7 натуральных красок из растений

1. Введение

Пищевая окраска улучшает цвет пищи и является важным компонентом пищевых добавок.Окраска пищевых продуктовПодразделяется на два типа: синтетический и натуральный. С развитием технологии было обнаружено, что многие разновидности синтетической окраски обладают серьезной хронической токсичностью и канцерогенностью, что вызывает широкую обеспокоенность потребителей. Однако отечественные и зарубежные исследования показали, что естественные пигменты не только очень безопасны и имеют мягкий оттенок, но и имеют определенную физиологическую активность и рассматриваютсяФункциональное натуральное окрашивание пищевых продуктов- да. Таким образом, разработка и использование натуральных пигментов стала горячей темой исследований на данном этапе. В настоящем документе в основном представлен краткий обзор семи пигментов растений, которые были изучены более подробно, с целью оказания теоретической поддержки исследователям, занимающимся смежными исследованиями.

2 обзор семи пигментов растений

2.1 красный мулберри пигмент

Мулберри широко известны как- мулберри.Финики, фрукты или ягоды. Они являются зрелым совокупным плодом Morus alba L., растения в мульберри рода мульберри семейства. Ягоды мулберри являются пурпурно-красными или пурпурно-черными (некоторые из них также белые), с жирной, упругой текстурой и слегка кислым и сладким вкусом [1]. Мулберри красный пигмент извлекается из натуральных плодов мулберри и является разновидностью пигмента антоцианина [2]. Антоцианины существуют в виде гликозидов, т.е. антоцианинов, в их естественном состоянии. Антоцианины имеют типичную структуру углеродного скелета C6 - C3 - C6 и поэтому считаются разновидностью флавоноидов. Он может уменьшить содержание жиров в сыворотке и печени, и имеет антимутагенные и противоопухолевые эффекты [3]. Мулберри пигмента показывает некоторую нестабильность в нагревании и ультразвуковой обработки в различных концентрациях соляной кислоты, лимонной кислоты, тартарной кислоты и аскорбиновой кислоты, но степень нестабильности варьируется в зависимости от типа и концентрации кислоты, и изменение является сложным. Для сравнения, пигмент в растворе аскорбиновой кислоты наиболее неустойчив к нагреванию и ультразвуковой обработке, в то время как пигмент в растворе соляной кислоты относительно стабилен к нагреванию; Пигмент в растворе лимонной кислоты относительно устойчив к ультразвуковой обработке [4].

Li Xinlei et al. [5] определили оптимальные условия для экстракции пигментов мульберри посредством однофакторных и ортогональных исследований: 80% этанола, соотношение материалов к жидкости 1:3 (г/мл), температура экстракции 30 градусов, время экстракции 0,25 ч. Концентрация этанола > Время извлечения > Температура экстракции. Xiao Gengsheng et al. [6] изучали динамические изменения основных пигментов во время созревания мульяники, используя высокопроизводительные жидкостные хроматографии (HPLC) для обнаружения основных компонентов антоцианина во время созревания мульяники, которые в основном включают цианидин -3- о-глюкозид (C3G), цианидин -3- о-рутинозид (C3R) и пеларгонидин -3- о-глюкозид (Pg3G). 3 изменения в трех компонентах являются следующими: C3G и C3R являются двумя основными компонентами антоцианина в мульнике в течение периода созревания, и C3G имеет тенденцию к постепенному увеличению, в то время как C3R сначала увеличивается, а затем незначительно уменьшается, а затем быстро увеличивается на более позднем этапе. Pg3G не обнаруживается в начале созревания и роста мульчи, а затем сначала увеличивается, а затем уменьшается, а затем быстро увеличивается на последующих этапах. При производстве характеристики содержания основных пигментов в мулнике и накопления соединений антоцианина могут быть использованы в качестве одного из эталонных факторов для определения надлежащего времени сбора муляники.

