10-天然色素來(lái)源、性質(zhì)及功能簡(jiǎn)介-普及

天然色素的來(lái)源、性質(zhì)和生理成效

為生活添加色彩

為生命添加健康食品功能化趨勢(shì)隨著消費(fèi)者生活水平的不斷提高和健康意識(shí)的日漸增強(qiáng),群眾食品功能化已成為當(dāng)今食品工業(yè)的一個(gè)流行趨勢(shì)。人類對(duì)食品的要求已不僅僅是能吃飽、吃好,更希望食品能對(duì)身體健康有促進(jìn)作用,能吃出健康、吃出美麗,于是就出現(xiàn)了具有營(yíng)養(yǎng)功能、保健功能和調(diào)節(jié)生理活動(dòng)功能的眾多功能性食品。天然色素的高平安性和豐富的生理功能正好迎合了這一開(kāi)展趨勢(shì)，正在越來(lái)越多的食品領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和推廣。近年來(lái)隨著我國(guó)健康食品的快速開(kāi)展及我國(guó)天然色素產(chǎn)品對(duì)歐美、東南亞地區(qū)出口的大增，一股以天然色素取代合成色素的潮流正在全球上演并迅猛擴(kuò)展，也預(yù)示著：天然提取物必將是未來(lái)健康食品的理想選擇！天然色素的優(yōu)越性平安性好：天然色素的原料均來(lái)自于自然界，大多還作為人類食物的來(lái)源之一長(zhǎng)期食用，因而都具有良好的平安性。有益健康：隨著科技的開(kāi)展，越來(lái)越多的科學(xué)研究證明絕大多數(shù)的天然色素已不僅僅具有著色功能，更具有對(duì)機(jī)體健康有益的生物學(xué)成效。穩(wěn)定性高：天然色素產(chǎn)品通過(guò)制劑化技術(shù)的應(yīng)用，在保存原有成效的根底上，改善了其溶解性，提高了其對(duì)光、熱的穩(wěn)定性，已能夠滿足“飲品、糖果、巧克力、果凍、餅干及其夾心”等食品領(lǐng)域的特殊要求，進(jìn)一步擴(kuò)大了天然色素的應(yīng)用范圍。生物學(xué)功能：隨著社會(huì)的開(kāi)展，消費(fèi)者對(duì)食品特異的“功能性”訴求會(huì)越來(lái)越多，具有對(duì)人體健康、保健有益的生理學(xué)成效的天然色素，會(huì)在飲料、糖果、巧克力、果凍、餅干及其夾心等食品領(lǐng)域得到更加廣泛的推廣和應(yīng)用。天然色素根本特性及功能天然色素是什么：天然工藝色素是以天然的植物、生物為原料，利用現(xiàn)代化、純物理的、技術(shù)，經(jīng)提取、精制而得到的一種天然產(chǎn)物，濃縮了天然植物中的多健康種活性成份和功能性成份，不僅具有食品著色的功能，更具備對(duì)機(jī)體有益的生理性成效。天然色素主要來(lái)源：1、植物類天然色素：如梔子黃色素、葉黃素、辣椒紅、紅花黃、姜黃、紫甘薯等；2、動(dòng)物及動(dòng)物分泌物類：如胭脂蟲(chóng)紅色素、葉綠素、紫膠紅等3、微生物發(fā)酵類：如梔子藍(lán)、紅曲紅等天然色素的分類第一類：類胡蘿卜素1、來(lái)源：廣泛存在于各類植物的根、葉、花、果實(shí)、種子及藻類和細(xì)菌中。1831年首先發(fā)現(xiàn)于胡蘿卜根中，目前的約600種以上。2、結(jié)構(gòu)：屬四萜類物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)中含有8個(gè)異戊二烯，末端具有各自不同的構(gòu)型及修飾。3、理化性質(zhì)：多不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，溶液呈現(xiàn)亮麗的紅色至黃色；分子結(jié)構(gòu)中的大量共軛不飽和雙鍵決定了類胡蘿卜素易被氧化，對(duì)光照、加熱、強(qiáng)酸等敏感；具有高效的單線態(tài)氧猝滅能力和終止細(xì)胞內(nèi)自由基鏈?zhǔn)椒错懙哪芰?，具有極強(qiáng)的抗氧化功能。4、種類：目前廣泛使用的類胡蘿卜素主要有：β-胡蘿卜素、葉黃素、番茄紅素、藏花素、辣椒紅素等。類胡蘿卜素類來(lái)源、性質(zhì)及生理成效如下表：名稱來(lái)源結(jié)構(gòu)及性質(zhì)生理功效β-胡蘿卜素1、天然產(chǎn)物：微生物發(fā)酵法、微藻培養(yǎng)法、植物提取等。2、化學(xué)合成：以紫羅酮、維生素A乙酸酯為起始原料，化學(xué)合成制得1、分子式為C40H56，相對(duì)分子質(zhì)量536.88；2、不溶于水，溶于油脂及脂溶性溶劑，溶液呈現(xiàn)一種亮麗的橙色~橙黃色。1、β-胡蘿卜素可以作為VA的前體物2、增強(qiáng)免疫力，預(yù)防癌癥和畸變3、保護(hù)心血管葉黃素天然產(chǎn)物：微生物發(fā)酵、微藻生物培養(yǎng)、天然植物提取（玉米、萬(wàn)壽菊等）；作為商品用的葉黃素多源自萬(wàn)壽菊植物1、分子式：C40H56O2

