《食品添加劑論文》課程論文-天然色素在食品著色劑中的應(yīng)用

1、食品添加劑論文課程論文論文題目天然色素在食品著色劑中的應(yīng)用學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)食品質(zhì)量與安全學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師日期2012.11.6題目天然色素在食品著色劑中的應(yīng)用（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州，730070）【摘要】：顏色是評(píng)價(jià)食品外觀質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，人們?cè)谂袛嗍澄锏暮脡臅r(shí)往往先觀察其色澤，自然、柔和、令人賞心悅目的顏色可以激起人們的食欲，增加消費(fèi)者的購(gòu)買欲望；反之，如果食品在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸過(guò)程中變色或者退色，食品的質(zhì)量就會(huì)大打折扣。通常情況下，我們?cè)谑称分屑尤胧称分珓┘右哉{(diào)色，以適應(yīng)廣大消費(fèi)者的需要。從天然色素的性質(zhì)特點(diǎn)、天然色素的種類及化學(xué)結(jié)構(gòu)、提取技術(shù)，色素結(jié)構(gòu)鑒定

2、與性能研究（穩(wěn)定性，改性，功能性，染色性能），分析檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)，制備技術(shù)（生物制備技術(shù)，人工合成等），色素的安全性研究等方面介紹了我國(guó)天然食用色素的研究現(xiàn)狀。在我國(guó)“天然、健康、多功能”已經(jīng)是食品添加劑的發(fā)展方向，目前，天然又兼具有生理功能的天然色素必將是今后優(yōu)先快速發(fā)展的食品添加劑之一。【關(guān)鍵詞】天然色素葡萄皮紫蘇色素葉黃素提取性能檢測(cè)制備綜合利用食品著色劑的發(fā)展概況食品著色劑的添加最早可追溯到古埃及，大約在公元前1500年，當(dāng)?shù)氐奶枪圃焐汤锰烊惶崛∥锝o糖果著色；古印度也曾用高梁所含的色素來(lái)漂染物品；公元4世紀(jì)，大不列顛的阿利克人就開始利用茜草色素對(duì)葡萄酒進(jìn)行著色，而調(diào)味品至少早在50

3、0年前就開始著色了；我國(guó)早在食經(jīng)、齊民要術(shù)等書中就有利用天然色素給食品著色的記錄了。到了19世紀(jì)，英國(guó)人w.H.perkins合成了世界上第一種有機(jī)著色劑苯胺紫，之后許多合成著色劑相繼合成，由于合成著色劑具有色澤鮮艷、價(jià)格便宜等眾多優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。但合成著色劑大多是以焦油衍生物為主要原料合成的三苯甲烷的芳烴化合物或偶氮化合物，這些化合物大多對(duì)人體有害。隨著毒理學(xué)和分析化學(xué)的深入發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到合成著色劑存在一定的安全隱患，“回歸自然，崇尚綠色”的呼聲也越來(lái)越高，因此，天然著色劑再次受到人們的歡迎天然色素的性質(zhì)特點(diǎn)天然色素的性質(zhì)特點(diǎn)：天然色素作為重要的食品添加劑，其性質(zhì)特點(diǎn)如下：絕大多數(shù)天然

4、色素?zé)o副作用、安全性高。很多天然色素中含有人體必需的營(yíng)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B-胡蘿卜素。有的具有醫(yī)療保健作用，如黃酮類色素，它對(duì)心血管系統(tǒng)疾病及別的許多疾病有防治作用。天然色素色調(diào)比較自然、接近于天然物質(zhì)，具有較高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國(guó)主要的天然做色劑及其應(yīng)用現(xiàn)在我國(guó)，許多天然產(chǎn)品有著悠久的歷史并一直為人們所喜愛。當(dāng)前，開發(fā)應(yīng)用天然食品添加劑正在成為國(guó)際趨勢(shì)，研制開發(fā)這些傳統(tǒng)產(chǎn)品將使國(guó)內(nèi)企業(yè)在全球市場(chǎng)占領(lǐng)獨(dú)特的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。其中主要的天然著色劑有以下幾種。天然著色劑葉黃素葉黃素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類胡蘿卜素(Carotenoids)是指胡蘿卜素(Carotene)和葉黃素

