国取之不尽，用之不完，如能科学合理的应用，不但可以大大降低天然色素的成本，增加经济收入，而且对国家农业种植结构的调整都将具有潜在的意义[1、2]。2天然植物色素的特点及特性2.

3、1天然色素的呈色机理植物的花、叶、果实、皮等往往呈现出各种各样的颜色，这与植物自身内部的天然色素有关。植物体内的一些有机分子(色素)在阳光的照射下，吸收了一定频率的有色光后，使分子内电子发生振动跃迁现象。由于各种植物的有机分子(色素)中的电子成键能力不同，电子激发跃迁时所需的能量也就不一样，故对吸收光的频率就有一定的选择性。不同植物具有合成适应自身特点的有机色素分子的能力各有差异，因此，不同的植物就表现出不同的体色及花色，从而使大自然呈现出姚紫嫣红的美丽景色。2.2天然植物色素的特点(1)绝大多数天然色素无毒和无副作用，安全性高；(2)天然植物色素大多为花青素类

4、、黄酮类、类胡萝卜素类化合物，它们不但具有着色作用，而且具有增强人体功能、保健防病等功效；(3)天然色素的着色色调比较自然，更加接近天然物质的颜色；(4)天然色素对pH值变化十分敏感，色调会随之发生很大变化。如花青素在酸性时呈红色，中性时呈紫色，碱性时呈蓝色。诚然，天然色素也并不是完美无缺的，也存在一些缺陷:(1)溶解性差，溶解度较低，使用时不易混合均匀，有时易发生沉淀，不易调色和着色[3]；(2)纯度较低。天然色素是从天然动、植物等生物体中提取出来的化合物，常共存有其它成份，纯化难度较大；(3)色调不稳定，受周围环境影响较大。大部分天然色素对光、热、氧、金属离

5、子、pH值等的变化敏感，稳定性较差[4]；(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。2.3天然色素的特性2.3.1溶解性6天然植物色素中以叶绿素为主要代表的吡咯色素，它不溶于水，而溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂中；胡萝卜素类为脂溶性色素，一般难溶于水和乙醇，而易溶于油脂、汽油或乙醚等，而胡萝卜醇类是以醇、酮、酸的形式存在，易溶于甲醇、乙醇；酚类色素是植物中水溶性或醇溶性色素的主要成分，一般易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂。2.3.2在不同pH值下的显色天然色素中的类胡萝卜素是包含红色、橙色及黄色在内的一大类色素，它对p

6、H值的适应性强，颜色不会因酸碱性的不同而轻易改变。类黄酮可呈现出浅黄至深黄的各种色泽，酸性越强，黄色就变得越浅，碱性越强，黄色就变得越深。花青素呈现的色泽是一个幅度较大的色域，如橙色、红色、紫色、蓝色等，它因酸碱性的改变所引起的颜色变化更大，一般酸性时呈红色，中性时呈紫色，而碱性时呈蓝色。2.3.3稳定性一般对天然色素稳定性的检验主要考虑以下几方面的因素:第一,pH值的影响：它是指色素在不同的酸碱条件下，其色泽的稳定情况或变化规律等；第二，光照的影响：一般是指在紫外线和阳光直射的条件下色泽的变化情况；第三，温度的影响：主要考察在不同的环境中色素的耐热性；第四，金

7、属离子的影响：是指食品中常见的金属离子Na+,Ca2+,Cu2+,Mg2+,A13+,Fe3+,Zn2+等对色素的影响。有些金属离子可能会使色泽变色或褪色，而有些金属离子却有增色的作用；第五，色素的抗氧化和还原能力：试验中常用的抗氧化剂和还原剂有H2O2,NaClO,Vc,K2S2O8,Na2S2O3等；第六，碳水化合物的影响：在一定浓度的色素溶液中加葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉等试验色素的稳定性。3天然色素的分类色素分为天然色素和合成色素两大类。天然色素来自天然物，主要从植物组织中提取，也包括来自动物和微生物的一些色素。合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色

8、素，主要是以煤焦油中分离