7 натуральная растительная окраска пищевых продуктов

With the development of science and technology and the progress of society, people are paying more and more attention to food safety issues. The majority of consumers are increasingly concerned about the harm of Синтетические пигменты contained in food, which has led to an increasing focus on natural pigments that are highly safe and have certain physiological functions. The development and application of natural plant pigments has become a common concern among scientific and technological workers in various industries. People are trying to obtain natural pigments from various plant resources and explore their physiological activities to alleviate and solve various problems caused by synthetic pigments. This article provides a brief overview of seven plant pigments currently under research, with the hope of providing theoretical guidance for researchers working with natural plant pigments.

1 7 натуральных растительных пищевых окрасок

1.1 пигменты картофеля

Картофель (Solanum tuberosum L.), также известный как ям, картофель или яйцеклетка яма, является высокоурожайной ночной культурой, которая богата питательными веществами, легко переваривается и поглощается, легко адаптируема и может использоваться как для приготовления пищи, так и для приготовления пищи. Это Один из мира ' десять лучших питательных продуктов [1]. Картофель черной красоты имеет черно-фиолетовую кожу и плоть. Это новый сорт картофеля, выращенный путем гибридизации. Согласно экспертной оценке, эта разновидность не только богата питательными веществами и отличается высоким содержанием кальция и калия, но и содержит такие питательные вещества, как антоцианины. Длительное потребление имеет различные последствия, такие как потеря веса и красоты, питание желудка, укрепление селезенки и поощрение мочеиспускания, детоксикация и противовоспалительные средства, снижение сахара в крови и липидов крови и т.д. В работе Cao Hong et al. [2] в качестве экстракционного растворителя для пигментов картофеля "черной красоты" использовался гидрохлоровый кислотно-этаноловый раствор в размере 1,1%. Лучшие результаты экстракции были получены в условиях соотношения жидкости к жидкости 1:40, времени экстракции 1 ч и температуры экстракции 50 °C. Оптимальными условиями экстракционного процесса являются: температура 50 °C, время экстракции 1 час, соотношение жидкости и твердого вещества 1:40 и концентрация соляной кислоты 1,1%.

Впоследствии Cao Hong et al. [3] изучали стабильность пигмента картофеля «черная красота». Результаты показали, что пигмент стабилен при кислотных условиях; Световые и высокие температуры ускоряют деградацию пигмента; В экспериментальном диапазоне добавления ионы металлов K+, Ca2+, Al3+ не оказывали воздействия на пигмент, в то время как Na+, Mg2+, Cu2+ оказывали на пигмент эффект, повышающий цвет, а Fe3+ оказывали вредное воздействие, изменяя цвет пигмента; Такие добавки, как сукроза, лимонная кислота и бензоат натрия, не оказывали воздействия на пигмент; H2O2 и Na2SO3 оказали значительное влияние на стабильность пигмента.

Li Caixia et al. [4] used a 0.1% HCl-ethanol solution to extract the “Black Beauty” potato pigment under constant temperature and shaking conditions, and used spectrophotometry to determine the change in absorbance at the maximum absorption wavelength of the pigment under different environments. The results showed that the pigment is a water-soluble anthocyanin pigment, and the pH value has a significant effect on the stability of the “Black Beauty” potato pigment. The pigment is more stable under acidic conditions; the metal ion Al3+ has a color-enhancing effect on the pigment, while Na+, K+, Ca2+, Mg2+, and Zn2+ have basically no effect on the stability of the pigment, while Cu2+ and Fe3+ have a significant adverse effect on the stability of the pigment; the pigment is highly resistant to radiation, but not to natural light or high heat, and has very poor oxidation resistance; sucrose, VC and β-cyclodextrin at low mass fractions have little effect on the stability of the pigment; citric acid at a certain mass fraction has a color-enhancing effect, while potassium sorbate has a certain effect on the stability of the pigment.

1.2 фиолетовый пигмент кукурузы

Фиолетовая кукуруза () — вид кукурузы из семейства травяных. Фиолетовый пигмент кукурузы является своего рода антоцианин, извлеченный из фиолетовых ядер кукурузы. Антоцианиновые пигменты являются одним из видов водорастворимых натуральных пигментов, широко распространенных в растениях. Они обладают многими физиологическими функциями, такими как удаление свободных радикалов, сопротивление окислению и сопротивление перекислению липидов. Известно также, что они отличаются высокой эффективностью, низкой токсичностью и высокой биодоступностью. Они являются естественным пищевым пигментным ресурсом с лекарственной ценностью. Чжан яцзюнь и др. [5] использовали однофакторное испытание для первоначального определения диапазона влияния четырех факторов: концентрации этанола, концентрации лимовой кислоты, соотношения жидкости к материалу и температуры экстракции на экстракцию фиолетового корня пигмента. На этой основе было проведено ортогональное испытание для определения оптимальных условий экстракции пигмента кукурузы.

