Характер и виды натуральной пищевой окраски

Натуральная пищевая окраска — это продукт, получаемый путем извлечения и переработки природного сырья (в основном растительного). Это натуральная пищевая добавка, используемая для окраски пищи. Пищевая окраска может быть разделена на натуральные пигменты и синтетические пигменты в соответствии с их источником и природой. В китае 65 пигментов были утверждены для использования в пищевой промышленности, включая 48 пигментов растений. В настоящее время на натуральные пигменты приходится 90% пищевой окраски, производимой в китае ежегодно; Из них 20% являются естественными пигментами, извлеченными из растений и в результате микробной ферментации, а остальные являются пигментами карамеля. За рубежом, особенно в развитых странах, таких как Европа и США, было разработано много новых натуральных пигментов для использования в пищевой промышленности [1]. Естественная окраска пищевых продуктов стала основным направлением будущего развития. В последние годы в связи с развитием общества и экономики, а также повышением стандартов питания в пищевой промышленности и производстве напитков предъявляются все более высокие требования к окраске пищевых продуктов. Таким образом, стабильность и свойства переработки пищевой окраски становятся все более важными. Разрабатываются также новые красители на основе разработки и использования новых технологий и процессов для удовлетворения потребностей пищевой промышленности.

1 характеристики естественного пищевого раскраски

Большинство натуральных цветов происходит из съедобных растительных и животных тканей. По сравнению с синтетическими цветами,Естественные цвета кожиИмеют характеристики с низкими побочными эффектами и высокой безопасностью. Некоторые естественные цвета также имеют преимущества для здоровья и питания. Поскольку натуральные цвета могут сохранить цвет натурального продукта, а некоторые могут добавить приятный аромат в пищу, они более популярны среди потребителей.

Растительные пигменты могут добавлять цвет и похожи на естественные цвета, что является природной красотой. Однако пигменты растений присутствуют в небольших количествах в растениях и с трудом поддаются изоляции и очистке. В большинстве случаев себестоимость производства натуральных пигментов значительно выше себестоимости синтетических пигментов, и она в значительной степени зависит от типа растений, места их происхождения и сезона выращивания. Есть много типов пигментов растений и их свойства сложны. Некоторые пигменты могут также создавать особые или неприятные запахи в присутствии сосуществующих веществ. По сравнению с синтетическими пигментами, большинство пигментов растений имеют относительно слабую окраску, их не так легко окрасить равномерно, и они не такие яркие и яркие, как синтетические пигменты. Они также более чувствительны к свету, теплу, кислороду, ионам металлов и изменениям pH, а также имеют более низкую устойчивость. При использовании некоторые растительные пигменты необходимо добавить с пигментными стабилизаторами и антиоксидантами, чтобы улучшить срок годности продукта. Для пигмента растений, благодаря своим физическим и химическим свойствам, он обладает высокой спецификой и узким диапазоном применения. Поэтому при исследовании и разработке натуральных пигментов большое значение имеет широта применения пигментов.

2. Способы получения естественной пищевой окраски

Основные методы производстваЕстественная окраска пищевых продуктовЯвляются прямой добычей, синтезом и производством с использованием биотехнологии. В настоящее время метод прямой экстракции используется главным образом для производства натуральных пигментов. Синтетический метод в настоящее время ограничивается отдельными пигментами, такими как каротин, которые имеют стабильный химический состав и относительно простую молекулярную структуру. Большинство натуральных пигментов трудно химически синтезировать из-за их сложных молекулярных структур и нестабильных физико-химических свойств. Поэтому люди упорно работают над тем, чтобы найти новые природные пигментные ресурсы в минералах, микроорганизмах, и особенно в животных и растениях.