相對(duì)分子質(zhì)量：568.882、不溶于水，溶于油脂及有機(jī)溶劑，溶液呈現(xiàn)一種亮麗的橙黃~黃色。1、預(yù)防和治療白內(nèi)障；2、預(yù)防年齡相關(guān)性視網(wǎng)膜黃斑退化；3、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力和癌癥預(yù)防；4、預(yù)防心血管疾病和對(duì)皮膚的保護(hù)名稱來(lái)源結(jié)構(gòu)及性質(zhì)生理功效番茄紅素1、天然產(chǎn)物：微生物發(fā)酵法、微藻生物培養(yǎng)、天然植物提?。ǚ训龋?、化學(xué)合成：一般是以假紫羅蘭酮和乙烯基溴化鎂在0℃進(jìn)行Grignard縮合反應(yīng)1、分子式：C40H56，相對(duì)分子質(zhì)量：536.88。2、一種無(wú)環(huán)胡蘿卜素，溶于油脂及脂溶性溶劑，不溶于水，溶液色澤呈現(xiàn)出一種自然地紅色~深紅色。1、抗氧化，猝滅自由基；2、提高機(jī)體免疫力和抗癌活性；3、防治白內(nèi)障；4、抗輻射。辣椒紅素天然產(chǎn)物：目前作為商品出售的辣椒紅素均來(lái)自于辣椒，經(jīng)提取、精制而得到。1、分子式為：C40H56O3

，相對(duì)分子質(zhì)量為：584.88，自然界多以全反式形式存在。2、一種含氧類胡蘿卜素，易溶于油脂及脂溶性溶劑，不溶于水，溶液呈現(xiàn)自然地橙黃~紅色。1、增強(qiáng)機(jī)體免疫力2、抗輻射，放突變3、降低尿酸，治療痛風(fēng)名稱來(lái)源結(jié)構(gòu)及性質(zhì)生理功效藏花素1、梔子的果實(shí)：作為商品，市場(chǎng)上的藏花素則主要來(lái)自于梔子的果實(shí)中，經(jīng)提取、精制而得到；2、藏紅花的花蕊：名貴藏紅花中提取、精制而成。二者的結(jié)構(gòu)、功效完全相同1、分子式為：C44H64O24

