對食用天然色素研究與開發(fā)的思考

1、對食用天然色素研究與開發(fā)的思考張華李景琳(遼寧省農(nóng)科院農(nóng)副產(chǎn)品加工利用研究開發(fā)中心沈陽110161食用色素是食品添加劑的重要組成部分,它不僅廣泛應(yīng)用于飲料、酒類、糕點(diǎn)、糖果等飲料食品,以改善其外觀品質(zhì),而且也應(yīng)用于醫(yī)藥和化妝品生產(chǎn)。食用色素,特別是食用天然色素的研究與開發(fā)有著廣闊的發(fā)展前景和很大潛力。食用色素按其來源可分為天然色素和合成色素兩大類。就食用色素應(yīng)用的沿革來看,在19世紀(jì)中葉以前,是應(yīng)用比較粗制的天然色素作為食用色素;19世紀(jì)中葉以后,由于合成色素相繼問世,并以其具有色澤鮮艷,穩(wěn)定性好,著色力強(qiáng),適于調(diào)色,易于溶解,品質(zhì)均一,無臭無味,價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn),很快取代了食用天然色素在食品中

2、的應(yīng)用。但隨著食用合成色素毒理學(xué)研究的進(jìn)展,合成色素作為食品添加劑的安全性問題受到廣泛關(guān)注,很多國家部分甚至全部禁用食用合成色素。我國目前允許使用的合成色素有8種,即:莧菜紅、胭脂紅、新紅、檸檬黃、日落黃、靛藍(lán)、亮藍(lán)、赤鮮紅。其中,前5種都屬于偶氧型化合物,據(jù)有關(guān)研究認(rèn)為,這類化合物在人體內(nèi)代謝生成的-萘胺和-氨基-1 -萘酚,都是具有致癌作用的物質(zhì),所以,我國對這些食用合成色素的使用都有嚴(yán)格的范圍和用量的限制。但據(jù)有關(guān)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),合成色素被擴(kuò)大使用范圍和超量使用的情況亦然存在。甚至用工業(yè)染料作為食品著色的問題也有存在。本世紀(jì)中葉以來,天然色素的研究與開發(fā)又重新受到世界各國的重視,以日本為例

3、,19711980年末公開的有關(guān)天然色素的發(fā)明專利申請就有246件,食用天然色素使用量迅速增加。我國從本世紀(jì)70年代以來,對食用天然色素的研究與開發(fā)應(yīng)用發(fā)展較快,到1989年,已批準(zhǔn)使用的食用天然色素有34種。按批準(zhǔn)時(shí)間依次為: G Bn50-77批準(zhǔn)姜黃、蟲膠紅、紅花黃、葉綠素銅鈉鹽、紅曲米、辣椒紅素、-胡蘿卜素、醬色(不加鈉鹽生產(chǎn);G B2760-81批準(zhǔn)甜菜紅;G B-2760-86批準(zhǔn)醬色(加銨鹽生產(chǎn)、越桔紅、辣椒橙、紅米紅、桅子黃、菊花黃浸膏、黑豆紅、高粱紅、玉米黃、蘿卜紅、可可殼色、玫瑰茄紅;G B2760-86于1988年增補(bǔ)批準(zhǔn)焦糖色素(亞硫酸銨法;G B2786-86于198

4、9年增補(bǔ)批準(zhǔn)多穗柯棕、桑椹紅、天然莧菜紅、金櫻子棕、N.P紅、姜黃素、橡子殼棕、沙棘黃、桅子藍(lán)、黑加侖紅、落葵紅、紅曲紅。從消費(fèi)角度來看,人們對食用天然色素的信任度日漸提高,對食用合成色素的疑慮日趨加大,這也為食用天然色素的研究與開發(fā)創(chuàng)造了較好的外部環(huán)境。對食用天然色素的優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)給予客觀的評價(jià),以便在研究與開發(fā)過程中采取相應(yīng)措施。與食用合成色素相比,食用天然色素主要優(yōu)點(diǎn)是:(1絕大多數(shù)天然色素?zé)o毒和無副作用,安全性高;(2很多天然色素中含有人體必需的營養(yǎng)物質(zhì),或其本身就是維生素或具有維生素性質(zhì)的物質(zhì),如核黃素、-胡蘿卜素等;(3有的天然色素具有一定的藥理功效,對某些疾病有預(yù)防治療作用,如蕓香苷

5、天然食用黃色素具有使人維持毛細(xì)管正常抵抗能力和防止動脈硬化等功能,在醫(yī)學(xué)上一直作為治療心血管系統(tǒng)疾病的輔助藥物和營養(yǎng)增補(bǔ)劑;(4天然色素的著色色調(diào)比較自然,更接近于天然物質(zhì)的顏色。誠然,食用天然色素也不是完美無缺的,與食用合成色素相比,也存在一些需要改進(jìn)的缺陷:(1大部分天然色素對光、熱、氧、金屬等敏感,穩(wěn)定性較差;(2絕大多數(shù)天然色素染著力較差,染著不易均勻;(3天然色素對p H值變化十分敏感,色調(diào)會隨之發(fā)生很大變化;(4天然色素種類繁多、性質(zhì)復(fù)雜,就一種天然色素而言,應(yīng)用時(shí)專用性較強(qiáng),運(yùn)用范圍較窄。依據(jù)查閱到的資料和本身工作的實(shí)踐體會,對食用天然色素的研究與開發(fā)談兩點(diǎn)不成熟看法。1食用天然

