天然色素的应用

学号：129300241024 本 科 学 年 论 文 题    目：天然色素的研究及应用          学    院：生命科学学院                  专    业：食品科学与工程                年  级：2014级        　                      姓    名：侯姗                          指导教师：王华                          完成日期：2014年6月15日              目    录 中文摘要及关键词    1 英文摘要及关键词    2 前言    3 1 天然色素的发展历程    4 2 天然色素的特性    5 2.1 安全且自然    5 2.2  敏感且易变性    5 3  天然色素的应用    5 3.1在食品行业的应用    6 3.2 在保健品行业的应用    6 结束语    8 参考文献    9 致谢    10 摘    要 天然色素是指来源于天然植物的根、茎、叶、花、果实和动物、微生物等经过提取和精致用于食品加工的一种天然食品添加剂。随着人们对食品品质的要求的提高，近年来对于色素添加的讨论也越来越热烈，而天然色素健康，安全并无副作用越来越受人们的追捧。本文主要介绍天然色素的发展简史，性质分类，主要几种应用色素以及天然色素的发展前景作简单的解释。 关键词：天然色素；健康；应用；                  Abstract Natural pigment is derived from natural plant roots, stems, leaves, flowers, fruits and animal, microbial after extraction and refinement used in food processing such as a kind of natural food additives. With the improvement of people on food quality requirements, in recent years to add pigment is becoming more and more heated, the discussion of the natural pigments health, safety and no side effect is more and more popular by people. This paper mainly introduces a brief history of the development of natural pigments, properties of classification, several main application of pigment, and the development of the natural pigments prospects for a simple explanation. Key word：Natural pigment; Health; Application; 前言 食物讲究色香味俱全，色到了第一位。这说明人们对于食物的颜色有很高的关注。它不仅影响到人们对食物的最直观的感受，印象，更是进一步与我们的健康息息相关。这两点吧消费者与生产者联系了起来，所以色素尤其是天然色素的应用成为了人们关注的焦点。近年来，在世界范围内不断出现了色素安全事件，如苏丹红，辣椒油色素，奶牛黄，孔雀石绿等事件，使人们的心里非常恐惧，色素安全形势十分严峻。频繁发生的色素安全事件给人类健康带来了巨大的威胁，并已成为人们关注的热点问题。在色素的三要素中（安全、营养、健康），安全是消费者选择食品的首要标准。而含有色素的食物是人们生活中必不可少的一部分。因此它的安全问题成为了我们热点关注的问题。 1  天然色素的发展历程 早在古代，我国充满智慧的劳动人民就发现了可以利用是色彩鲜艳的植物的根茎叶进行对衣物的染色。随着工业的发展和人们追求健康的要求的提高，天然色素被引用到了食品，日用品，化妆品等商品中。现代技术也应用可以开发更多精细的产品。 自然界中存在许多色素，其中一些色素既可以作为食用色素，也可以作为重要的营养成分，这些色素的色调许多都是介于黄色、橙色和红色之间[1]。天然色素除在食品行业广泛使用外，在纺织、服装、家纺行业也被广泛作为天然染料使用，但不是所有色素都可以作为染料。纺织品需要洗涤，在摩擦牢度，皂洗牢度，日晒牢度上有更多的要求。但从天然植物中提取色素作为染料是顺应时代潮流的。受到广泛的关注和使用。在天然色素的开发与应用方面，日本居于世界前列，早在1975年天然色素的使用量就已超过合成色素。