5、(Xanthophylls)兩大類色素的總稱。其中最主要的有黃體素(Lutein)、玉米黃素(Zeaxanthin)。其中黃體素和玉米黃素組成的樹脂被習(xí)慣成為葉黃素。葉黃素是一種無(wú)維生素A活性的類胡蘿卜醇，其分子式為C40H5602,易溶于氯仿、二氯化碳,可溶于正己烷,微溶于醇、醚。其穩(wěn)定性受物理、化學(xué)及生物因素的影響較大，例如光輻射、高溫、酸、堿、游離鹵素、水分狀況等，但氧是影響其穩(wěn)定性的主要因素，特別是純的結(jié)晶產(chǎn)品更易被氧化破壞3;因而在保存時(shí)要將黃體素結(jié)晶純品或含黃體素的材料密閉真空或充入惰性氣體包裝，避免光照并且低溫保存。黃體素和玉米黃素互為結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)體，同屬于脂環(huán)族葉黃素。它們分別

6、是a-胡蘿卜素和B-胡蘿卜素的3,3-二羥基衍生物，其結(jié)構(gòu)式分別如圖1所示：201715210157193018E米黃素fZeaxantliin)C3R3.3can(teiie-3.3-diolalL-trans-Luteiiin(3Rn3Sf.6R)-p.s-caratene-3.3-diol3.3-Dihydro卒:反式體索圖1黃體素及玉米黃素結(jié)構(gòu)式葉黃素的分布與來(lái)源葉黃素廣泛存在于菠菜、甘藍(lán)以及格桃、芒果和木瓜中。葉黃素和玉米黃均屬胡蘿卜素系，在人體血漿中也能測(cè)出來(lái)。它在疾病預(yù)防中具有抗氧化作用。據(jù)了解，葉黃素有8種異構(gòu)體，難以人工合成，所以至今只能從植物中提取而獲得。德國(guó)NUTRACE

7、UTICALS公司指出，葉黃素現(xiàn)在多由金盞花提取，因?yàn)榻鸨K花中所含的葉黃素比菠菜高20倍。金盞花花瓣中所含的葉黃素主要是葉黃素酯形式，能在人體內(nèi)代謝生成葉黃素。研究表明，攝入葉黃素能減輕退行性老年斑的形成，并有利于保護(hù)眼睛的健康。美國(guó)KEMIN公司為滿足市場(chǎng)對(duì)葉毒黃素的需求，2000年將葉黃素的生產(chǎn)擎能力提高了1倍。我國(guó)目前年產(chǎn)葉黃素為20t左右。經(jīng)過(guò)人們長(zhǎng)期的尋找發(fā)現(xiàn),萬(wàn)壽菊花中黃體素和玉米黃素的含量極高,其它類胡蘿卜素雜質(zhì)少,易于分離純化,可作為工業(yè)生產(chǎn)的良好來(lái)源。萬(wàn)壽菊花(Marigold.Tageteserectal)，又名金盞草(或金盞花)，一年生草本，粗壯直立，高約60cm,葉對(duì)生

8、，羽狀深裂，裂片矩圓形或極針形。頭狀花序單生，黃色至橙色，直徑510cm。種子繁殖，夏秋連續(xù)采摘。采摘后，在閉光發(fā)酵池中在發(fā)酵菌群的作用下發(fā)酵，再經(jīng)壓榨、干燥、粉碎、制粒等加工工序，可使總類胡蘿卜素的含量達(dá)到1525克/公斤，成為提取葉黃素的最佳原料。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國(guó)，萬(wàn)壽菊花更適合于我國(guó)東北、西部地區(qū)等地種植，我國(guó)具有廉價(jià)的農(nóng)村勞動(dòng)力，且萬(wàn)壽菊花的種植成本相對(duì)較低，具有國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。葉黃素的著色作用葉黃素突出生理作用是其卓越的著色能力。人們主要把含葉黃素的材料作為飼料添加劑，用在家禽、水產(chǎn)動(dòng)物和鳥的蛋黃、皮膚、羽毛以及肉的著色上。在世界許多國(guó)家和地區(qū)，特別是美國(guó)和許多亞洲國(guó)家的消