В последние годы с развитием биотехнологии появилось совершенно новое поле для производства натуральных пигментов. В настоящее время для производства используются трансгенная культура растительных клеток и технология культуры растительных тканейПигменты для пищевых продуктовПоказал большой потенциал [2, 3]. Естественные пигменты, как правило, являются вторичными метаболитами растений и микроорганизмов, и их содержание в растениях и микроорганизмах, как правило, очень низкое. Использование генной инженерии для создания трансгенных растений и высокоэффективных трансгенных бактерий, искусственно изменяющих метаболические пути растений и микроорганизмов с целью увеличения вторичных метаболитов, таких как пигменты, является новым способом увеличения производства натуральных пигментов с использованием биотехнологии. Многие естественные пигменты, такие как каротеноиды и пигменты красных дрожжей, в настоящее время могут производиться в массовом порядке путем ферментации генетически измененных микроорганизмов.

Естественная пищевая окраска добывается главным образом путем экстракции растворителей, что включает такие этапы, как предварительная обработка, дробление, выщелачивание, фильтрация, концентрация и сушка сырья. Используемый растворитель зависит от физических и химических свойств пигмента и источника пигмента. Широко используемые растворители в натуральной пигментной экстракции включают органические растворители, такие как ацетон, этанол, алканы и бензол, а также кислоты, щелочные растворы, жиры и масла, двуокись углерода и вода. В последние годы была разработана новая технология экстракции сверхкритических жидкостей, которая с замечательными результатами применяется при экстракции пигмента.

3 вида натуральной пищевой окраски

Естественная окраска пищевых продуктовПодразделяется на пигменты растений, пигменты животных, пигменты микробов и минеральные пигменты в зависимости от их источника сырья; В соответствии со своей химической структурой они подразделяются на антоцианины, каротиноиды, хлорофилы и гемоглобины; В зависимости от различных оттенков пигментов, они могут быть разделены на красно-фиолетовые серии, желто-оранжевые серии и сине-зеленые серии. Статья посвящена химическому составу и основным свойствам пигментов.

3.1 растительные антоцианы

Антоцианин, также известный как- антоцианидин, существуют в виде гликозидов, т.е. сахарных эфиров, в клетках растений. Различные антоцианы, содержащиеся в различных тканях и органах растений, таких как стебли, листья и цветы, дают им различные цвета. Недостаток растительных антоцианов заключается в Том, что их цвет чувствителен к изменениям кислотной среды и к изменениям в условиях света и тепла. Преимущество состоит в Том, что они водорастворимы и относительно устойчивы к изменениям в условиях света и тепла при слегка кислотных условиях. Например, добавление определенного количества лимонной кислоты в раствор антоцианина может повысить его устойчивость. Природа богата растительными ресурсами, обеспечивая обилие сырья для добычи антоцианов. В частности, извлечение растительных пигментов представляет собой в основном комплексное использование недорогих и недорогих сельскохозяйственных и побочных продуктов, таких как пигменты кукурузы, пигменты красного риса, пигменты черной сои, каротин, пигменты виноградной кожи, пигменты роз, пигменты цитрусовых и т.д. [4, 5]. Пигментные экстракты из фруктов не только имеют фруктовый аромат, но и содержат определенные питательные вещества. Они широко используются в качестве ароматических добавок в напитках и красителей агентов в конфетах и фруктовом вине.

3.2 хлорофилл растений

Хлорофилл является важным компонентом хлоропластов растений. Широко встречается в зеленых растениях и водорослях, и придает более высоким растениям и зеленым водорослям зеленый цвет. В клинической практике хлорофилл приводит к активации клеток, стимулирует производство и пополнение крови, а также борется с инфекцией. В последние годы было также установлено, что он препятствует росту раковых клеток. Хлорофилл-это порфирин соединение, которое подразделяется на хлорофилл а и хлорофилл в. Он нерастворим в воде, но растворим в органических растворителях, таких как алкоголь, ацетон и нефтяной эфир.

