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天然食用色素制备技术简介

来源：花匠小妙招时间：2025-09-18 13:49

食用色素作为一种食品添加剂在食品工业中越来越受到重视,由于合成色素均具有不同程度的毒性,长期和过量使用会危害人类健康,甚至有致癌和致畸作用,现各国都在限制合成色素的使用。天然食用色素安全性高,色调柔和、自然,且不少具有较高的营养价值和药理作用,有利于人类的健康。随着人们卫生保健意识的提高,崇尚自然的风气日益增强,天然食用色素将更加受到人们的欢迎。因此,天然食用色素的开发和应用已成为当代食品工业重要

气液两性(即与气体相当的高渗透能力和低黏度及与液体相当的密度和对物质优良的溶解力)的特点和它对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变化这一特性而实现溶质溶解与分离的一项技术[5]。利用这种超临界流体可从多种液态或固态混合物中萃取出待分离的组分，一般采用CO2作为提取剂。超临界CO2提取技术是以液态CO2为溶剂进行提取的，是一种不同于传统天然食用色素提取的新工艺，其提取率与提取温度、提取压力、CO2消耗量等因素有关。此技术的主要特点是兼具传统溶剂提取法和蒸馏法的双重功能,尤其对热敏性物质和不挥发性物质的分离更具特色。因此，超临界CO2提取技术符合人们回归自然的潮流，可以带动相关产业发展，带动我国化学溶剂法的技术改造，促进行业发展，是一种从天然物质中提取、制备及分析样品的优良方法。如对天然番茄红素的超临界CO2提取研究表明[6]，番茄红素的生产工艺参数为压力约 15MPa，温度约45℃，时间约1.5h。

1.4 大网络树脂吸附法

吸附树脂是近10年发展起来的一类有机高分子聚合物吸附剂，它具有物理化学稳定性高，吸附选择性强，不受无机物存在的影响，再生简便，解吸条件温和，使用周期长，宜于构成闭路循环，节省费用等诸多优点，避免了用有机溶剂提取分离造成的有机溶剂回收难、损耗大、成本高、易燃易爆、对环境污染严重等缺点，现已广泛用于有机物浓缩、分离、制备与提纯等方面[7]。吸附树脂对物质的吸附作用不仅同树脂的物理和化学性质有关，而且同吸附物质的性质、介质的性质及操作方法等因素有关。此项技术多用于提取花青素类色素，它是将植物用酸性溶液浸提后过滤，滤液用大网络吸附树脂吸附后再用合适的溶剂洗脱，将洗脱液浓缩或喷雾干燥即得最终产品。经过大网络吸附树脂的处理，色素得到了纯化。如用AD-50大网络吸附树脂提取精制紫叶小檗叶红色素[8]的最佳条件为，AD -50树脂在50℃、吸附液pH3～4时对紫叶小檗叶红色素的吸附能力较强，以95%乙醇作为解吸剂，20℃以下洗脱效果最好。

1.5 微波提取法

微波指频率在300～300 000MHz之间的电磁波，亦称超高频波。微波提取的机制，一方面是微波辐照过程是微波射线自由透过透明的提取介质，到达生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能，物料内部温度突然升高，天然物料的维管束和腺胞系统升温更快，保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力，细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁周围自由流出，传递转移至提取介质周围，在较低的温度下被提取介质捕获并溶解其中，过滤分离残渣，即得提取物。另一方面，微波产生的电磁场加速被提取组分由物料内部向提取溶剂界面的扩散速率。如物料中的水分子，由于微波能量发生器以每秒百万次变化的正负极电荷中心发出高频幅射能，产生交变电场，在其作用下，水分子吸收电场能，有转动的趋势，当交变电场频率足够高时，水分子高速转动成为激发态，而激发态是一种高能量不稳定状态，或者水分子汽化，加强提取组分的驱动力，或者水分子本身释放能量回到基态，所释放的能量传递给其它物质分子，加速其热运动，缩短提取组分的分子由食品物料内部扩散到提取溶剂界面的时间，从而提高提取速率。

微波提取方法的优点是提取率高、准确、快速、操作成本低，减少原料预处理费并对环境无害。微波射线穿透性极好，可施加于任何天然生物材料，在接近环境温度下抽提所需的有效成分，对于热敏性成分的提取极为有效，而且还可将其与超临界流体提取结合运用，解决微波提取中溶剂残留问题，这是现有的各种提取法难以达到的。随着微波技术在工业中的普及，微波提取作为一种新的顺应潮流的高新技术必将得到迅速发展。如微波提取法提取栀子黄色素[9]的工艺条件，提取功率210W、提取剂500g/L的乙醇水溶液、提取时间80s、提取级数2级、料液比1∶12，在此条件下色素的提取率可达到98.2%。