Результаты показали, что среди четырех факторов наибольшее влияние на экстракцию пигмента оказывает соотношение жидкости и материала, за которым следуют температура экстракции, концентрация этанола и концентрация лимонной кислоты. Оптимальными условиями экстракции являются: концентрация этанола 60%, концентрация лимонной кислоты 0,8%, соотношение жидкости к тверду 1:10, температура экстракции 80°C. С точки зрения стабильности пигмента чжан яцзюнь и др. [6] определили максимальный пиковый уровень поглощения пигмента фиолетовой кукурузы антоцианин с помощью колориметрии и проанализировали физические и химические свойства пигмента. Результаты показали, что максимальная абсорбция пигмента антоцианина фиолетовой кукурузы составила 526 нм; Фиолетовый пигмент кукурузы был устойчивым к соли, сукроза, глюкоза, витамин с, лимонная кислота, уксусная кислота, и Cu2+, Mg2+, Ca2 +, K +, Al3 + являются стабильными; Фиолетовый кукурузный пигмент чувствителен к свету и окислителям (H2O2) и восстановительным агентам (Na2SO3). Что касается антиоксидантных исследований, то в литературе сообщается, что этот пигмент имеет сильную антиоксидантную способность in vitro, и его способность собирать свободные радикалы (DPPH· и ·OH, O2·) значительно лучше, чем позитивная контрольная аскорбиновая кислота. Экстракт пигмента 0,04 мг/мл имеет DPPH· скорость уборки 89,88% и ·OH скорость уборки 84,87%; При 0,035 мг/мл скорость накопления O2· составляет 85,82% [7].

1.3 пигмент лиция рутеникума

Лайций рутеникум мурр. (black fruit wolfberry) — многолетнее кустарниковое растение, эндемичное засушливому северо-западному региону китая. Входит в семейство Solanaceae и род Lycium (Lycium L.). Тибетская медицина называет это "пангмой". Спелые плоды используются в медицине. Пигмент в своих фруктах является разновидностью антоцианинового пигмента, который богат питательными веществами и имеет функцию использования как в медицине, так и в качестве пищи. Она имеет большое значение для развития рынка [8]. Чжан юанде и др. [9] использовали микроволновый метод с пигментным содержанием в качестве индикатора. С помощью однофакторных и ортогональных экспериментов изучалось влияние пяти факторов на экстракцию антоцианиновых пигментов blackberry medlar: экстракционный растворитель, радиационная мощность, время экстракции, соотношение материалов и жидкости и время пропитывания. Результаты показали, что влияние каждого фактора на содержание антоцианина в медларе черных фруктов было следующим: соотношение жидкости и материала > Концентрация этанола > Радиационная мощность > Время извлечения > Время пропитывания; Оптимизированные условия экстракции антоцианина из медлара черных фруктов: экстракционный растворитель 75% этанола, радиационная мощность 70 вт, время экстракции 20 мин, соотношение жидкости к материалу 1:50, время пропитывания 20 ч. В этих условиях коэффициент экстракции антоцианина составил 15,32%, а общее содержание антоцианина — 936,27 мг /100 г. Кроме того, Chen et al. [10] использовали ультрафиолетовидную спектрофотометрию для определения содержания проантоцианидина в пигментах черных фруктов вольфберри, в результате чего содержание проантоцианидина в пигментах черных фруктов вольфберри составило 22 г /100 г.

1.4 пигмент красного амаранта

Красный амарант (Alternanthera bettzickiana L.) — многолетнее растение в семье амарантакие. Его стебли и листья имеют пурпурный красный цвет и богаты антоцианинами. Красный амарант привлекателен своим ярким и заманчивым цветом. Его преимущества заключаются в высокой адаптируемости, широком распространении, высокой продуктивности и высокой концентрации в пигментах антоцианина. Лю делианг [11] установил, что оптимальными условиями экстракции пигмента красного амарана являются: водный раствор соляной кислоты с объемной долей 2% в качестве экстракционного агента, температура экстракции 30 °C, время экстракции 1,5 ч и соотношение жидкости и твердого вещества 1:20. Общие пищевые добавки не оказывают существенного воздействия на пигмент, в то время как соль оказывает определенное цветоусиливающее действие. Окислитель H2 O2 и снижающий агент NaHSO3 приводят к разложению пигмента, и с увеличением концентрации H2 O2 и NaHSO3 скорость разложения пигмента красного амаранта ускоряется. Ионы металлов, Mg2+, Cu2+, Zn2+, Ca2+, K+ и Na+ не оказывают существенного воздействия на пигмент красного амаранта, в то время как Ba2+ оказывает на пигмент повышающее цвет воздействие, а Al3+ может привести к исчезновению пигмента.