Хлорофилл (хлорофилл)Устойчив в щелочных условиях, но в кислотных условиях Mg2+ легко заменяется водородными ионами, теряя тем самым свой зеленый цвет [6, 7]. Таким образом, чтобы свежие зеленые овощи оставались зелеными, они могут быть заморожены или заморожены, или застыли в 60-75 гранулированной горячей воде, что может задержать или уменьшить окисление и обесцвечивание, вызванные высокими температурами. Поскольку хлорофилл легко разбит светом, в большинстве случаев он изготавливается из меди или хлорофиллина натрия для поддержания его стабильности. Среди пищевых добавок серия сине-зеленых пигментов относится к этому типу продукции; Другие аналогичные продукты включают algin blue и gardenia blue. Медная хлорофиллиновая натриевая соль растворима в воде, этаноле и жире, но она неустойчива к свету, теплу и кислотам, а также дорогая. Однако его трудно заменить другими естественными пигментами из-за его яркого цвета.

3.3 растительные каротеноиды

Каротеноиды представляют собой класс цветных веществ, широко распространенных в растениях. В настоящее время существует более 600 видов каротиноидов. Разные каротеноиды имеют разные молекулярные структуры. Вообще говоря, каротеноиды представляют собой изопреновые полимеры, которые химически состоят из углеродного скелета с восемью изопреновыми цепями и содержат сдвоенные соединения. Каротеноиды, обнаруженные в растительных хлоропластах, содержат два пигмента, а именно каротин и лютейн. Первая-оранжево-желтая, а вторая-желтая. Есть три основных изомера каротина: α, β и γ. Каротеноиды растворяются в жире, но не в воде. Физиологически они относительно стабильны и слабо реагируют только на кислоты, основания и высокие температуры. Однако они легко разбиты светом, окислителями и ферзимами. Каротеноиды в изобилии встречаются в зеленых овощах, желтых фруктах и овощах и пальмовом масле.

В Том числе:- каротеноиды, те, которые могут быть преобразованы в ретинол называется провитамин а, и тот, с высокой биологической потенцией является β- каротин. Ликопен, который встречается в помидорах, арбузах и гуавах, также является каротеноидом, но не может быть преобразован в витамин а. из-за их сильной антиоксидантной активности, каротеноиды часто используются в качестве пищевых антиоксидантов в пищевой промышленности, так как они в 100 раз эффективнее, чем VE. Каротеноиды могут эффективно предотвращать окисление липопротеина низкой плотности, защищать кожу от ультрафиолетовых повреждений, сдерживать рост и распространение раковых клеток, а также предотвращать возникновение и ухудшение состояния рака предстательной железы. Высокое потребление каротиноидов может также уменьшить дегенерацию сетчатки и возрастные заболевания предстательной железы [8~10].

Помимо каротина и лютейна, каротеноиды также включают капсантин и желтый гардения. Capsanthin — жирорастворимый пигмент, извлеченный из перцев стручковых острых красно-оранжевого цвета. Пигменты, содержащиеся в перцах стручковых острых, в дополнение к капсантину также включают капсариновую кислоту, которая в совокупности именуется капсантином в широком смысле. Капсантин обладает преимуществами теплостойкой, кислотной и легкой стойкости и подходит для окраски продуктов питания, таких как выпечка, маргарин, консервы, напитки и молочные продукты. Поскольку перцы стручковые острые сами являются специями с сильным пряным вкусом, перцы стручковые острые должны быть депряными во время экстракции capsanthin. Gardenia yellow pigment — пигмент, полученный из фруктов завода по производству жасминоидных добавок семейства рубиакие. Легко растворяется в воде, нерастворим в масле, мало влияет на хюэ в зависимости от pH, термостабилен, немного менее светло-стабилен, и довольно устойчив к ионам металлов. Он практически не подвержен воздействию алюминия, кальция, свинца, меди, олова и т.д., но становится черным при воздействии железа. Gardenia yellow pigment подходит для выпечки, холодных напитков, сладостей, молочных продуктов и т.д. Согласно неполным статистическим данным, в японии существует около 20 заводов по производству желтого пигмента gardenia, и большая часть сырья импортируется из китая. Китай богат ресурсами gardenia, и он растет в больших количествах в провинциях к югу от реки янцзы, поэтому стоит развивать.