9、費(fèi)者，由于習(xí)慣和心理作用，多數(shù)人偏愛金黃色或橙紅色的蛋黃，喜歡金黃色皮膚的禽類、軟紅的肉質(zhì)，并且往往從蛋黃的色澤判斷蛋品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和新鮮程度。消費(fèi)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將黃色的皮膚視為肉質(zhì)和風(fēng)味較好的肉雞的標(biāo)志，直接影響產(chǎn)品的售價(jià)。因此在現(xiàn)代養(yǎng)禽業(yè)中，飼料公司為了迎合市場(chǎng)的需要，往往在飼料中添加超常量的合成商品著色劑，不僅使成本大大增加，且對(duì)人類健康不利。因此，生物來(lái)源的含葉黃素和玉米黃素的材料就成為天然飼料著色劑的主要來(lái)源，其研究日益受到關(guān)注。在以此為飼料的家禽中，禽蛋上有70%的色素為葉黃素，而且當(dāng)禽蛋煮熟后其著色效果并無(wú)變化。因?yàn)槠淞己玫闹芰头€(wěn)定安全等特性，在歐美等國(guó)家已經(jīng)把葉黃素列為食品著色

10、劑，賦予食品美麗的金黃色。3.2紅曲色素紅曲是我國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵制品，相傳有1000多年的歷史，主要產(chǎn)于我國(guó)福建、浙江、廣東等南方省區(qū)。紅曲一般用于制酒，具有健身功效，目前有福建的紅曲酒、臺(tái)灣的江露酒等；它還可用于食品著色，如制作紅腐乳等；近年來(lái)有食品廠家將其應(yīng)用于火腿腸的著色，以減少肉制品中發(fā)色劑亞硝酸鹽的使用量，因?yàn)閬喯跛猁}食用超量會(huì)引發(fā)癌癥。此外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)紅曲中含有抑制膽固醇產(chǎn)生的莫那克林K,這是調(diào)節(jié)血脂的一種重要物質(zhì)，因此引起了有關(guān)方面對(duì)紅曲的極大重視。中國(guó)中醫(yī)研究院進(jìn)行的I臨床試驗(yàn)證實(shí)，紅曲具有降脂、降糖及降壓的功效。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售的降脂藥物，有很多是紅曲制劑。據(jù)了解，經(jīng)過(guò)有關(guān)單位的

11、研究開發(fā)，我國(guó)已能生產(chǎn)出含洛佛他丁04以上的紅曲，有的達(dá)到08以上，稱為功能紅曲。據(jù)悉，美國(guó)已開始從中國(guó)進(jìn)口功能紅曲，作為食物補(bǔ)充劑推向市場(chǎng)，歐洲國(guó)家則以食品配料從中國(guó)進(jìn)口紅曲，用于火腿腸生產(chǎn)。據(jù)了解，目前我國(guó)紅曲的年出口量已經(jīng)達(dá)到40001左右，生產(chǎn)企業(yè)有10多家，總產(chǎn)量約為50001,大部分采取傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵法。3.3紫蘇提取物紫蘇是我國(guó)傳統(tǒng)藥用植物。紫蘇全草含有的色素屬花青素，含量為23，主要成分為紫蘇素和紫蘇寧。紫蘇具有特殊的芳香，主要成分為紫蘇醛。紫蘇具有解毒、散寒和胃的功效。鮮紫蘇葉經(jīng)提取得到的色素有較好的耐熱、耐光性能，在pH值低于4時(shí)還具有較好的穩(wěn)定性，因而適合作酸陛飲料和食品的

