7 натуральная растительная окраска пищевых продуктов

С развитием науки и техники и прогрессом общества люди уделяют все больше внимания вопросам продовольственной безопасности- да. Большинство потребителей все больше беспокоятся о вреде синтетических пигментов, содержащихся в продуктах питания, что привело к усилению акцента на натуральные пигменты, которые являются очень безопасными и имеют определенные физиологические функции. Развитие и применение натуральных пигментов растений стало общей заботой научно-технических работников различных отраслей. Люди пытаются получить натуральные пигменты из различных растительных ресурсов и исследовать свою физиологическую деятельность для облегчения и решения различных проблем, вызванных синтетическими пигментами. В этой статье представлен краткий обзор семи пигментов растений, находящихся в настоящее время в стадии исследования, с целью предоставления теоретических рекомендаций для исследователей, работающих сНатуральные пигменты растений.

1 7 натуральных растительных пищевых окрасок

1.1 пигменты картофеля

Картофель (Solanum tuberosum L.), также известный как ям, картофель, или ям яйцо, является высокоурожайной ночной культуры, которая богата питательными веществами, легко переваривается и поглощается, очень адаптируемый, и может быть использована как для 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] использовали раствор HCL-этанола 0,1% для экстракции пигмента картофеля "черной красоты" при постоянной температуре и условиях содрогания, а также спектрофотометрию для определения изменения абсорбционной способности пигмента на максимальной длине абсорбционной волны в различных условиях. Результаты показали, что пигмент является водорастворимым антоцианином пигментом, а значение pH оказывает значительное влияние на стабильность пигмента картофеля «черная красота». Пигмент более стабилен при кислотных условиях; Ионный металл Al3+ оказывает цветоповышающее воздействие на пигмент, в то время как Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и Zn2+ практически не влияют на стабильность пигмента, в то время как Cu2+ и Fe3+ оказывают значительное негативное влияние на стабильность пигмента; Пигмент очень устойчив к воздействию излучения, но не к естественному свету или высокой температуре, и имеет очень низкую стойкость к окислению; Sucrose, VC и β-cyclodextrin при низких массовых фракциях мало влияют на стабильность пигмента; Лимовая кислота при определенной массовой фракции оказывает повышающее воздействие на цвет, в то время как сорбат калия оказывает определенное влияние на стабильность пигмента.

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

Плоды дракона (Hylocereus undatus L.)Является плодом ежегодного сочного растения семейства Cactaceae (aeataeeae) рода Hylocereus (Hylocereus undatus). Также известен как плоды красного дракона или меда. Культивируется в хайнань, юньнань, гуандун, гуанси и других местах китая. Плоды дракона богаты питательными веществами и имеют уникальные функции. Он содержит растительный альбумин, который является редким для обычных растений, а также обильную целлюлозу и водорастворимое пищевое волокно. Он также богат большим количеством бетейных пигментов. Цвет кожи и мяса варьируется от розового красного до фиолетового красного, что делает его хорошим сырьем для извлечения натуральных пигментов [12]. Liang Binxia et al. [13] изучали влияние типа экстракционного раствора, соотношения жидкости к материалу, времени экстракции, температуры экстракции и pH на экстракцию пигмента и определяли оптимальные условия процесса: холодное хранение пипильной коры, экстракционный раствор деионизированной воды, соотношение жидкости к материалу 5:1, время экстракции 30 мин, экстракционная температура 50 градусов, pH экстракта 6. Результаты показали, что 75% этанола раствор дал лучшие результаты. Максимальная абсорбционная длина волныКожура из фруктов драконаПигмент был 536 нм. Пигмент был устойчивым в кислотных условиях, но не легким.

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 сюнь и др. [16] использовано- красная малина.Фрукты в качестве сырья для извлечения 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

Голубика — растения рода вакцинийВ семье эрики. Их фрукты ягоды синего цвета, что делает их одним из редких синих продуктов питания. Голубика имеет нежную плоть и вкусный сладкий и кислый вкус. Они не только содержат питательные вещества, такие как витамин с, но и богаты натуральными синими пигментами. Основным компонентом синих пигментов являются антоцианины, которые являются одним из видов антиоксидантов, защищающих организм человека от свободного радикального повреждения и значительно повышающих иммунитет [18]. Ян Xuefei et al. [19] оптимизировали ультразвуковой процесс экстракции пигмента черники на основе однофакторных экспериментов и использовали центральный композитный метод проектирования, а также проанализировали стабильность пигмента. Результаты показали, что оптимальными условиями для ультразвуковой экстракции пигмента черники были 45% объемная доля этанола, соотношение материалоемкости к жидкости (г/мл) 1:13, ультразвуковая температура 55°C, pH 4.5, ультразвуковая мощность 450 вт, ультразвуковое время 50 мин. в этих условиях скорость экстракции пигмента черники составила 274,36 U/g. Пигмент черники термостойкий и имеет высокую устойчивость при условиях ионов металлов, таких как K+, Na+, Mg2+ и пищевых добавок, таких как сорбат калия, но нестабилен при условиях Zn2+, Fe2+, Fe3+, Ca2+ и щелочной среды. Ван гуюань и др. [20] определили оптимальные условия экстракции пигментов черники с использованием экстракции этанола через ортогональные эксперименты: 70% этанола раствор в качестве экстракционного агента, температура экстракции 30 °C, время экстракции 2 часа, соотношение жидкости к материалу 1:10.

2. Выводы

Естественные пигменты растений происходят от растений и гораздо безопаснее, чем синтетические пигменты, и поэтому имеют больше преимуществ, чем синтетические пигменты. Тем не менее,Натуральные пигменты растенийЯвляются, как правило, 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.