6、色素資源開發(fā)與優(yōu)化選擇目前,作為食品著色劑的天然色素資源可分為植物色素、動物色素、微生物色素三大類。研究和應(yīng)用最多的是植物天然色素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),見諸于報(bào)道的被研究和開發(fā)的色素資源植物已有30多種,諸如:紅甜菜(紫菜頭、紅心蘿卜、紫甘藍(lán)、紅辣椒、紅莧菜、胡蘿卜、菠菜、紫蘇、山楂、酸棗、沙棘、桑椹、醋栗、火棘、黑豆、黑米、苧麻、紫草、落葵、紅花、黃菊花、越桔、梔子、玫瑰茄、一串紅、藍(lán)靛果、仙桃(仙人掌果、紅藍(lán)、雞冠花、紅木、鳥飯樹、云南石梓、五指山蘭、螺旋藻等。以農(nóng)副產(chǎn)品為原料的有:高粱殼、花生內(nèi)皮、生產(chǎn)玉米淀粉的黃漿、葡萄酒皮渣等。我國的色素資源植物非常豐富,尚有很多有待研究與開發(fā)。目前,用于

7、食用的動物色素種類較少,見諸于報(bào)道的有胭脂蟲,是一種寄生于胭脂仙人掌上的昆蟲,其雌蟲體含有萘醌類的胭脂紅色素,可用于化妝品和飲料著色之用。桑蠶和柞蠶排泄的蠶糞(蠶砂,是提取葉綠素銅鈉鹽的良好色素資源,蠶砂是蠶的糞便,似可歸類于動物色素。微生物色素被研究和應(yīng)用最多的是紅曲色素,它是由紅曲菌(Monascus SP產(chǎn)生的色素,這種色素安全性高、工藝性能好,已廣泛用于肉、豆、面、糖、果醬、果汁等類食品的著色。據(jù)報(bào)道,日本用產(chǎn)紅色素清酒酵母菌釀制桃色清酒已獲得成功,并選育成既能產(chǎn)生紅色色素又具有殺傷細(xì)胞能力,又無泡沫生成的清酒酵母新菌株。食用天然色素資源豐富,開發(fā)潛力很大,但選擇開發(fā)哪種資源,必須考慮

8、以下原則: (1資源豐富,成本低廉。野生資源的利用要考慮到資源保護(hù)和生態(tài)平衡,栽培資源要考慮到不占用糧田和成本低廉;(2色素穩(wěn)定,工藝簡便;(3多向開發(fā),綜合利用;(4國家批準(zhǔn),市場需求。食用天然色素的開發(fā)必須是屬于國家允許開發(fā)應(yīng)用的種類,未經(jīng)國家批準(zhǔn),不可以用于食品、飲料生產(chǎn)中去。根據(jù)以上原則,目前,我們應(yīng)重點(diǎn)研究開發(fā)以下幾種資源:1.1食用天然紅色素1.2食用天然黃色素中提取醇溶蛋白。1.3食用天然綠色素根據(jù)資源情況和色素的特性,在我省食用天然綠色素開發(fā)應(yīng)以由蠶砂(蠶糞中提取的葉綠素銅鈉鹽為主。我省柞蠶的蠶砂資源非常豐富,據(jù)有關(guān)專家估算,遼寧省近年來平均每年放養(yǎng)柞蠶約90000把,以每把蠶

9、占用蠶場6hm2計(jì)算,平均每年放養(yǎng)柞蠶的蠶場約54萬hm2。據(jù)估算,每hm2繭場承載的柞蠶約排泄鮮蠶糞1800kg,以含水量60%計(jì),折核風(fēng)干的蠶砂約720kg,總計(jì)全省每年可有約3.9億kg蠶砂,是一筆數(shù)量可觀的提取食用天然綠色素的資源,只要能開發(fā)利用其總量的1/1000,甚至1/10000,效益都是十分可觀的。我們已研制出從蠶砂中提取葉綠素銅鈉鹽的提取率由0.5%1%提高到2% 3%的工藝,產(chǎn)品純度提高,同時(shí)還可以獲得胡蘿卜素。總之,開發(fā)食用天然色素,為了降低成本,提高效益,在保證食用天然色素質(zhì)量的前提下,要優(yōu)先選擇來源廣泛、成本低廉、工藝簡便、綜合利用的色素資源做原料。對那些需要人工栽培