2.2 пигменты виноградной кожи

Виноградные пигменты кожи являются натуральными пигментами антоцианина, которые являются безопасными, нетоксичными и содержат определенные питательные вещества. Они имеют эффект антиокисления и выпаса свободных радикалов, а также определенные медицинские и медицинские преимущества. Они также могут быть использованы в качестве красителей в пище и косметике [7]. В некоторых работах сообщается, что наилучшие технологические условия для извлечения натуральных пигментов из кожи винограда Kyoho были получены с помощью ортогонального теста: безводного этанола в качестве экстракционного агента, 5,00 г сырья, 35 мл экстракционного агента, pH экстракции 3, температуры экстракции 80°C и времени экстракции 1 час. Порядок влияния каждого фактора: время экстракции > Количество экстракционного агента > Извлечение pH > Температура экстракции [8].

Ван чофиронг и др. [9] обсудили условия извлечения пигментов из кожи винограда киохо. Результаты показали, что 70% этанола + 0,5% лимонной кислоты (отношение объема 5:1) является наиболее эффективным дляИзвлечение виноградной кожиПигменты, за которыми следуют 80% этанола + 0,5% лимонной кислоты (5:1). 5% лимонной кислоты (5:1); Используя 70% этанола + 0,5% лимонной кислоты (5:1) в качестве экстракционного раствора, масса виноградных шкур в экстракционный раствор 1:10 (г/мл), оптимальная температура 65 градусов, оптимальное время экстракции 90 мин, оптимальный pH для экстракции 2,0. Исследования стабильности пигментов виноградной кожи показали, что кислотность оказывает значительное влияние на стабильность пигмента и значительно улучшает цвет пигментов; Низкие температуры способствуют хранению пигментов; Длительное воздействие солнечного света постепенно разлагает пигменты; Ионный металл Fe3+ оказывает значительное влияние на стабильность пигмента; Добавка H2O2 оказывает значительное влияние на стабильность пигмента; Водный раствор витамина с, водный раствор сукроза и бензоат натрия оказывают небольшое влияние на стабильность пигмента [10]. Ли янмэй и др. [11] изучили антиоксидантную активность пигментов кожи с ароматом розового винограда и пришли к выводу, что пигменты кожи с ароматом розового винограда обладают значительной уменьшающей способностью и могут эффективно собирать гидроксильные радикалы; Они также оказывают хорошее ингибиторное воздействие на спонтанное окисление липидов у мышей печени.

2.3 пигмент кожуры мандарина

Пигмент мандарин пигмент является одним из видов естественного пигмента, который широко используется. В основном встречается в кожуре растений, таких как мандарин, мандарины, помолы, цитроны, сладкие апельсины, лаймы, кумкваты и гардении. Он богат активными веществами, такими как пигмент мандариновой кожуры, флавоноиды мандариновой кожуры и полисахариды мандариновой кожуры. Она имеет важное значение для развития и использованияПищевой краситель агент[12]. Исследования по методу экстракции пигментов манжерового шелуха показали, что ультразвуковой метод экстракции является более идеальным методом экстракции пигментов манжерового шелуха в промышленном производстве. Оптимальными условиями процесса являются: ультразвуковая частота 40 КГЦ, концентрация этанола 6 5%, соотношение жидкости и твердого тела 1:10, температура экстракции 60 градусов, время экстракции 30 мин, время экстракции 2 раза, выход пигмента танжерина в этих условиях составляет 6,03% [13]. Генг цзинчжан (Geng Jingzhang) считает, что оптимальными условиями для экстракции пигментов кожуры танжерина являются: ультразвуковая частота средней частоты (47,6 КГЦ), экстракционный растворитель 55% этанола, время экстракции 15 мин, температура экстракции 60 градусов и соотношение материалов и жидкости 1:15. Кроме того, было получено много сообщений о деятельности пигментов апельсиновой кожуры.