3.4 флавоноиды

Флавоноиды (флавоноиды)Широко распространены в растениях и имеют много производных инструментов. К настоящему времени были обнаружены тысячи флавоноидов. Типы флавоноидов, содержащиеся в растениях различных категорий, семейств, родов и видов, также различны, и типы флавоноидов, содержащиеся в различных тканях и органах растений, таких как цветы и корни, также различны. Вообще говоря, злаки,Овощи и овощиА фрукты имеют высокое содержание флавоноидных пигментов. Флавоноиды являются водорастворимыми фенолическими соединениями. В своей молекулярной структуре трехуглеродная связь (C6 -C3 -C6) соединяет два кольца бензола. Флавоноиды обладают физиологической активностью, такой как антиоксидантная активность и свободное радикальное удаление отходов, и являются эффективными средствами профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и борьбы с бактериями, вирусами и аллергиями. Изофлавоны, которые также содержатся в соевых бобах, оказывают положительное влияние на лечение и профилактику заболеваний, связанных с низким уровнем гормонов, таких как повышенные липиды крови, остеопороз и менопаузальный синдром [11-13]. Некоторые флавоноиды могут повысить антигормональную способность людей с высоким уровнем эстрогена, и являются эффективными в профилактике и лечении различных заболеваний, таких как легкие, толстая кишки, кожа, эндометрия, грудь, простата, другие сердечно-сосудистые заболевания и лейкемия, и могут препятствовать росту раковых клеток.

3.5 красный дрожжевой рис

Monascus Red — фирменное название пигмента красных дрожжей, натурального пищевого красителя, скрытого от Monascus mycelium. Это вторичный метаболит монаска. Брожение монасков глютиновым и неглютиновым рисом может привести к образованию большого количества пигмента красных дрожжей. Необработанный красный дрожжевой рис может быть непосредственно использован для окраски пищи. Monascus pigment — сложное вещество, красный цвет которого получается из смеси шести компонентов. Среди них монаскорубрин и монаскорубрин-красно-фиолетовый, монаскорубрин и монаскорубрин-красно-оранжевый, а монаскорубрин и монаскорубрин-желтый. По сравнению с другими естественными пигментами, красными дрожжами пигмент риса имеет сильную силу окраски, особенно более сильную силу окраски на белке. Он также является светло-и теплостойким, и имеет много других преимуществ, таких как устойчивость к кислотам и щелочкам, редокс агентов и изменений ионов металлов. В настоящее время пигмент риса с красными дрожжевыми добавками широко используется в окраске мяса, водных продуктов, ферментированных пищевых продуктов, соевых продуктов и вина [14~16].

3.6 пигмент с карамелью

Карамельная окраска — водорастворимый пигмент, получаемый из обезвоживания и конденсации сахара. В зависимости от производственного процесса продукт подразделяется на две категории: аммониевая соль и неаммониевая соль. Аммония соли карамель имеет преимущества лучшего цвета, стабильность к кислоте и щелочи, теплостойкость, светостойкость, простые методы обработки, и высокую скорость восстановления урожайности. Карамельный цвет широко используется при окраске различных напитков, закусок и даже таких продуктов, как соевый соус [17, 18].

