天然色素涂料定稿

可食用彩色涂料（天然色素）在兒童玩具中的研究及應(yīng)用：石油化工學(xué)院：崔錦峰教授史高峰教授：14級(jí)化學(xué)工程與工藝卓越班李妍燕梁亞韜學(xué)院指導(dǎo)教師組員目錄天然色素提取工藝天然色素的改性研究天然色素的應(yīng)用實(shí)例中國(guó)玩具在國(guó)際上的現(xiàn)狀····兒童玩具因其鮮艷的顏色精致的外觀很受兒童用品市場(chǎng)的歡迎，但是很多塑料玩具制品因其鉛汞等重金屬元素超標(biāo)，對(duì)兒童的身心健康造成極大的威脅。尤其是玩具體表面涂層，在苯、甲醛等有毒物質(zhì)揮發(fā)時(shí)，通過(guò)兒童的口鼻及皮膚接觸，直接對(duì)兒童的智力及身心成長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。對(duì)于天然色素在玩具表面作為涂層的應(yīng)用，研究領(lǐng)域較為少見。對(duì)此，本項(xiàng)目主要基于天然植物色素的提取、改性研究等展開工作。現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝天然色素在市場(chǎng)上的應(yīng)用現(xiàn)狀現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝食用色素按來(lái)源可分為天然和人造色素兩大類。色素與食品的關(guān)系密不可分，色素賦予食品誘人的色澤,從而給消費(fèi)者帶來(lái)良好的感官質(zhì)量和強(qiáng)烈購(gòu)買欲。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)人工化學(xué)合成色素有的存在致癌和致突變作用,故天然色素日益受到人們重視,目前天然色素主要用于食品和醫(yī)藥方面，而在其他領(lǐng)域開發(fā)較少?；瘜W(xué)油漆中不可避免含有鉛，它是一種重要的有害物質(zhì)。據(jù)加拿大衛(wèi)生組織的一份權(quán)威調(diào)查顯示，68%的疾病都與室內(nèi)空氣污染有關(guān)。其罪魁禍?zhǔn)拙褪鞘覂?nèi)大量使用了石油化學(xué)材料的緣故。即使裝修很多年后，這些毒性物質(zhì)仍無(wú)孔不入地侵襲人類的健康。據(jù)人民日?qǐng)?bào)報(bào)道，在中國(guó)每年因室內(nèi)裝修污染患呼吸器官疾病死亡的兒童達(dá)210萬(wàn)名，其中大約100萬(wàn)5歲以下兒童中死亡原因與室內(nèi)空氣污染有關(guān)?；瘜W(xué)油漆中其他重金屬的有害情況現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝考慮環(huán)境及安全因素，本課題的創(chuàng)新之處在于將天然色素、淀粉粘結(jié)劑助劑（如黃原膠）和可食用色料載體（如蔗糖、葡萄糖、殼聚糖烯酸溶液等）等巧妙結(jié)合，制成了一種新型的可食用天然色素玩具涂層?，F(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝實(shí)驗(yàn)儀器真空干燥箱分析天平數(shù)顯恒溫水浴鍋真空抽濾機(jī)NO.3與溶劑良好的結(jié)合性選擇NO.1溶解性：水溶性花色苷色素NO.2穩(wěn)定性CHOOSE·

橘黃素·

紫甘藍(lán)色素·黑米色素·黃梔子色素現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝提取方法溶劑萃取法微波提取法超臨界CO2萃取法現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝

超聲波是一種彈性波，它能產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量,利用超聲波的空化作用和它的次級(jí)效應(yīng)，可以改變物質(zhì)組織結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、功能或加速這些改變的過(guò)程，起到強(qiáng)化萃取過(guò)程的作用，有利于細(xì)胞內(nèi)有效成分的提取。弱酸性水浴提取法以橘黃素為例，提取過(guò)程如下：現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝新鮮橘皮1mm均勻顆粒濾液萃取液水溶性橘黃素粗品搗碎浸提抽濾萃取石油醚離心干燥微波提取法以紫甘藍(lán)色素為例，提取過(guò)程如下：現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝稱取6份1g粉碎的干紫甘藍(lán)，分別用蒸餾水、乙醚、無(wú)水乙醇、冰乙酸、異丙酸、三氯甲烷各40mL，室溫浸提2h，觀察其色澤，選擇最佳提取劑。抽濾，取濾液10mL稀釋至50mL，用722分光光度計(jì)測(cè)定色素液的吸光度，以研究浸提劑對(duì)紫甘藍(lán)色素提取效果的影響。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)超聲波輔助提取紫甘藍(lán)菜色素的工藝進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝工藝的優(yōu)化影響紫甘藍(lán)菜色素超聲波提取的主要因素為超聲波提取溫度，其次是超聲波功率，再次是提取時(shí)間和液固比；通過(guò)查閱相關(guān)資料和實(shí)驗(yàn)條件確定優(yōu)選方案為：蒸餾水為浸提劑，液固比為40∶1（mL∶g），超聲波功率80%，浸提溫度40℃，浸提時(shí)間50min?，F(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝在蒸餾水中的吸光度，其最大吸收波長(zhǎng)為550nm，吸收曲線如圖1。隨浸提劑用量的增加，紫甘藍(lán)色素濃度逐漸減小，在液固比為30:1(浸提劑體積//mL:干紫甘藍(lán)質(zhì)量/鄉(xiāng)以上濃度明顯減小，50:1以后濃度減小緩慢。阿拉伯膠是一種水溶性膠,具有較好的乳化性能,在以麥芽糊精為主助干劑時(shí),用阿拉伯膠改善其乳化性能是一個(gè)較好的選擇。它可以使霧滴變小,使得噴霧干燥得到的粉末顆粒較為均一。另外它還具有較強(qiáng)的抗氧化性,可以起到減少色素因加熱造成的損失。微分硅膠具有良好的潤(rùn)滑、助流作用,且有吸水性能。在噴霧干燥試驗(yàn)中加入了阿拉伯膠后,粘壁情況大為改善,并且色素粉末變細(xì)且大小均一加入微粉硅膠后色素粉的吸潮現(xiàn)象有所改善。綜上所述本噴霧干燥制粉試驗(yàn)中,選擇麥芽糊精為主助干劑,并向其中加入占助干劑總量為的阿拉伯膠和的微粉硅膠作為輔助助干劑?，F(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝將上述提取的色素純化檢測(cè)之后，進(jìn)行與助劑和載體的溶解實(shí)驗(yàn)。選用的相關(guān)可食用色料和載體如下：·分析純可食用助劑：黃原膠·可食用色料載體：蔗糖溶液和葡萄糖溶液·連接料：殼聚糖烯酸溶液·粘結(jié)劑：淀粉膠黏劑，阿拉伯膠現(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝pH值的影響,它是指色素在不同的酸堿條件下,其色澤的穩(wěn)定情況或變化規(guī)律等。光照的影響,一般是指在紫外線和陽(yáng)光直射的條件下色澤的變化情況。溫度的影響,主要考察在不同的環(huán)境中色素的耐熱性。金屬離子的影響,是指食品中常見的金屬離子Na+、Ca2+、Cu2+等對(duì)色素的影響。有些金屬離子可能會(huì)使色澤變色或褪色,而有些金屬離子卻有增色的作用。色素的抗氧化和還原能力,碳水化合物的影響,在一定濃度的色素溶液中加葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉等試驗(yàn)色素的穩(wěn)定性。在對(duì)天然色素性質(zhì)的研究上,除了應(yīng)注意的毒理學(xué)評(píng)價(jià)或安全性以外,人們最關(guān)心的還是其穩(wěn)定性問(wèn)題。一般對(duì)食品天然色素穩(wěn)定性的檢驗(yàn)主要考慮以下幾個(gè)方面的因素:現(xiàn)狀研究工藝應(yīng)用對(duì)色素涂料涂刷后的光澤度的檢測(cè)對(duì)印品的牢固度的檢測(cè)對(duì)印品密度及著色穩(wěn)定性的檢測(cè)關(guān)于天然色素涂料的檢測(cè)階段：玩具是兒童日常生活中使用頻率最高的產(chǎn)品之一，其中的化學(xué)物質(zhì)極易通過(guò)唾液、汗液遷移到兒童體內(nèi)，從而危害健康。較之玩具物理危害導(dǎo)致的傷害發(fā)生的易察覺性，化學(xué)危害對(duì)兒童的傷害往往具有慢性累積作用，輕則出現(xiàn)抵抗力下降精神狀況差等癥狀重則導(dǎo)致對(duì)內(nèi)臟器官的損傷，有的甚至具有致癌作用。目前行業(yè)已達(dá)成一定共識(shí)的關(guān)于玩具中導(dǎo)致化學(xué)危害的主要化學(xué)可遷移元素包括砷、鉛、鋇、汞、鎘、鉻等?，F(xiàn)狀應(yīng)用研究工藝天然植物油漆的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，起源于歐洲，而集中在德國(guó)。最早可以追述到1972年?，F(xiàn)在歐洲和美洲從事該類產(chǎn)品研究、生產(chǎn)、使用的聲勢(shì)越來(lái)越大，產(chǎn)量也越來(lái)越大。而亞洲地區(qū)還相對(duì)落后，僅韓國(guó)有一二家。不僅如此，開發(fā)天然植物油漆項(xiàng)目還會(huì)帶動(dòng)一系列產(chǎn)業(yè)鏈，比如油類植物