Li Lingxu et al. [15] извлек спирторастворимые пигменты, эфирорастворимые пигменты, спиртоводорастворимые пигменты и водорастворимые пигменты из апельсиновых пигментов и использовал метод скорости роста мицелия для предварительного определения антибактериальной активности различных экстрактов растворителей апельсиновых пигментов против семи патогенных грибов, таких как грибы яблочной гнили. Результаты показали, что эфирные пигменты и спиртоводорастворимые пигменты оказывают различное ингибиторное воздействие на семь патогенных грибов растений. Ван хунтао [16] определил антибактериальное воздействие пигментов апельсиновой кожуры на обычные микроорганизмы и воздействие широко используемых пищевых добавок и света на стабильность пигментов посредством однофакторных экспериментов по изучению антибактериальной и стабильности пигментов апельсиновой кожуры. Исследование показало, что пигменты апельсиновой кожуры оказывают различное ингибиторное воздействие на общие патогенные бактерии, дрожжи и формы.

2.4 пигмент скорлупы каштана

Каштановая скорлупа пигмент натуральный коричневый пигмент с хорошей растворимостью в воде, сильной красочной мощностью и стабильными свойствами. Он имеет определенную степень антиоксидантных и антибактериальных эффектов, и в настоящее время является одним из немногих натуральных цветов пищи со стабильными свойствами. Она имеет большое значение для развития. Чжан япин [17] установил условия экстракции для пигмента скорлупы каштана, проанализировав факторы, влияющие на экстракцию коричневого пигмента скорлупы каштана: массовая доля NaOH составляла 2%, температура экстракции была 80°C, а время экстракции было 3 ч. Чжоу гоян и др. [18] экстракция пигментов из скорлупы каштана с использованием этилового спирта и ультразвуковых методов, сравнил эти два метода и изучил антибактериальные свойства и применение пигментов в скорлупе каштана. Результаты показали, что ультразвуковые волны имеют преимущества экономии времени, энергии и высокой скорости извлечения. Оптимальные технологические параметры ультразвуковой экстракции составили 40% объемной фракции этанола, 200 вт ультразвуковой мощности и 8 мин времени действия. Пигменты скорлупы каштанов оказывают ингибиторное воздействие на Bacillus subtilis, Escherichia coli, Aspergillus Нигер и Penicillium. Они также оказывают определенное консервантное воздействие на яблочный сок.

2.5 черный рисовый пигмент

Черный рис является очень отличительным типом риса в китае и#39. Семенные ресурсы риса. Она богата природными цветами, ароматами, питательными и лечебными свойствами. Черный рис не только богат белком, 17 аминокислотами, жирами, витаминами, минералами и 14 элементами, такими как Fe, Zn и Cu, но и содержитЧерный рисовый пигмент, который имеет важное лекарственное значение. Об этом свидетельствуют многочисленные исследованияПигмент черного риса-это пигмент антоцианина, растительный полифенол соединения, который оказывает влияние на снижение заболеваемости ишемической болезнью сердца, улучшает остроту зрения, а также обладает антиоксидантной и антиканцерогенной активностью [19]. Ван фенцзе и др. [20] провели систематическое исследование стабильности пигмента черного риса, которое показало, что пигмент черного риса чувствителен к прямому свету и окислителям, но не к низким температурам и снижающим агентам. Влияние ионов металлов Ca 2+, Cu 2+, Zn 2+, Mg 2+ и Na + на их стабильность не является очевидным.

У супин [21] использовал черный рис в качестве сырья и этанол в качестве экстракционного агента для извлечения пигментов черного риса, а также изучал этот процесс и его технологические условия. Оптимальные параметры экстракционного процесса были получены в ходе однофакторных и ортогональных экспериментов: объемная доля этанола 50%, степень шлифования 50 сеток, соотношение жидкости и материала 1:5, время экстракции 30мин, температура экстракции 80°C, экстракция pH=3. Изучалась также стабильность пигмента черного риса. Результаты показали, что кмno4 оказывает большее воздействие на пигмент черного риса, в то время как вк и лимонная кислота не оказывают существенного воздействия. Результаты изменений содержания пигмента и аминокислоты при проращивании черного риса показали, что цветовое значение экстракта черного риса коррелируется с температурой; Партия экстракции и обезжиривание образца также оказали значительное влияние на цвет экстракта [22]. Кроме того, черный рисовый пигмент обладает определенной понижающей способностью и оказывает сильное падальное воздействие на гидроксильные радикалы и ДНП н, а также определенную степень ингибиционного воздействия на анионы сверхоксидов. В экспериментальном диапазоне концентрации максимальная скорость накопления гидроксильных радикалов составила 90,42%, а максимальная скорость накопления радикалов ДПС н — 84,68%, что указывает на широкие перспективы применения пигмента черного риса в качестве естественного пигмента с антиоксидантными свойствами [23].