1.5 пигмент драконьих фруктов

Dragon fruit (Hylocereus undatus L.) is the fruit of an annual succulent plant in the family Cactaceae (aeataeeae) of the genus Hylocereus (Hylocereus undatus). It is also known as red dragon fruit or honey fruit. It is cultivated in Hainan, Yunnan, Guangdong, Guangxi and other places in China. Dragon fruit is rich in nutrients and has unique functions. It contains plant albumin, which is rare in general plants, as well as abundant cellulose and water-soluble dietary fiber. It is also rich in a large amount of betaine pigments. The color of the skin and flesh ranges from rose red to purple red, making it a good raw material for extracting natural pigments [12]. Liang Binxia et al. [13] studied the effects of the type of extraction solution, liquid-to-material ratio, extraction time, extraction temperature and pH on pigment extraction, and determined the optimal process conditions: freeze-storage of the pitaya peel, extraction solution of deionized water, liquid-to-material ratio of 5:1, extraction time of 30 min, extraction temperature of 50 °C, The pH of the extract was 6. The results showed that a 75% ethanol solution gave the best results. The maximum absorption wavelength of the dragon fruit peel pigment was 536 nm. The pigment was stable under acidic conditions but not light stable.

1.6 красный пигмент малины

Красная малина, также известная как малина, растения семейства розаки. Их спелые плоды богаты красными пигментами и являются хорошим источником натуральных пигментов. Красные пигменты в красной малине присутствуют в виде антоцианинов, которые могут предотвратить пероксирование в организме [15].

Сунь сиюн и др. [16] использовали красные плоды малины в качестве сырья для экстракции натуральных пигментов. Очищен методом макропористой смолы. После очистки образец был отделен с помощью бумажной хроматографии. Компоненты были предварительно определены с использованием ультрафиолетовой спектроскопии и бумажной хроматографии. Результаты показали, что ППЧ -700 макропористовая адсорбционная смола подходит для очистки красных пигментов малины. Эффект адсорбции лучше, когда рн сырой экстракта составляет 2. Используя 60% этанола в качестве элюента, объем элюции составил 4 бв, расход потока 0,6 мл/мин, и элюция была проведена с 60% этанола в качестве элюента. Эффект ускользания был лучше; Четыре компонента были отделены друг от друга бумажной хроматографией, и предварительная идентификация проводилась, соответственно, по следующим компонентам: кукуруза -3- глюкосайд, кукуруза -3- рутиносайд, кукуруза -3- софоросайд и кукуруза -3- глюкозе-рутиносайд. Ван фэн и др. [17] использовали ультразвуковой метод для исследования экстракции и стабильности пигментов в красном малине. Результаты показали, что максимальная длина поглощающей волны красных пигментов малины составляет 510 нм, а оптимальные условия экстракции: этанол раствор с объемной долей 50%, соотношение жидкости к материалу 1:10, температура экстракции 40 градусов, время экстракции 30 мин, экстракция дважды; PH оказывает значительное влияние на цвет красного пигмента малины. Стабилен при температуре ниже 50 ° и в темноте. Красная малина пигмент имеет определенную антиоксидантную способность. Сукроза не оказывает существенного воздействия на пигмент. Вк оказывает унизительное воздействие на пигмент. Ионы Fe3+ оказывают защитное воздействие на красную пигмент малины, стабилизируя его структуру.

1.7 пигмент черники

Blueberries are plants of the genus Vaccinium in the family Ericaceae. Their fruits are berries that are blue in color, making them one of the rare blue foods. Blueberries have delicate flesh and a delicious sweet and sour taste. They not only contain nutrients such as vitamin C, but are also rich in natural blue pigments. The main component of blue pigments is anthocyanins, which are a type of antioxidant that protects the human body from free radical damage and greatly enhances immunity [18]. Yang Xuefei et al. [19] optimized the ultrasonic extraction process of blueberry pigment based on single factor experiments and used the central composite design method, and analyzed the stability of the pigment. The results showed that the optimal conditions for the ultrasonic extraction of blueberry pigment were 45% ethanol volume fraction, material-to-liquid ratio (g/mL) 1:13, ultrasonic temperature 55°C, pH 4.5, ultrasonic power 450 W, ultrasonic time 50 min. Under these conditions, the extraction rate of blueberry pigment was 274.36 U/g. Blueberry pigment is heat-resistant and has high stability under conditions of metal ions such as K+, Na+, Mg2+ and food additives such as potassium sorbate, but is unstable under conditions of Zn2+, Fe2+, Fe3+, Ca2+ and alkaline environments. Wang Guyuan et al. [20] determined the optimal extraction conditions for blueberry pigments using ethanol extraction through orthogonal experiments: 70% ethanol solution as the extracting agent, extraction temperature of 30 °C, extraction time of 2 h, and liquid-to-material ratio of 1:10.