12、著色劑。我國(guó)山東膠東半島種植了大量紫蘇，紫蘇葉主要出口日本，是日本菜肴中重要的調(diào)味配料，日本市場(chǎng)上現(xiàn)在已有健康飲料紫蘇水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在日本年消費(fèi)色價(jià)為60的液體紫蘇色素就已達(dá)101,因而開發(fā)紫蘇色素大有可為。3.4葡萄紅葡萄紅為葡萄皮提取物，主要成分有錦葵素、芍藥素、翠雀素、花青素配糖體等。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其最高用量為1g/kg,可用于配制酒、飲料、冰棍等。眾所周知，地中海沿岸國(guó)家的人們有飲用紅葡萄酒的習(xí)慣，冠心病的發(fā)病率也低于其他國(guó)家。德國(guó)MARCUS公司研究認(rèn)為，人們從食物中攝取到的花色苷和多酚，其主要來(lái)源之一是紅葡萄酒。該公司的專有技術(shù)是從壓榨葡萄汁后的渣子中分出葡萄皮，用水萃取獲得紅葡

13、萄提取物，其中含有較高的花色苷和多酚類。據(jù)介紹，法國(guó)SEPPIC公司曾于2000年德國(guó)法蘭克福健康食品配料展覽會(huì)上，展出了名稱為PROVINOLS的葡萄抗氧劑。其廣告上是一個(gè)從紅葡萄酒瓶中倒出來(lái)的紫紅色粉末的圖案，說(shuō)明是從紅葡萄酒中提煉出來(lái)的抗氧化劑，含有不少于95的紅葡萄酒多酚，不含酒精和任何溶劑及載體，為水溶性物質(zhì)，適合作為健康食品和膳食補(bǔ)充劑。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究均發(fā)現(xiàn)，紅葡萄酒中含有一近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究均發(fā)現(xiàn)，紅葡萄酒中含有一種白黎蘆醇，有抗菌活性，具有防止低密度脂蛋白氧化、抑制血小板凝集的作用，它主要分布在葡萄皮中?？傊?，葡萄所含的抗氧化物質(zhì)主要存在于葡萄皮中，而葡萄皮在葡萄酒和葡萄汁的生

14、產(chǎn)中均是廢棄物。一般在壓榨后的渣子中，葡萄皮占到45。我國(guó)有豐富的葡萄資源，年產(chǎn)葡萄酒在30萬(wàn)t左右，我國(guó)人民也比較喜愛飲用紅葡萄酒，所以從葡萄皮中提取葡萄紅抗氧化物的發(fā)展?jié)摿薮蟆?.5紫草紅素紫草紅是從東北硬紫草根中提取的食用著色劑，在我國(guó)可用于果味飲料、雪糕、冰棍和果酒的調(diào)色。硬紫草是傳統(tǒng)中藥材，主要功能為涼血、活血、抗菌消炎等。該產(chǎn)品雖為瀕于滅絕的野生中草藥，但在20世紀(jì)90年代東北地區(qū)互人工培育成功，1994年由國(guó)家科委以“紫草生產(chǎn)方法”評(píng)定為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的重大科技成果。國(guó)內(nèi)目前已建有種植基地，并完成了從紫草種籽中提取紫草互紅及紫草油技術(shù)的開發(fā)。據(jù)了解，紫草紅是用二氧化碳超臨蓋界萃取

15、法從紫草根皮中提取的萘醌類色素，主要成分是紫草素及其衍生物。紫草紅色澤鮮艷、純正、著色力強(qiáng)、滲透力強(qiáng)、物理化學(xué)性能穩(wěn)定，具有抗菌、消炎、促進(jìn)肉芽組織生長(zhǎng)等多種生理和藥用功效，在食品、保健品、醫(yī)藥等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景4提取技術(shù)天然色素的提取通常采用在一定溫度條件下，在提取罐中溶劑浸泡、瀝濾、滲漉等方法。這些常規(guī)浸提法有工藝簡(jiǎn)單設(shè)備投資少，提取操作簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，但存在浸提時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、原料預(yù)處理能耗大、產(chǎn)品質(zhì)量不太理想（色素溶解性差、色澤變化較大等缺陷），且有大量溶劑回收導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。研究利用高新技術(shù)改進(jìn)常規(guī)技術(shù)或開發(fā)新技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)之一。4.1浸提法工藝流程：原