2.6 пигмент мангостин скорлупы

Мангостин — вечнозеленое дерево в семье Clusiaceae. В его рамкахФрукты являются питательнымиОказывает влияние на снижение температуры, растворяя жир, увлажняя кожу и снижая внутреннее тепло. Корпус плода богат пигментными компонентами и может использоваться в качестве естественного пигмента. Чжан бин и др. [24] исследовали влияние света, температуры, реагентов, pH и пищевых добавок на стабильность пигмента мангостин скорлупы. Результаты показали, что максимальная длина поглощающей волны пигмента в области видимого света составляет 478 нм, а лучшим растворителем для экстракции является 70% этанола. Пигмент является спирторастворимым пигментом, пригодным для использования в кислотных, нейтральных и слегка щелочных условиях. Имеет высокую стойкость к окислению и определенную степень теплостойкости. Ионы металлов Ca 2+, Cu 2+, Mg 2+ и Na + и пищевые добавки, такие как бензоат натрия, лимонная кислота, Vc и хлоридные реагенты натрия оказывают незначительное влияние на стабильность пигмента мангостина. Ультрафиолетовое излучение, открытый солнечный свет, Fe3+, редукторы, бикарбонат натрия и глюкоза оказывают определенное влияние на цвет пигмента.

Пенг веншу и др. [25] изучали устойчивость и антибактериальную активность пигмента, извлечённого из скорлупы мангостина в различных условиях. Пигмент мангостина перикарпа обрабатывался при различных температурах pH и различных концентрациях ионов металлов, окислителей, реагентов снижения и общих консервантов. Результаты показали, что пигмент мангостина перикарпа был более стабильным при pH < - 6; Эффект улучшения цвета был усилен после того, как температура превысила 80 градусов; Различные ионы металлов не оказали на него значительного воздействия; Пигмент мангостина перикарпа легко окисляется и уменьшается; И высокие концентрации консервантов оказали большее влияние на его стабильность. Бактериальные эксперименты показывают, что экстракт скорлупы мангостина оказывает сильное бактериостатическое воздействие на формы, бактерии и дрожжи. Эффект ингибирования увеличивается с повышением концентрации пигмента, а бактериостатический эффект находится в следующем порядке: Streptococcus viridans > Bacillus octopodis > Бациллус subtilis > Saccharomyces cerevisiae > Аспергилл Нигер > Shigella dysenteriae > Эшерихия коли. Результаты показывают, что пигмент имеет хорошую устойчивость и антибактериальную активность и может быть использован какНатуральный растительный пигмент в пигменте, напитков и фармацевтической промышленности.

2.7 фиолетовый пигмент сладкого картофеля

Фиолетовый пигмент сладкого картофеля(PSPC)-натуральный пигмент, получаемый из клубней и листьев фиолетового сладкого картофеля. Имеет яркий и натуральный цвет, нетоксичен, не имеет особого запаха и выполняет различные питательные, фармакологические и оздоровительные функции [26]. В литературе сообщается, что более высокий выход экстракции может быть получен с использованием водяного раствора соляной кислоты 0,2% в качестве экстракционного растворителя, соотношения жидкости и твердого вещества 1:5, температуры экстракции 50°C и времени экстракции 2h. Сырой экстракт отфильтровывается и адсорбируется с использованием макропористой адсорбционной смолы PDA-100, а затем растворяется в 70% этанола. Концентрированный и сухой элюент может быть использован для получения порошкообразного продукта фиолетового пигмента сладкого картофеля с высоким цветовым значением эм530 нм = 100 [27].