目前日本的天然色素市场已超过2亿日元的规模，而合成色素仅占市场的十分之一，约20亿日元。至1995年5月，日本批准使用的天然色素已达97种。日本市场上年需求量在200吨以上的是焦糖色素、胭脂树橙色素、红曲色素、栀子黄色素、辣椒红色素和姜黄色素等6种天然色素产品，其中焦糖色素的需求量最大，每年消费量达2000吨，约占天然色素消费总量的40％[2]。  我国天然食用色素产品中次焦糖色素的产量最大，年产量约占天然食用色素的86％，主要用于国内酿造行业和饮料工业。其次是红曲红、高梁红、栀子黄、萝卜红、叶绿素铜钠盐、胡萝卜素、可可壳色、姜黄等，主要用于配制酒、糖果、熟肉制品、果冻、冰淇淋、人造蟹肉等食品[3]。由于天然食用色素的价格还较高和受目前生活水平所限，其在国内食品制造业中的应用量还较少。随着我国人民生活水平的进一步提高，回归大自然、食用全天然原料的产品必将成为今后食品消费的主流，国内食品制造业对天然食用色素的需求将不断增长，同时也将开辟天然色素在医药、日化等方面更广阔的应用领域。 2  天然色素的特性 2.1 安全且自然 绝大多数植物色素无副作用，安全性高。植物色素大多为花青素类、类胡萝卜素类、黄酮类化合物，是一类生物活性物质，是植物药和保健食品中的功能性有效成分。鉴于植物色素作为着色用添加剂而应用于食品、药品及化妆品中，用量达不到医疗及保健品的量效比例。在保健食品应用中，这一类植物色素可分别发挥增强人体免疫机能、抗氧化、降低血脂等辅助作用；在普通食品中有的可以发挥营养强化的辅助作用及抗氧化作用[4]。而这些多事人工色素没有的特性，所以在食物与保健品中有着一定的优势。 植物色素的着色色调比较自然，既可增加色调，又与天然色泽相近，是一种自然的美植物色素在植物体中含量较少，分离纯化较为困难，其中有的共存物存在时还可能产生异味，因此生产成本较合成色素高。 2.2  敏感且易变性 大部分植物色素对光、热、氧、微生物和金属离子及值变化敏感，稳定性较差，使用中一部分植物色素须添加氧化剂、稳定剂方可提高商品的使用周期。        大部分植物色素染着力较差，染着不易均匀，不具有合成色素的鲜丽明亮[5]。植物色素种类繁多，性质复杂，就一种植物色素而言，应用时专用性较强，应用范围有一定的局限性。 3  天然色素的应用 在天然色素的开发与应用方面，日本居于世界前列，早在1975年天然色素的使用量就已超过合成色素。目前日本的天然色素市场已超过2亿日元的规模，而合成色素仅占市场的十分之一，约20亿日元。至1995年5月，日本批准使用的天然色素已达97种。日本市场上年需求量在200吨以上的是焦糖色素、胭脂树橙色素、红曲色素、栀子黄色素、辣椒红色素和姜黄色素等6种天然色素产品，其中焦糖色素的需求量最大，每年消费量达2000吨，约占天然色素消费总量的40％[6]。 我国天然食用色素产品中次焦糖色素的产量最大，年产量约占天然食用色素的86％，主要用于国内酿造行业和饮料工业。其次是红曲红、高梁红、栀子黄、萝卜红、叶绿素铜钠盐、胡萝卜素、可可壳色、姜黄等，主要用于配制酒、糖果、熟肉制品、果冻、冰淇淋、人造蟹肉等食品。由于天然食用色素的价格还较高和受目前生活水平所限，其在国内食品制造业中的应用量还较少。随着我国人民生活水平的进一步提高，回归大自然、食用全天然原料的产品必将成为今后食品消费的主流，国内食品制造业对天然食用色素的需求将不断增长，同时也将开辟天然色素在医药、日化等方面更广阔的应用领域。 3.1 在食品行业的应用 目前，我国允许使用的天然色素有四十余种，均制订了相应的国家标准。在食物中的天然色素主要有以下几种。 红曲米主要成分是红斑素和红曲红素。国家规定，生产厂家可适量用其配制酒、糖果、熟肉制品、腐乳、雪糕、饼干、果冻等食品。 焦糖蔗糖、葡萄糖或麦芽糖浆在160～180℃高温下加热焦糖化，再用碱中和，即制成红褐色或黑褐色膏状物——焦糖。由于在焦糖的生产中，有时会使用铵盐作为催化剂，这就使焦糖中含有4-甲基味唑，这种物质有强烈的致惊厥作用，若含量过大，对人体有害。所以，我国规定，使用铵盐作为催化剂制得的焦糖仅限用于碳酸饮料、黄酒、葡萄酒，且其中的4-甲基味唑含量不能超过200毫克/千克。 甜菜红是从植物的根、茎、叶、果实、种子等中提取制成的植物类色素，这类色素包括红花黄、姜黄、辣椒红、越桔红、黑豆红、高粱红、萝卜红、玫瑰茄红等。这类色素可不限量用于食品加工。 虫胶红(紫胶红)紫胶虫在其寄生植物上所分泌的一种有色物质。其色可随pH值的改变而改变，pH值越小，色越红；pH值越大，色越紫。国家规定，虫胶红的最大使用量不得超过0.5毫克/千克。 3.2 在保健品行业的应用 在以前，水果和蔬菜占了人们每日所食食物中很大的一部分，这种生活方式的特征是食物丰富而且健康。但随着经济水平的提高，人们不仅限于在食物中获得营养。后来，人们意识到，许多能够带给水果和蔬菜鲜艳颜色的色素其实也是非常有价值的营养品，现代技术也应用可以开发更多精细的产品，于是天然色素与进入了保健品的行列，下面介绍了几种常见的应用在保健品里的天然色素。