10、的色素原料,要根據(jù)市場需求,加工用量,有計(jì)劃地建立原料栽培基地,切忌盲目發(fā)展,以免給生產(chǎn)者造成不應(yīng)有的損失。2食用天然色素合理評價(jià)和質(zhì)量改進(jìn)隨著醫(yī)學(xué)毒理學(xué)和生物學(xué)試驗(yàn)研究的深入和精確度的提高,已經(jīng)證實(shí),曾允許使用的食用合成色素中不少品種對人體有毒害作用,有的有致癌作用,很多國家已部分或完全禁止使用合成色素,這一背景,為食用天然色素的研究與開發(fā)提供了機(jī)遇。但是,由于大多數(shù)食用天然色素存在著缺陷,用食用天然色素完全取代食用合成色素在短期內(nèi)是不可能的。當(dāng)前,首先要加強(qiáng)研究與開發(fā)資源豐富,穩(wěn)定性好,著色力強(qiáng),成本低廉的食用天然色素,擴(kuò)大市場占有量;其次,由有關(guān)部門研制出食用天然色素成分和結(jié)構(gòu)相同的合成

11、天然色素或天然色素的類似物,或合成人體不能消化吸收的安全性高的非吸收性的聚合色素;再次,對現(xiàn)有允許使用的食用合成色素要嚴(yán)格限制其使用范圍和數(shù)量。改進(jìn)食用天然色素穩(wěn)定性與提高質(zhì)量是研究開發(fā)天然色素的突破點(diǎn),也是開發(fā)食用天然色素的基本保證。關(guān)于天然色素穩(wěn)定性,對以下問題是值得重視研究的:(1天然色素的基本成分、化學(xué)結(jié)構(gòu);(2天然色素的溶解性(水溶、脂溶、醇溶;(3耐光性;(4耐熱性;(5耐金屬性;(6耐鹽性;(7耐氧化、還原性;(8不同酸堿度條件下的變化;(9耐微生物性;(10著色性等等。關(guān)于天然色素褪色和變色原因和對策的研究也是十分重要和復(fù)雜的問題。天然色素的褪色和變色的導(dǎo)因非常復(fù)雜,特別是在食

12、品加工和保藏過程中,受酸堿度、加熱、氧化、還原、糖、光、金屬離子、抗壞血酸等條件變化的影響,發(fā)生天然色素褪色和變色是常有的事。因此,解決食用天然色素著色、褪色、變色問題,既要從色素本身的穩(wěn)定性加以解決,也要從食品加工的原料、加工工藝、殺菌方法、包裝形式、貯運(yùn)條件等方面加以解決,與此同時(shí),開發(fā)天然的穩(wěn)定劑和抗氧化劑也勢在必行。從發(fā)展趨勢預(yù)測,食用天然色素的研究與開發(fā)有廣闊的前景,應(yīng)予以足夠的重視。除了研究開發(fā)新的食用天然色素以外,必須加強(qiáng)天然色素穩(wěn)定性和使用過程中色素穩(wěn)定化技術(shù)的研究。目前,食用天然色素的開發(fā)與應(yīng)用,既受到天然色素本身缺陷的制約,又受到經(jīng)濟(jì)利益的制約,不要對市場短期前景估計(jì)過分樂

13、觀,要做好基礎(chǔ)工作,為長遠(yuǎn)開發(fā)打好基礎(chǔ)。隨著人民生活水平和食品健康文化意識的提高,食用天然色素將以色澤、營我國茄子砧木及嫁接栽培研究進(jìn)展張偉春何明王麗娜(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝所沈陽110161(錦西市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提要闡述了近些年來我國用于茄子的砧木種類及主要嫁接技術(shù)的研究進(jìn)展情況,并提出了茄子嫁接栽培中存在的問題及發(fā)展趨勢。利用茄子砧木進(jìn)行嫁接栽培的主要目的(黃萎病、枯萎病等的抵抗能力,解決連作障礙,即重茬病問題。日本在本世紀(jì)20年代即開始茄子嫁接砧木的選育并進(jìn)行嫁接栽培,接穗與砧木配套,嫁接工具及操作技術(shù)已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平。據(jù)報(bào)道日本目前茄子嫁接栽培的面積已占茄子栽培面積的80%以上。我國茄子嫁接栽培的研究和應(yīng)用始于60年代,但真正開始引起廣大科技人員和菜農(nóng)重視并廣泛應(yīng)用還是近些年的事,隨著我國茄子黃萎病、枯萎病為主的土傳病害日趨嚴(yán)重,極大地影響了茄子的產(chǎn)量和品質(zhì)。利用茄子砧木與栽培茄子進(jìn)行嫁接,是目前防治茄子土傳病害比較理想途徑。如今我國已有多個(gè)單位從事茄子嫁接砧木的篩選和嫁接栽培試驗(yàn)研究。在茄子嫁接砧木的引進(jìn)、篩選、嫁接技術(shù)及推廣等方面做了大量工作,加速了茄子嫁接應(yīng)用速度,收到了良好