3.7 горный пигмент

Это пигмент, извлеченный из подземных россыпей растений семейства имбирь,3. Куркума- да. Его основным компонентом является куртмин. Она нерастворима в холодной воде, растворима в этаноле и пропиленгликоле и легко растворима в ледяной уксусной кислоте и щелочном растворе. Его преимущества — высокая цветовая ценность, мощная раскраска, тепловая стабильность, хорошая светостойкость алкогольного раствора. Подходит для применения в конфетах, пирожных, приправах и т.д. [19, 20]. Китай обладает огромными запасами турмерных ресурсов, которые производятся главным образом в сычуане, фуцзянь и других местах и должны активно развиваться. Кроме того, желто-оранжевый пигмент серии также включает в себя paprika желтый пигмент, safflower желтый пигмент, кукурузный желтый пигмент, ядерный желтый пигмент, annatto оранжевый пигмент, rehmannia желтый пигмент, цитрусовые пигмент и т.д.

3.8 прочие расходы

В дополнение к видам пигментов, описанным выше, в настоящее время пигменты находятся в стадии исследования в китае, и некоторые пигменты уже производятся в небольших количествах, например бетален, извлекается из клубней красной свеклы семейства ченоподиачных; Пигмент шисо, извлеченный из листьев шисо семейства ламиначных; Пигмент красной капусты, извлеченный из листьев фиолетовой капусты; Пигмент сорго, извлеченный из корпуса сорго семейства Gramineae; Красный рис пигмент, получаемый из красного риса; Пигмент какао, изготовленный из ферментированных и обжаренных спелых семян какао-дерева; Красный пигмент тыквы, полученный из красного тыквы; И красный пигмент амаранта, извлеченный из красного амаранта, съеденный семьей амарантов и т.д. [21~23].

4 перспективы развития естественной пищевой окраски

В качестве людей#39. Повышается качество жизни и повышается их осведомленность об охране здоровья, все большее значение приобретают безопасность и питательная ценность окраски пищевых продуктов. По сравнению с синтетической окраской,Естественный цвет кожиИмеет много преимуществ, таких как меньше побочных эффектов и более высокий уровень безопасности. Некоторые природные окраски также имеют преимущества для здоровья и питания, а естественные пигменты растений естественным цветом. В китае имеются как биологические, так и небиологические ресурсы, а растительные ресурсы распространены по всей стране. Многие из этих растений не только традиционные китайские лекарственные травы, но и высококачественное сырье для извлечения различных пигментов, таких как красный, желтый и фиолетовый.

Кроме того, глубокая переработка сельскохозяйственной и побочной продукции также производит широкий ассортимент пигментов. Таким образом, разумное развитие и использование China'. Природные ресурсы и сельскохозяйственная и побочная продукция обеспечат пищевую промышленность натуральными пигментами, которые не только являются весьма безопасными, но и имеют определенную питательную ценность. В последние годы благодаря техническому прогрессу и все более совершенному процессу переработки и использования натуральных пигментов на натуральные пигменты приходится все большая доля пигментов, используемых в легкой промышленности, особенно в пищевой промышленности. Это неизбежная тенденция к постепенному замещению натуральных пищевых добавок, используемых в пищевой промышленностиСинтетические пищевые добавкиС натуральными пигментами [24~26]. Поэтому, какПищевая добавка для окраски, естественные пигменты имеют очень широкие перспективы развития.

Справочные материалы:

[1] Yu Huanling, Yang Can, Kan Jianquan. Роль естественного пищевого раскраски в пище [J]. Наука и техника пищевой промышленности гуанчжоу, 2001, 17(3): 63-65. [2] лю липу. Исследования и применение натуральной пищевой окраски [J]. Журнал академии сельского хозяйства тяньцзинь, 2001, 8(2): 18-20.

[3] чжу хунбо, гун цзян, ни шифэн и др. Обзор химического состава и воздействия естественного пищевого красителя на здоровье человека [J]. Северо-западный фармацевтический журнал, 2010, 25(2): 156 — 158. [4] ван янин, ван пенг, ли шухуан. Исследование физиологических функций антоцианина. Наука и техника в целях обогащения, 2011 год (35): 77-77, 33.