自然界中存在许多色素，其中一些色素既可以作为食用色素，也可以作为重要的营养成分，这些色素的色调许多都是介于黄色、橙色和红色之间。 花青素是一类天然色素，它们存在于水果和蔬菜中，使得水果和蔬菜呈现红色到蓝色的色调。在工业化生产中，大部分色素的常用来源为葡萄、接骨木果、覆盆子和红甘蓝（紫甘蓝）。花青素不仅可以作为色素，而且也有许多生物活性，不同来源的花青素具有不同的特性。来源于葡萄皮的花青素可以降低心脏病的危险，来源于接骨木果的花青素对流感病毒具有抵抗作用，来源于覆盆子的花青素对视力具有良好的保护作用。 另一大类具有营养特性的天然色素是类胡萝卜素。类胡萝卜素广泛分布在自然界中，一般呈现黄色、橙色和红色。大多数水果和蔬菜都含有类胡萝卜素的混合物，从这些水果和蔬菜中所获得的提取物是人类必需营养的重要来源，现在已经确认了自然界中有600种不同的类胡萝卜素。β－胡萝卜素是最普遍的类胡萝卜素，现在已经广泛应用于食品加工中，β－胡萝卜素应用于黄油和人造黄油中已经有很多年的历史，它不仅给这些产品提供黄色的色调，而且还可以提供维生素A，这主要是由于β－胡萝卜素在人体内可以转化成维生素A。在许多国家中均有规定，即人造黄油必须添加维生素A，因此，β－胡萝卜素成为维生素A的来源。在自然界中混合类胡萝卜素最丰富的是棕榈油的果实，含有α、β和γ－胡萝卜素和番茄红素。许多消费者已经认可了混合类胡萝卜素对人体健康有益。现在，天然胡萝卜素已经成为非常普遍使用的色素，可以给产品提供吸引人的黄色和橙色。  叶黄素是一种来自万寿菊的黄色素。一直到近来人们才意识到它是一种抗氧化剂，可以对抗斑点退化（一种导致老年人失明的疾病）。番茄红素是一种鲜艳的红色色素，它是一种很强的抗氧化剂，可以预防许多种癌症。姜黄素也具有抗氧化性，同时具有抗炎的特性。 该在正式使用时删除 结束语 天然色素健康且安全性高的特性使其在这个追求健康饮食的时代会越来越受欢迎。天然色素的发展局限是在提取分离方面存在缺陷，不易于保存应用，随着现代技术的精细的发展，天然色素的提取应用方面的困难将会被解决。相信我们将迎来一个更加绿色安全的饮食时代。 参考文献 [1] 杨虎清，素娟.色素的过去和未来[J].中国食品添加剂，2002，（3）：10-14. [2]严秉宗.我国天然色素现状和发展方针[J].中国食品添加剂，2005，（4）：5-9. [3]谢运昌.使用天然色素的研究现状[J].四川食品工业科技，2007，(1):7-12. [4]李进.植物源天然色素的开发与应用[J].首都师范大学学报，2006，（9）：8-11. [5]王桃云.姜黄素的提取工艺研究[J].食品工业科技，2011，（10）：23-26. [6]王建华.天然色素的开发应用[J].药医应用，2005，（5）：23-28. 致谢 在本文写作过程中感谢王华老师给予与我写作的方向以及及时细心的纠正我的错误和细心指导我，才能顺利的完成这篇论文。这个过程已经超过了一个任务，我从中学会了如何表达自己对以事物的了解。以及在此过程中和老师讨论得到的诸多知识与经验，在这里再次感谢我的导师王华老师。 生命科学学院本科学年论文指导教师评分表 学生姓名 学院 专业年级 论文（设计）题目 评价项目 评价标准（A级） 满分 评      分 A B C D E 选题质量 选题符合专业培养目标，体现综合训练要求；题目具有适当难度，有一定的理论意义或实际意义 20 19-20 17-18 15-16 13-14 ≤12 文献资料利用能力 能独立地利用多种方式查阅中外文献；能正确翻译外文资料；能正确有效地利用各种文献资料 10 10 9 8 7 ≤6 调查实验研究能力 研究方案设计合理；实验方法科学；技术路线可行；实验数据可靠；计算正确；理论合乎逻辑；动手能力强；能独立完成研究任务；研究结果客观真实；能综合运用所学知识发现和解决实际问题 20 19-20 17-18 15-16 13-14 ≤12 论文（设计）质量 结构严谨，逻辑性强；语言文字表达准确、流畅；数据真实可靠，格式、图、表规范；有一定的学术水平或应用价值 30 28-30 25-27 22-24 19-21 ≤18 创新能力 体现较强的创新意识；应用新理论、新方法，解决新问题；工作有独到见解或新突破 10 10 9 8 7 6 工作态度和工作量 工作认真主动；作风扎实严谨；工作量饱满；圆满完成了任务所规定的各项任务 10 10 9 8 7 6 总分 具体评阅意见： 指导教师（签名）________________              年    月    日 指导教师姓名 职称、学位 教研室 主要讲授课程 注：1、请参照上表标准，对学年论文分项打分，并填写在相应项目评分栏中。 2、计算出总分。若总分<60分，则不能获得相应学分，该论文须限期修改合格后重新评阅。