1、第九章第九章 天然食用色素的生产工艺天然食用色素的生产工艺l 9.1 概述概述l 9.2 天然色素分类天然色素分类l 9.3 色素的存在形式色素的存在形式l 9.4 胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取l 9.5 葡萄红色素的提取葡萄红色素的提取l 9.6 姜黄色素的提取姜黄色素的提取l 9.7 辣椒红色素的提取辣椒红色素的提取9.1 概述概述9.1 概述概述l 1、色素的分类、色素的分类l 1）按来源可分为：）按来源可分为： 人工合成色素、天然色素人工合成色素、天然色素l 2）按结构，）按结构， 人工合成色素可分为：偶氮类、氧蒽类和二人工合成色素可分为：偶氮类、氧蒽类和二苯甲烷类；天然食用色素可分为
2、：苯甲烷类；天然食用色素可分为： 吡咯类吡咯类 （叶绿素类）、（叶绿素类）、多烯类多烯类 （类胡萝卜素）、（类胡萝卜素）、 酮类酮类 （红曲素、姜黄素）、（红曲素、姜黄素）、 醌类醌类（紫胶、胭脂红、紫草醌）和（紫胶、胭脂红、紫草醌）和 多酚类多酚类 （花青素、花红素、（花青素、花红素、儿茶素）儿茶素）l 3）按溶解性可分为：）按溶解性可分为： 水溶性和脂溶性水溶性和脂溶性天然色素的分类天然色素的分类1）异戊二烯衍生物）异戊二烯衍生物 类胡萝卜素类胡萝卜素l 复烯烃类复烯烃类 （胡萝卜素、番茄红素等）、（胡萝卜素、番茄红素等）、 复烯醇类复烯醇类 （叶黄（叶黄素、玉米黄素）、素、玉米黄素）、
3、复烯酮类复烯酮类 （辣椒黄素、辣椒红素）、（辣椒黄素、辣椒红素）、复烯烃的环氧化物、非四萜类的复烯色素类复烯烃的环氧化物、非四萜类的复烯色素类 （藏红花素（藏红花素、栀子色素）、栀子色素）l 从浅黄到深红色的脂溶性色素，几乎不溶于水、乙醇，从浅黄到深红色的脂溶性色素，几乎不溶于水、乙醇，大多溶于石油醚或己烷，随分子中含氧官能团的增多，大多溶于石油醚或己烷，随分子中含氧官能团的增多，亲脂性也随之减弱亲脂性也随之减弱l 对热较稳定，但含有较多双键，易被氧化对热较稳定，但含有较多双键，易被氧化天然色素的分类天然色素的分类2）多酚衍生物）多酚衍生物 花青色素与花黄色素花青色素与花黄色素l 植物水溶性色
4、素，植物水溶性色素， 分为分为 花青色素、花黄色素和鞣质花青色素、花黄色素和鞣质 （呈（呈味、呈色物质）三大部分，由苯环和味、呈色物质）三大部分，由苯环和 - 吡喃环聚合而成吡喃环聚合而成，易受氧化剂、温度等影响而变色，易受氧化剂、温度等影响而变色天然色素的分类天然色素的分类l 3）四吡咯衍生物）四吡咯衍生物 叶绿素和血红素：叶绿素和血红素：l 四个吡咯环的四个吡咯环的 -碳原子通过次甲基（碳原子通过次甲基（ CH=） 相连成的复相连成的复杂共轭体系，也称卟啉类色素，广泛存在于绿色植物的叶杂共轭体系，也称卟啉类色素，广泛存在于绿色植物的叶部和动物的血液中部和动物的血液中l 4）酮类衍生物）酮类
5、衍生物 红曲色素红曲色素l 有应用价值的是醇溶性的有应用价值的是醇溶性的 红曲色素红曲色素 、红斑素和红曲红素对、红斑素和红曲红素对pH稳定，耐热、耐光性强，几乎不受金属离子、氧化剂稳定，耐热、耐光性强，几乎不受金属离子、氧化剂和还原剂的影响和还原剂的影响l 5）醌类衍生物）醌类衍生物食用合成色素特点及使用现状食用合成色素特点及使用现状l合成色素色泽鲜艳，着色力强，品种多、使用方便，但有些合成色素色泽鲜艳，着色力强，品种多、使用方便，但有些品种具有致毒、癌、畸作用（代谢过程中产生有害物质或加工品种具有致毒、癌、畸作用（代谢过程中产生有害物质或加工合成过程中有害物质的污染），对人体均可造成不同程
6、度的危合成过程中有害物质的污染），对人体均可造成不同程度的危害。害。l50年代全世界至少有年代全世界至少有 100多种合成食用色素，现已证明有多种合成食用色素，现已证明有 20多种曾经用过的合成食用色素具有致癌性，目前国际上允许的多种曾经用过的合成食用色素具有致癌性，目前国际上允许的合成食用色素仅合成食用色素仅 20余种余种l各国允许使用的食用合成色素各不相同，英国各国允许使用的食用合成色素各不相同，英国 16种合成色素种合成色素，而美国仅允许食用，而美国仅允许食用 9种，我国八种，仅限于饮料、糖果、配种，我国八种，仅限于饮料、糖果、配制酒、糕点、青梅等，禁止用于肉、鱼、水果及婴儿代乳品。制酒