16、料采集-篩選-水洗-干燥-原料處理-浸提-分離純化-干燥濃縮-制品化絕大多數(shù)天然色素都可采用浸提法提取。其操作過(guò)程如下：（1）利用在一般條件下制得的色素成品，用分光光度計(jì)測(cè)得天然色素的最大吸收峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，以此波長(zhǎng)為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)浸提劑種類、浸提劑濃度、浸提溫度、浸提時(shí)間、浸提液pH和料液比這六個(gè)因子進(jìn)行較大范圍的單因子試驗(yàn)，得到各單因子的最佳條件。（2）以單因子最佳條件為中心，向兩邊擴(kuò)展，選擇各個(gè)因子的具有代表性的若干個(gè)水平（一般是四個(gè)水平）進(jìn)行正交試驗(yàn)，以確定試驗(yàn)因子對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的綜合影響和各因子對(duì)色素提取影響的大小。（3）利用不同浸提次數(shù)所對(duì)應(yīng)的總提取率，確定其最佳浸提次數(shù)。三者綜合起來(lái)就

17、得到該種天然色素的最佳浸提工藝。酶反應(yīng)法通過(guò)酶反應(yīng)產(chǎn)生所需要的顏色。如：梔子果實(shí)提取的黃色素，在食品加工中經(jīng)酶處理產(chǎn)生梔子藍(lán)色素、梔子紅色素。壓榨法利用擠壓方法，將粉碎的新鮮材料中的天然色素成分?jǐn)D壓出來(lái)，此法適宜用于水溶性色素提取。如，莧菜紅色素的提取。熬煮法將本來(lái)無(wú)色的物質(zhì)或非需要色的物質(zhì)，經(jīng)熬煮轉(zhuǎn)化成需要色的物質(zhì)，如：焦糖色素。超聲提取法有關(guān)超聲強(qiáng)化提取姜黃色素和梔子黃色素的研究表明，浸取率比常規(guī)法提高11%41%，而且時(shí)間減少。超聲浸取時(shí)間、溫度對(duì)色素提取率的影響有類似趨勢(shì)，隨著時(shí)間、溫度的增加提取率增加，但當(dāng)達(dá)到一定水平后提取率反而會(huì)下降。研究采用的超聲浸取設(shè)備為間接作用式的超聲清洗器

18、（多為40kHz,作用時(shí)間可調(diào)）和直接作用式的變輻桿超聲細(xì)胞破碎機(jī)（20kHz,輸出功率和作用時(shí)間可調(diào)），多為單頻超聲波。超聲頻率、功率變化、不同頻率組合等對(duì)浸取成分和浸取效果的影響很少有人研究，超聲浸取能量消耗大等工業(yè)化問(wèn)題也很少有人涉及。微波提取法微波法提取的高效率已被證實(shí)，微波浸取柚皮中天然食用色素的時(shí)間僅是傳統(tǒng)方法的1/30E。研究還發(fā)現(xiàn)，色素濃度和浸取率并不是隨微波功率和處理時(shí)間的增加一直增加的；微波處理使表面組織變得更為松散，細(xì)胞內(nèi)原生物質(zhì)已經(jīng)很少，收縮成為層狀，細(xì)胞間的間隙數(shù)量更多。研究微波、超聲波對(duì)植物結(jié)構(gòu)的影響是不多見的。微波提取的選擇性主要取決于目標(biāo)物質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。介質(zhì)吸

19、收微波的能力主要取決于其介電常數(shù)、介質(zhì)損失因子、比熱和形狀等。極性較大的目標(biāo)成分或溶劑，其吸收微波的能力強(qiáng)，能迅速升溫。利用不同的物質(zhì)的介電性質(zhì)差異可以實(shí)現(xiàn)選擇性提取。但是，這方面研究不多。人們已經(jīng)注意到微波和超聲波處理過(guò)度會(huì)引起色素結(jié)構(gòu)變化，但是深入的研究還未開展。多數(shù)研究采用家用微波爐，不易控制，沒(méi)有可測(cè)參數(shù)。微波浸取工業(yè)化設(shè)備早已開發(fā)成功，但尚未見用于食用色素工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。超臨界萃取法利用臨界狀態(tài)流體的高滲透、高溶解能力的超臨界萃取法一直是人們研究的熱點(diǎn)。番茄紅色素、辣椒紅色素等超臨界流體萃取技術(shù)研究表明，浸取率和色價(jià)是常規(guī)法的數(shù)倍，顯示出該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。但是設(shè)備投資高和能耗高導(dǎo)致的高