Лу юэчжун [28] использовал отечественный пурпурный сладкий картофель в качестве сырья для изучения условий извлечения пигментов с помощью растворителей, таких как спирты и органические кислотные растворы. Были изучены влияние таких факторов, как концентрация экстракционного раствора, соотношение материаложидкости, количество экстракций и время экстракции. В ходе однофакторных и ортогональных экспериментов было установлено, что оптимальный ультразвуковой процесс экстракции является следующим: предварительно выдерживать пробу фиолетового сладкого картофеля в течение 4 часов, использовать лимонную кислоту с концентрацией 10%, соотношение материаложидкости 1:30, мощность ультразвука 300 вт, время экстракции 25 мин и экстракцию 3 раза. Эффект вытягивания пигментаФиолетовый сладкий картофельОн самый лучший.

Xue Qiang et al. [29] сообщили, что наилучшими условиями процесса являются pH экстракционного раствора, время экстракции 120 мин, температура экстракции 60 градусов, соотношение материала 1:20 и выход экстракционного раствора 17,3 мг /100 г. Пигменты фиолетового сладкого картофеля относительно стабильны к температуре, свету и ионам металла. Что касается деятельности пигмента фиолетового сладкого картофеля, то хан юнбин и др. [30, 31] обсудили антибактериальный механизмФиолетовые антоцианины сладкого картофеляС молекулярной точки зрения. Во-первых, скорость миграции Escherichia coli и Staphylococcus aureus ДНК изучалась с использованием геля блокирующих экспериментов. Во-вторых, бромистый этидий использовался в качестве флуоресцентного зонда для изучения изменений в ультрафиолетовых спектрах и интенсивности флуоресценции между пигментами фиолетового сладкого картофеля и эшеричийской коли и системами ДНК стафилококка ауреуса. Вышеуказанные исследования исследуют влияние и режим действия пигментов фиолетового сладкого картофеля на бактериальную ДНК, что помогает понять антибактериальный механизм пигментов фиолетового сладкого картофеля на молекулярном уровне и выявить взаимосвязь между структурой и функцией пигментов фиолетового сладкого картофеля.

3. Выводы

Натуральные пигменты растительного происхожденияЯвляются, как правило, вторичными метаболитами растений с низким содержанием и низкой стабильностью. Поэтому выбор подходящих натуральных пигментов, разработка новых сортов натуральных пигментов с высокой стабильностью и изучение новых источников натуральных пигментов стали актуальными вопросами, которые необходимо решать исследователям. Китай обладает богатыми растительными ресурсами. Большое практическое значение имеет активное освоение и использование этих ценных растительных ресурсов и проведение углубленных исследований по методам экстракции натуральных пигментов и связанной с ними деятельности.

Ссылки на статьи

[1] чжан цзяньсян. Функциональные продукты питания (Том 2) [м]. Пекин: China Light Industry Press. 1999.

[2] китайская ассоциация пищевой промышленности и пищевой промышленности. Справочник по пищевым добавкам [м]. Пекин: China Light Industry Press, 1999.

[3] тан чуанэ, пэн чжиинг. Физиологическая функция и перспективы применения натуральных пигментов антоцианина [J]. Холодные напитки и замороженные продукты питания, 2000(1): 26-28.

[4] чжу цинчжень, ся хон, дин джунпенг. Исследование стабильности пигмента мулберри [J]. Наука и техника о продовольствии, 2010, 35(5)274 — 276

[5] Li Xinlei, Li Jiyuan, Fan Zhengqi, et al. Оптимизация условий извлечения пигмента мулберри [J]. Шанхайский сельскохозяйственный журнал, 2010, 26(3): 60-63.

[6] сяо геншэн, ван чжэньцзян, тан куймин и др. Динамические изменения основных пигментов во время созревания мулберри [J]. Наука о шелководстве, 2011, 37(4): 600-605.

[7] тан чуанэ, пэн чжиинг. Физиологическая функция и перспективы применения натуральных пигментов антоцианина [J]. Холодные напитки и замороженные продукты питания, 2000, (1): 26-28.