7、、糕点、青梅等，禁止用于肉、鱼、水果及婴儿代乳品。天然食用色素及其特点天然食用色素及其特点l 包括植物色素、动物色素、微生物色素及矿物色素等，包括植物色素、动物色素、微生物色素及矿物色素等，除藤黄有剧毒不使用外，其余对人体健康一般无害。除藤黄有剧毒不使用外，其余对人体健康一般无害。l 我国允许使用并已制定有国家标准的天然食用色素有：我国允许使用并已制定有国家标准的天然食用色素有：姜黄、红花黄色素、辣椒红色素、虫胶色素、红曲米、姜黄、红花黄色素、辣椒红色素、虫胶色素、红曲米、酱色、甜菜红、叶绿素铜钠盐和酱色、甜菜红、叶绿素铜钠盐和 胡萝卜素。胡萝卜素。l 由于其对光、热、酸、碱等敏感，在由于其对
8、光、热、酸、碱等敏感，在 加工、贮存过程中加工、贮存过程中很容易褪色和变色，很容易褪色和变色， 影响了其感官性能。因此在食品中影响了其感官性能。因此在食品中有时添加合成色素。有时添加合成色素。天然食用色素使用现状天然食用色素使用现状l 目前正在研究开发的天然食用色素种类有：五味子红色素目前正在研究开发的天然食用色素种类有：五味子红色素、紫苏色素、山楂色素、落葵红色素、黑加仑色素、茶色、紫苏色素、山楂色素、落葵红色素、黑加仑色素、茶色素、柿皮色素、龙葵色素等，其中不少种类显现出良好势素、柿皮色素、龙葵色素等，其中不少种类显现出良好势头。头。l 天然食用色素的研究与开发存在两大难题：天然食用色素的
9、研究与开发存在两大难题：l 一是一是 缺乏具有商业利用价值的色素资源；缺乏具有商业利用价值的色素资源；l 二是二是 天然食用色素本身的稳定性问题。天然食用色素本身的稳定性问题。l 这样就导致了天然食用色素价格昂贵，在很大程度上也限这样就导致了天然食用色素价格昂贵，在很大程度上也限制其在应用上的普及。制其在应用上的普及。天然色素在应用方面存在问题天然色素在应用方面存在问题l 尽管天然食用色素具有安全性高尽管天然食用色素具有安全性高 、 色调自然色调自然 ， 兼备营兼备营养和药理作用等养和药理作用等 优点优点 ， 但目前其使用范围仍受到局限但目前其使用范围仍受到局限。l 缺点：缺点： 天然色素大多
10、稳定性较差天然色素大多稳定性较差 ， 在加工在加工 、 流通等领流通等领域中易受外界因素的影响而发生不同程度地劣变域中易受外界因素的影响而发生不同程度地劣变 ； 还还存在染着性差存在染着性差 、 难配色以及异味难配色以及异味 、 异臭等问题。异臭等问题。l 采用采用 微胶囊技术微胶囊技术 对色素进行微胶囊化对色素进行微胶囊化 ， 不仅可提高色不仅可提高色素的水溶性素的水溶性 ， 对热对热 、 储存时间的稳定性储存时间的稳定性 ，还，还 可掩盖色可掩盖色素不良风味素不良风味 ， 如如 胡萝卜素经微胶囊化后其溶解性得胡萝卜素经微胶囊化后其溶解性得到显著改善，其贮存稳定性也得到了提高到显著改善，其贮
11、存稳定性也得到了提高 。天然食用色素稳定性差的解决途径天然食用色素稳定性差的解决途径l将甜菜红与茶色素将甜菜红与茶色素 结合使用稳定性大大提高结合使用稳定性大大提高 ；叶绿素通过铜；叶绿素通过铜取代镁，再制成钠或钾盐取代镁，再制成钠或钾盐 非常稳定的绿色素；非常稳定的绿色素；l加入抗氧化剂：加入抗氧化剂： 天然色素类胡萝卜素系列由长的双键链组成天然色素类胡萝卜素系列由长的双键链组成，为油溶性色素，耐热性强而耐光性差，为油溶性色素，耐热性强而耐光性差 添加抗氧化剂进行处添加抗氧化剂进行处理。当与理。当与 V 、 V 或生育酚、抗坏血酸和迷迭香等天然抗氧化或生育酚、抗坏血酸和迷迭香等天然抗氧化剂合用时，能较大程度地增强耐光性；使其在保存、使用过程剂合用时，能较大程度地增强耐光性；使其在保存、使用过程和最终产品中不褪色。提高色稳定性，还具有耐高温、耐高浓和最终产品中不褪色。提高色稳定性，还具有耐高温、耐高浓度盐和耐强光的特性。度盐和耐强光的特性。l用明矾、酒石酸钠、磷酸等作用明矾、酒石酸钠、磷酸等作 稳定剂稳定剂 ，与蒽醌类天然色素并，与蒽醌类天然色素并用，可防止颜色变化；用，可防止颜色变化；l利用生物技术，改变天然食用色素的色调，扩大其应用范围利用生物技术，改变天然食用色素的色调，扩大其应用范围l采用微胶囊化技术提高天然色素稳定性采用微胶囊化技术提高天然色素稳定性