20、成本，限制了該技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。多級(jí)或連續(xù)浸取技術(shù)多級(jí)浸取，特別是連續(xù)浸取技術(shù)在技術(shù)原理上比間歇浸取技術(shù)有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。不僅可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高濃度、高浸取率、高浸取效率，而且能耗低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。多級(jí)浸取葉綠素和B胡蘿卜素J得率比單罐間歇提取提高16%56%，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。4.9高壓提取技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)在100-250MPa范圍內(nèi)，高壓預(yù)處理的壓力越高天然植物色素浸取效果越好，處理次數(shù)越多浸取效果越好，1545min高壓處理時(shí)間的影響不明顯，以乙酸乙醋為溶劑從番茄中提取番茄紅素的前3次提取量是未經(jīng)高壓處理時(shí)的4.8倍，用高壓預(yù)處理可有效地提高天然色素的提取效率。但是高壓處理影響天然

21、植物色素提取的機(jī)理研究尚未開展，設(shè)備投入和操作費(fèi)用可能成為工業(yè)化應(yīng)用的障礙。4.10酶法輔助提取技術(shù)植物色素多處于細(xì)胞內(nèi)，纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶可以使其細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)中的纖維素、果膠等物質(zhì)降解，使細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生局部疏松、膨脹、崩潰等變化，減小胞內(nèi)有效成分（即色素）向溶劑擴(kuò)散的阻力，提高了色素提取率。自然界中蝦青素主要以酯的形式大量存在于蝦、蟹等，甲殼綱動(dòng)物的殼內(nèi)，在外表皮、卵巢、下皮等組織中與蛋白質(zhì)亞基以非共價(jià)鍵結(jié)合，或簡(jiǎn)單地分散在脂蛋白亞基中的脂部分，木瓜蛋白酶可選擇性降解甲殼素的GleNAeGleN糖苷鍵提高色素提取率。而酶法與其他提取技術(shù)的聯(lián)用可以獲得更好的效果,先用纖

22、維素酶處理，再超聲提取，花色苷提取率比單獨(dú)酶法高6.0%，比超聲波法高65.9%。適當(dāng)?shù)奈锢韴?chǎng)可以強(qiáng)化酶的作用，但尚無(wú)用于色素提取的報(bào)道。5色素結(jié)構(gòu)與性能研究5.1色素穩(wěn)定性研究色素穩(wěn)定性研究包括：溫度、酸堿性、金屬離子、光照、氧化還原劑，糖、淀粉、鹽、檸檬酸和小蘇打等食品配料和食品添加劑的影響。僅僅研究人體所需的微量元素，如Ca2、Na、Fe、Mg、Ml、Zn和Fe”，而沒(méi)有研究多個(gè)金屬離子同時(shí)對(duì)色素的影響是不夠的。另外，研究多采用單因素模型（溫度、酸堿性、光照等是各自進(jìn)行），少數(shù)也僅采用溫度一pH和光照一pH雙因素模型，與實(shí)際應(yīng)用條件相差非常大，研究結(jié)論對(duì)色素直接使用的參考價(jià)值降低。5.2

23、改性研究對(duì)脂熔性色素進(jìn)行改性，增加色素水溶性，穩(wěn)定性和染著力，擴(kuò)大其使用范圍及提高其使用價(jià)值，以減少其包裝、運(yùn)輸和保存中的困難，但目前有關(guān)這方面的研究不多。5.3功能性研究在藥典和本草上記載的天然色素植物有紅花、梔子、蓼藍(lán)、姜黃、蘇木、五加皮、紫草、郁金、茜草、皂莢、大血藤、光葉菝葜、葡萄、橘紅、金纓子等品種。這植物色素大多具有消炎殺菌的功效，來(lái)源也很廣泛。在現(xiàn)代研究中，食品色素的功能性一直是熱點(diǎn)，但很少研究功能構(gòu)效關(guān)系。5.4染色性能研究食品中原料眾多，性質(zhì)各異，對(duì)染色性能影響差異很大，極性、電荷間的庫(kù)侖力等弱作用力都是影響染色性的原因。有關(guān)食品色素染色性能的研究并不多。焦糖的染著性及色澤的