2. Выводы

Натуральные пигменты растений происходят от растений и гораздо безопаснее, чем синтетические пигменты, и поэтому имеют больше преимуществ, чем синтетические пигменты. Однако естественные пигменты растений, как правило, являются продуктами вторичного метаболизма растений, и их состав является сложным, что затрудняет их полную изоляцию, очистку и идентификацию. Кроме того, существует множество типов пигментов растений, которые носят сложный характер. Для одного пигмента растений он обладает высокой спецификой применения и имеет определенные ограничения по сфере применения. Поэтому понимание структуры и свойств компонентов натуральных пигментов, а также их функциональности и безопасности, расширение сферы применения растительных натуральных пигментов является главной задачей научных исследователей.

Ссылки на статьи

[1] у синжуан, ли лиленг, чжу хуа. Обзор и перспективы исследований в области комплексного использования картофеля [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2004, 25 (2): 27-29.

[2] цао хон, дин сюэхай, ван айго. Исследование стабильности пигмента в "черной красоте" картофеля [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2011, 32(9): 354 — 356.

[3] цао хон, дин сюхай. Исследование процесса экстракции пигмента в картофеле «черная красота» [J]. Индустрия напитков, 2011, 14(2): 22-26.

[4] Li Caixia, Yang Xiaolong, Li Qiong. Исследование стабильности пигмента картофеля черной красоты [J]. Наука о еде, 2010, 31(9): 89 — 94.

[5] чжан яцзюнь, лян цзяюн, юэ суджу. Исследование процесса экстракции фиолетового порошка кукурузы [J]. Anhui agriculture Science, 2011, 39(7) : 4041 — 4042.

[6] чжан яцзюнь, лян цзяюн, ле суджу. Стабильность пигмента фиолетовой кукурузы [J]. Сельскохозяйственная наука провинции гуандун, 2011 (5) : 128 -130.

[7] сяо чуньлин, чжан шаойин, сан йин. Антиоксидантная активность фиолетового пигмента кукурузы [J]. Китайский журнал зерновых, масел и пищевых продуктов, 2011, 26(2) : 18-22.

[8] чэнь хунцзюнь, хоу сюцзе, бай хунцзинь и др. Анализ нескольких питательных веществ в черном фрукте вольфберри [J]. Дикие растительные ресурсы китая, 2002, 21 (2) : 55-57.

[9] чжан юанде, бай хунцзинь, инь шэнху и др. Оптимизация микроволнового экстракции пигментов антоцианина из черного плодового вольфберри [J]. Синьцзян сельскохозяйственные науки, 2010, 47 (7): 1293-1298.

[10] чэнь чэнь, вэнь хуайсюй, чжао сяохуэй и др. Определение проантоцианидов в пигменте черных фруктов вольфберри [J]. Спектроскопическая лаборатория, 2011, 28 (04): 1767 — 1769.

[11] лю делианг. Исследование процесса экстракции и стабильности пигмента красного амаранта [J]. Хубэй сельскохозяйственная наука, 2012, 51 (1): 143 — 146.

[12] сян б, гао дж. Р. натуральные пигменты [м]. Пекин: химическая промышленность, 2004: 139.

[13] лян б х, чжао в, бай в д и др. Исследование процесса извлечения пигментов из кожуры драконьих фруктов [J]. Пищевые добавки китая, 2011 (6): 103-108.

[14] чжан цяньру, юань вэй. Исследование по извлечению и стабильности пигмента из кожи драконьих плодов [J]. Переработка сельскохозяйственной продукции, 2011 (9): 63 — 64.

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

[16] сунь сюнь, лю нин, у чжаося и др. Очистка и предварительная идентификация состава красной малины пигмента [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2011, 32(2): 285 — 288.

[17] ван фэн, мин чжэ. Экстракция и стабильность пигмента красной малины [J]. Северное садоводство, 2010 (20): 14-18.

[18] KALT W, DUFOUR D. функциональность черники для здоровья [J]. Horti — технология культуры, 1997, 7 (3): 216 — 221.

[19] янг хф, Пан лх, ло й. ультразвуковой экстракционный процесс и стабильность пигмента черники [J]. Наука о еде, 2010, 31 (20): 251 — 255.

[20] ван гуюань, гао ленг, гун дианпенг. Исследование условий экстракции пигмента черники [J]. Журнал чанчуньского технологического университета: естествознание издание, 2010, 31 (2): 202-206.