[5] бай хайна, ван чжэню. Исследования по антоцианину. Побочные продукты лесного хозяйства китая, 2011 год, 114(5): 46-49.

[6] хуан чиду, ху сяосун, ляо сяоцзюнь и др. Прогресс в исследовании хлорофилла. Пищевые добавки китая, 2007(3): 114-118.

[7] гуань цзиньи, хао зай бин, чжан да и др. Прогресс в области исследований, касающихся извлечения, обнаружения и биологического воздействия хлорофилла [J]. Журнал северо-восточного сельскохозяйственного университета, 2009, 40(12): 130 — 134. [8] лю ченян. Производство и применение природного каротина (I) [J]. Разделение продуктов, 2003(1): 5-8.

[9] янь сюхуа, чжэн у, ван чжонгни. Прогресс в области применения и исследований Продукты питания и лекарственные средства, 2007, 9(6): 58 — 61. [10] ян джи, ли я. Исследование условий производства каротеноидной ферментации [J]. Наука о еде, 1998, 19(8): 20-22.

[11] Li Z, Wei S, Li C, et al. Исследования по совершенствованию процесса экстракции желтого сафлора [J]. Журнал северо-западного университета национальностей, 2000, 21(2): 39-41.

[12] чжу минхуан. Исследование по вопросу о процессе экстракции желтого сафлора в сафлоре [J]. Наука и техника, 2008, 21(28): 223-224.

[13] сюй ган. Исследование по вопросу о стабильности естественного желтого сафлора [J]. Наука и техника пищевой промышленности, 2000, 21(1): 16-18.

[14] динь лицзюнь, чэнь шань. Извлечение и стабильность красного пигмента из красных цветов пуэнцетийного завода. Наука и техника в пищевой промышленности, 1999, 20(6): 24-26.

[15] лю и, нин чженсян. Пигменты монасков и их применение в мясных продуктах. Продукты питания и оборудование, 1999(1): 28-30.

[16] фу лян. Обсуждение физиологической функции пигмента красного дрожжевого риса в метаболизме ферментации аспергилла оризае [J]. Наука о еде, 1998, 19(10): 10-12.

[17] хуан цян, Лу фусин, фу сян. Пигмент карамеля и прогресс в его исследовании [J]. Пищевые добавки китая, 2004 (3): 43-46.

[18] цао лан, ян сюй. Состояние производства карамельной окраски и ее применение в пищевой промышленности [J]. Китай приправы, 2005, 30(4): 53-55.

[19] у бин, ли сяньчжоу, ян гоен и др. Исследование антиоксидантных свойств и механизмов куркумина [J]. Журнал сельскохозяйственных наук цзянси, 2009, 21(1): 121 — 123.

[20] фан чунмэй, лю сюэвен, у сюэмин и др. Прогресс в исследованиях и перспективы применения куртмина. Китайские приправы, 2011, 36(10): 4-7.

[21] сюй юцин. Пищевая химия [м]. Пекин: China Commerce and Trade Press, 1996: 183-190

[22] е нан, чэнь фэн, ван сипин и др. Исследование процесса извлечения желтого пигмента gardenia [J]. Химическая техника и оборудование, 2011(9): 181 — 184.

[23] ван цзянь. Перспективы производства, разработки и применения paprika red [J]. Химическая промышленность, 2000(4): 8-9.

[24] Li Yanmei, Wang Shuiquan, Li Chunsheng. Свойства и применение красного паприки [J]. Переработка сельскохозяйственной продукции, 2009, 163(2): 52-54.

[25] сия цзеру, сян чэньси, ван хунвэй. Функциональное применение и тенденции развития естественной пищевой окраски [J]. Китай пивоварение, 2008, 199(22): 1-4.

[26] гао ронгай, чжан хуэй, ли дуншэн и др. Прогресс в исследовании естественной окраски пищевых продуктов [J]. Переработка сельскохозяйственной продукции, 2009, 175(6): 64-68.