，相對(duì)分子質(zhì)量

為：977.21。分子結(jié)構(gòu)式：2、屬含氧類胡蘿卜素，為目前所知唯一水溶性類胡蘿卜素，易溶于水、乙醇等，不溶于油脂，水溶液為透明的亮黃色。1、延緩素愛(ài)老，增強(qiáng)免疫力；2、抗癌、抗突變；3、抗抑郁，舒緩壓力，改善睡眠；4、改善性功能。第二類：花色苷類1、來(lái)源：花色苷是一類天然產(chǎn)物的總稱，廣泛分布于綠色植物的花、葉、根、莖、果實(shí)中，賦予其從橙色、紅色、紫色至藍(lán)色的亮麗色彩，目前已發(fā)現(xiàn)22類、600余種。2、結(jié)構(gòu)：花色苷具有相同的根本分子結(jié)構(gòu)，即相同的花色苷元〔花青素〕，3、5、7-三羥基-2-苯基苯并吡喃與糖、有機(jī)酸等通過(guò)形成糖苷鍵、酯鍵?；姆绞剿纬傻囊环N化合物。3、結(jié)構(gòu)式：4、理化性質(zhì)：〔1〕花色苷作為一種水溶性天然產(chǎn)物，由于其分子結(jié)構(gòu)的特殊性造成了其產(chǎn)品具有特定的理化性質(zhì)，最顯著的表現(xiàn)在對(duì)PH值的敏感性方面。隨著PH的變化，花色苷在PH值1~12的范圍內(nèi)發(fā)生著從橙紅色~藍(lán)色的色調(diào)變化，如以下圖：〔2〕分子結(jié)構(gòu)中的酚羥基的存在，造成其對(duì)光照、高溫、金屬離子、強(qiáng)復(fù)原劑的敏感性，優(yōu)良的抗氧化性能。5、種類：目前在糖果、飲品等中廣泛使用的花色甘類主要有：紫甘薯色素、紫甘藍(lán)色素、蘿卜紅、葡萄皮紅等?；ㄉ疹悂?lái)源、性質(zhì)及生理成效如下表：名稱來(lái)源成分及性質(zhì)生理功效紫甘薯色素紫甘薯的塊狀根莖，經(jīng)提取、精制所得。紫甘薯屬于甘薯的一個(gè)品種，因其根莖呈深紅色而得名，原產(chǎn)于日本，1988年引入中國(guó)。1、主要成份為矢車菊素和芍藥素，形成糖苷后被咖啡酸、阿魏酸或羥基苯甲酸酰化。2、易溶于水、乙醇，不溶于油脂；水溶液隨PH值的升高，逐漸發(fā)生從紅色、粉紅色、紫色、藍(lán)紫色、藍(lán)色的色調(diào)變化；在酸性環(huán)境中對(duì)光、熱穩(wěn)定，對(duì)還原劑敏感。1、抗氧化，清除自由基；2、抗突變，抑制腫瘤；3、抑菌、抗炎，對(duì)金色葡萄球菌、綠膿桿菌和大腸桿菌有明顯的抑制效果，并與其濃度具有正相關(guān)性，但對(duì)霉菌無(wú)效。蘿卜紅色素紅心蘿卜，經(jīng)提取精制而得到的一種天然色素。