24、穩(wěn)定性與色率及色調(diào)無(wú)直接關(guān)系，而與焦糖的制造工藝有關(guān)，染著性好的焦糖上色快，色澤穩(wěn)定性好。6分析檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)6.1分析檢測(cè)紙色譜法、薄層色譜法及柱層析法通常作為分析前的樣品制備，也可使用標(biāo)準(zhǔn)品或洗脫后依靠特征吸收峰進(jìn)行定性分析，分離迅速、效率高、靈敏度高的薄層色譜可以用于制備和定量分析。紫外分光光度法利用特征吸收峰進(jìn)行定量測(cè)定是目前應(yīng)用最普遍的方法。但是，許多結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相似的色素共生于同一生物體中，如類胡蘿b素的番茄紅素、a-胡蘿b素、B-胡蘿卜素，紅曲紅中紅曲紅色素、紅曲黃色素、紅曲藍(lán)色素等，在浸取、分離過(guò)程中準(zhǔn)確測(cè)定含量是工藝研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)控制中需要解決的問(wèn)題，研究避免其他色素干擾

25、的檢測(cè)技術(shù)是有實(shí)際價(jià)值的。差示掃描量熱法（DSC）是簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的產(chǎn)品純度檢驗(yàn)方法。HPLC法可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)將多種色素準(zhǔn)確定量，且有分析速度快、樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)，盡管費(fèi)用較高但已經(jīng)成為色素研究的主要分析手段。與HPLC相比，超臨界C02色譜法具有分析時(shí)間短、定量準(zhǔn)確、測(cè)定結(jié)果重復(fù)性、平行性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)用于色素的分析。色素色調(diào)與染色評(píng)價(jià)在穩(wěn)定性研究中色調(diào)的評(píng)價(jià)多采用語(yǔ)言描述，很少采用色差計(jì)測(cè)量。我國(guó)對(duì)食品色素產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)通常以特定吸收峰的吸光值，即色價(jià)來(lái)評(píng)價(jià)。由于產(chǎn)品純度問(wèn)題帶來(lái)的色調(diào)差異和變化，在色差計(jì)應(yīng)用不普遍的情況下，在實(shí)際應(yīng)用中很難用色價(jià)對(duì)色素品質(zhì)進(jìn)行精確評(píng)價(jià)。使用紅色指數(shù)37和黃

26、色指數(shù)35的評(píng)價(jià)焦糖色素的紅色調(diào)和黃色調(diào)，使常規(guī)比色法評(píng)價(jià)色素色調(diào)成為可能，為建立色素色調(diào)評(píng)價(jià)方法提供了可行途徑。由于食品品質(zhì)的特殊性，色調(diào)的不均勻性并不受到特別關(guān)注。但是，有些食品色調(diào)的不均勻已經(jīng)成為食品品質(zhì)缺陷的重要成因，目前尚沒(méi)有這方面研究的報(bào)道。天然色素的安全性研究研究天然色素開發(fā)的目的主要就是為了用于食品著色。因此,天然色素的安全與否,關(guān)系到人們的身體健康。天然色素安全性研究一般分為三個(gè)方面的研究。天然色素安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)通過(guò)研究動(dòng)物在一定時(shí)間內(nèi)以一定劑量天然色素進(jìn)入體內(nèi)所引起的反應(yīng)，來(lái)作為天然色素安全性的一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)。它一般分為急性毒性試驗(yàn)、遺傳性毒性試驗(yàn)、亞慢性毒性試驗(yàn)和慢性毒性試驗(yàn)（包括致癌試驗(yàn)）這四個(gè)階段。有害微量天然色素檢驗(yàn)天然色素在生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸過(guò)程中，可能會(huì)有一些有毒微量元素帶入，因此必須對(duì)一些常見有害微量元素進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)家規(guī)定的常見幾種微量元素在天然色素中的含量標(biāo)準(zhǔn)如下：砷（As）是2mg/kg，銅（Cu）應(yīng)在30mg/kg以下，汞（Hg）含量應(yīng)在0.3mg/kg以下，鉛（P