[8] ли яньпин, ма сипин. Исследование процесса экстракции виноградных пигментов кожи [J]. Фруктовое дерево южного китая, 2010, 39 (6): 57-58.

[9] ван чофиронг, хан сян, лю сюань. Исследование условий экстракции виноградных пигментов кожи [J]. Северное садоводство, 2010, (1): 75 — 77.

[10] чжоу цзиньмэй, гун цзинли. Исследование стабильности пигментов виноградной кожи [J]. Северное садоводство, 2011 (19): 27-28.

[11] ли янмэй, ли гойин, чжао фушун. Извлечение пигментов кожи из маската александрийского винограда и изучение их антиоксидантной активности [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2011, 32(7): 164 — 166.

[12] Sun C D, Chen K S, Chen Y. содержание и антиоксидантная способность лимонина и номилина в различных тканях цитрусовых четырех культурных сортов во время роста и созревания плода [J]. Пищевая химия 2005, 93(4): 599-60. 5

[13] ван хунтао. Исследование по методу экстракции пигмента кожуры мандарина [J]. Цзянсу сельскохозяйственная наука, 2011, 39(6): 464 — 466.

[14] джин цзинчжан. Исследование по ультразвуковой экстракции и стабильности пигмента кожуры танжерина [J]. Наука и техника о продовольствии, 2010, 35(10): 252 — 256.

[15] Li Lingxu, Qu Liangliang, Meng Zhaoli. Бактериальная активность пигмента кожуры танжерина [J]. Хубэй сельскохозяйственная наука, 2010, 49(1): 80-82.

[16] ван хунтао. Исследование бактериальных бактерий и стабильности пигмента кожуры-танжерина [J]. Продукты питания и оборудование, 2011, 27(6): 163-165.

[17] чжан зепин. Процесс экстракции пигмента скорлупы каштана [J]. Юньнань химическая промышленность, 2009, 36(3): 31 — 32.

[18] чжоу гоян, сан юньин, гун чуньбо и др. Оптимизация процесса экстракции пигмента скорлупы каштана и его антибактериальных свойств [J]. Наука о еде, 2010, 31(22): 101 — 105.

[19] у супин, сюй гихуа. Обсуждение вопроса о питательной ценности черного риса и его применении [J]. Пищевая промышленность, 2004, (5): 5-6.

[20] ван фэнцзе, шэнь голян, ван юнцзе. Исследования стабильности и применения пигментов черного риса [J]. Сельскохозяйственная техника, 011, (4): 160-163.

[21] Wu S P. исследование по извлечению и стабильности пигментов черного риса [J]. Китайские приправы, 2011, 36(12):

[22] Fu W, Sun Y M. Study on the changes of pigment and amino acid content during the germination of black rice [J]. Anhui agriculture Science, 2012, 40(3): 1476 — 1478.

 [23] Li Xinhua, Li Yuewen. Исследование антиоксидантной способности пигментов черного риса [J]. Переработка зерновых, масел и пищевых продуктов, 2010, (6): 106 — 108.

[24] чжан бин, ху сяочжэнь, го лиша. Исследование стабильности пигментов мангостин скорлупы [J]. Продукты питания и оборудование, 2011, 27(3): 35-38.

[25] пэн вэньшу, чэнь цзянь, чжун вэньву и др. Исследование стабильности и антибактериальной активности пигмента мангостин скорлупы [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2011, 32(12): 55 — 60.

[26] An Kang, Fang Boping, Chen Jingyi, et al. Прогресс в исследованиях и перспективы развития функции охраны здоровья сладкого картофеля [J]. Гуанчжоу сельскохозяйственная наука и техника, 2004, (S1): 6-9.

[27] чэн линран, го руан, чжу пу и др. Исследование по вопросам экстракции и очистки пигментов фиолетового сладкого картофеля [J]. Чжэцзян сельскохозяйственные науки, 2011, (1): 89-91.

[28] Лу юэчжун, ли джируй, чжэн ли. Исследование процесса экстракции пигментов фиолетового сладкого картофеля [J]. Jiangsu приправы и неосновные продукты питания, 2010, 28(1): 4-7.