1、主要為天竺葵素，形成糖苷后被羥基苯甲酸、阿魏酸?；?、易溶于水、乙醇等，不溶于油脂；水溶液隨PH值的升高，逐漸發(fā)生從紅色、粉紅色、紫色、藍(lán)紫色、藍(lán)色的色調(diào)變化；在酸性環(huán)境中對(duì)光、熱均穩(wěn)定，耐還原性稍差。1、清除體內(nèi)自由基；2、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化；3、抗菌名稱來(lái)源成分及性質(zhì)生理功效葡萄皮紅色素葡萄皮或葡萄，經(jīng)提取精制而得到的一種天然色素。1、主要成份為錦葵素、芍藥素形成糖苷后被羥基苯甲酸、阿魏酸?；?。2、易溶于水、乙醇等，不溶于油脂；水溶液隨PH值的升高，逐漸發(fā)生從暗紫紅色、藍(lán)紫色、藍(lán)色的色調(diào)變化；在酸性環(huán)境中對(duì)光、熱、金屬離子均穩(wěn)定。1、抗氧化，抗自由基；2、抑菌、抗炎，能增強(qiáng)免疫系統(tǒng)能力，抑制炎癥和過(guò)敏，對(duì)多種細(xì)菌生長(zhǎng)具有抑制效果，效果與添加量有關(guān)。；3、防止動(dòng)脈硬化，保護(hù)視力，能夠增強(qiáng)血管彈性、松弛血管，增加全身血液循環(huán)，具有一定的降血壓功效;含有的白藜蘆醇可降低血液粘稠度，抑制血小板凝結(jié)和血管舒張，預(yù)防血栓形成，對(duì)冠心病，缺血性心臟病，高血脂均有防治作用。第三類：姜黃素類1、來(lái)源：姜黃素作為一種天然產(chǎn)物，主要分布于自然界中的姜科植物的根和莖中，作為一種工業(yè)化生產(chǎn)的天然產(chǎn)物那么主要是以姜黃屬植物姜黃、莪術(shù)、郁金的根為原料，經(jīng)提取、精制而得到的制劑化產(chǎn)品。2、結(jié)構(gòu)：姜黃素是一種植物多酚類物質(zhì)，產(chǎn)品中飽含姜黃素、單脫甲氧基姜黃素、雙脫甲氧基姜黃素。分子式分別為：C21H20O6、C20H18O5、C19H16O4，相對(duì)分子量分別為：368.39、338.39、308.393、理化性質(zhì)：姜黃素不溶于水和油脂，易溶于乙醇、冰醋酸、丙二醇以及局部有機(jī)溶劑；溶液在酸性條件下呈亮麗的黃色，堿性環(huán)境中呈紅色，酸化后溶液又可恢復(fù)為黃色；耐熱性好、對(duì)光、金屬離子較敏感。4、生理成效：〔1〕抗腫瘤活性，美國(guó)國(guó)立腫瘤研究所把姜黃素列為第三代癌化學(xué)預(yù)防藥，已于2000年列入美國(guó)藥典。〔2〕防止動(dòng)脈粥樣硬化；〔3〕抗炎、抑菌；〔4〕保護(hù)肝臟。第四類：黃酮類來(lái)源、性質(zhì)及生理成效如下表：名稱來(lái)源結(jié)構(gòu)及性質(zhì)生理功效紅花黃色素紅花的花蕊，以菊科植物紅花的花蕊為原料，經(jīng)提取精制而得到的一種天然色素。1、分子式分別為：C27H32O16、C48H54O27

，相對(duì)分子量分別為：612.5、10622、紅花黃色素屬黃酮類物質(zhì)，產(chǎn)品中主要的呈色組分為紅花黃A和紅花黃B。3、紅花黃色素易溶于水、乙醇，不溶于油脂，水溶液呈現(xiàn)透明的檸檬黃色；溶液色澤在PH=1~10范圍內(nèi)穩(wěn)定；對(duì)光、熱、金屬離子穩(wěn)定，耐還原性好。1、活血通經(jīng)、祛瘀止痛；2、保護(hù)心肌和免疫抑制；3、降低膽固醇、將血壓；4、增強(qiáng)機(jī)體健康；5、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，抗氧化?？煽蓺ど乜煽啥辜翱煽蓺?，以可可豆及可可殼為原料，經(jīng)提取、精制而得到的一種天然色素，屬于一種聚黃酮類糖苷。1、可可色素屬于一種多酚類聚合物，主要呈色組分為聚黃酮類糖苷、表兒茶酸聚合物等；2、溶于水、含水乙醇，不溶于油脂；水溶液呈現(xiàn)一種透明的棕黃色~紅棕色，對(duì)PH值穩(wěn)定，對(duì)光、熱、金屬離子穩(wěn)定，耐氧化、耐還原性好1、可抑制單線態(tài)氧的生成，延緩脂肪的氧化；2、對(duì)油脂氧化的延緩效果大于BHT，3、分子結(jié)構(gòu)中的酚羥基有良好活性第五類：梔子藍(lán)名稱來(lái)源結(jié)構(gòu)及性質(zhì)生理功效梔子藍(lán)色素梔子苷為原料，以梔子提取物中的梔子苷為原料，在β-葡萄糖苷酶的作用下與氨基酸反應(yīng)，經(jīng)發(fā)酵、滅活、精制而得到的一種天然色素。1、構(gòu)成梔子藍(lán)色素的成分較為復(fù)雜，主要呈色物質(zhì)為京尼平-氨基酸復(fù)合物，分子結(jié)構(gòu)式：2、梔子藍(lán)色素易溶于水、含水乙醇及含水丙二醇，不溶于油脂；水溶液呈現(xiàn)一種透明的藍(lán)色~天藍(lán)色，溶液色澤對(duì)PH值穩(wěn)定，但在PH≤3的環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生色素沉淀；色素對(duì)光、熱、金屬離子穩(wěn)定，耐氧化、耐還原性好。1、活血通經(jīng)、祛瘀止痛；2、保護(hù)心肌和免疫抑制；3、降低膽固醇、將血壓；4、增強(qiáng)機(jī)體健康；5、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，抗氧化。第六類：葉綠素銅鈉鹽名稱來(lái)源結(jié)構(gòu)及性質(zhì)生理功效梔子藍(lán)色素蠶沙或苜蓿草類，商品化的葉綠素銅鈉鹽是以蠶沙為原料，經(jīng)提取、皂化后與氧化銅等進(jìn)行銅化反應(yīng)而得到的一種色素1、屬于卟啉類色素，主要成分為葉綠素銅鈉、葉綠素銅二鈉，分子式為C34H38O6N4CuNa、C34H38O6N4CuNa2

，分子量為：744.11、730.13；分子結(jié)構(gòu)式：2、易溶于水、含水乙醇，不溶于油脂；水溶液呈現(xiàn)一種透明、鮮亮的綠色，溶液色澤對(duì)PH值穩(wěn)定，但在PH≤6的環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生色素沉淀；在中性環(huán)境中對(duì)光、熱稍穩(wěn)定，與部分金屬離子結(jié)合易發(fā)生沉淀，耐氧化、耐還原性好。作為一種藥物原料，對(duì)胃潰瘍面的愈合、急慢性肝炎有輔助治療效果第七類：其他一、梔子提取物：1、梔子多糖：梔子多糖在梔子中含量較高，現(xiàn)代研究說(shuō)明，其在抗腫瘤、增強(qiáng)免疫等方面顯示出一定的效果。除此之外，多糖中還含有食品添加劑果膠。前期初步研究說(shuō)明，在多糖中別離果膠工藝較簡(jiǎn)單。2、甘露醇：是一種在食品、藥品行業(yè)中廣泛使用的一種原料。但其含量較低，如果要開(kāi)發(fā)梔子多糖，那么其本錢(qián)極低，作為一種原料出售，可以降低生產(chǎn)線本錢(qián)。3、梔子苷類毒性問(wèn)題：梔子苷類肝毒性，主要是在動(dòng)物試驗(yàn)中，大鼠較為敏感，且中毒劑量為280mg/kg，小鼠中毒性較低。且認(rèn)為是梔子苷在體內(nèi)水解為京尼平所致?，F(xiàn)日本專利研究說(shuō)明，京尼平具有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子作用，可以改善小鼠腦外傷所致各種病癥，其效果接近現(xiàn)行市場(chǎng)上行銷的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子類產(chǎn)品，且無(wú)該類產(chǎn)品的神經(jīng)毒性。其用量為4、日本專利載：梔子50%乙醇提取物具有明顯的脂肪分解促進(jìn)活性，在降脂、減肥方面應(yīng)有較好的效果?？捎糜谑称?、保健品的開(kāi)發(fā)。5、梔子配薄荷葉具有緩解壓力，穩(wěn)定心理的作用，可壓成微型片，都市人群特別是白領(lǐng)食用〔神經(jīng)癥，抑郁癥，精神分裂癥等〕。專利分別采用人、動(dòng)物試驗(yàn)，結(jié)果較為可靠。6、藏花素、藏花酸均為脂肪酶抑制劑，動(dòng)物試驗(yàn)說(shuō)明，在降脂減肥上能到達(dá)到洛伐他汀、賽尼可的效果。7、韓國(guó)人申請(qǐng)了〔1〕梔子苷抗乙肝藥物專利；〔2〕用于抗老年