红曲色素的提取工艺及其稳定性研究
２０１０年第７期总第３５卷
中国调味品
ＣＨＩＮＡＣＯＮＤＩＭＥＮＴ
食品添加剂红曲色素的提取工艺及其稳定性研究
嵇豪，蒋冬花。，叶砚，周琴，王长春
（浙江师范大学化学与生命科学学院，浙江金华３２１００４）
摘要：利用Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ（ＰＢ）设计对乙醇萃取红曲色素过程中的诸多因素进行评价，筛选出２个有显著影响效应的因素，分别为乙醇浓度和ｐＨ值。再进行最陡爬坡实验获得最佳效应值并确定各因素的最佳水平。从物质降解动力学的角度考察了红曲色素的热稳定性，并给出了红曲色素的热降解半衰期。同时在不同波长可见光下，对色素的光稳定性进行了初步探索。
关键词：红曲色素；提取；ＰＢ；热降解动力学；光稳定性
中图分类号：ＴＳ２０２．３文献标识码：Ｂ文章编号：１０００－－９９７３（２０１０）０７－－００８６－－０４ＳｔｕｄｙｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｓ
ＪＩＨａｏ，Ｊ１ＡＮＧＤｏｎｇ－ｈｕａ。，ＹＥＹａｎ，ＺＨＯＵＱｉｎ，ＷＡＮＧＣｈａｎｇ—ｃｈｕｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｈｕａ３２１００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｃｋｅｔｔ－ＢｕｒｍａｎｄｅｓｉｇｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｅｌａｔｅｄｆａｃｔｏｒｓｏｎＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｐｌａｙｉｎｇｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓ，ｔｈｅｙｗｅｒｅｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｐＨｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｎｔｈｅｐａｔｈｏｆｓｔｅｅｐｅｓｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｌｅｖｅｌｓａｎｄｏｂｔａｉｎａｍａｘｉｍｕｍｒｅｓｕｌｔｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｉｇｍｅｎｔｔｈｅｒｍｏｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｗａｙｏｆｄｅｇｒａ－ｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ，ａｎｄｔｈｅｈａｌｆ－ｌｉｆｅｏｆＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｗａｓｇｉｖｅｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｐｈｏｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｗａｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｅｘｐｌｏｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｏｎａｓｅｕｓｐｉｇｍｅｎｔ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ；ｔｈｅｒｍａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ；ｐｈｏｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙ
红曲色素是红曲霉生长代谢过程中产生的天然色素。近年来，由于合成色素的安全性受到挑战，天然色素越来越受到人们的关注，尤其是具有我国传统特色的红曲色素［１］。红曲色素的生产主要是通过红曲霉固体发酵法（２］。相对于其他天然色素，红曲色素因为其价格低、稳定性好、着色力强和有防腐功能等优点，故而具有广阔的市场前景［３］。但是由于生产周期长、提取效率差等原因限制了其大规模的工业生产，因此除了筛选高产色素菌株、优化发酵条件之外，优化色素的提取工艺也成为了提高色素得率，降低生产成本的重要手段之一［‘］。本文通过Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计等方法对红曲色素的提取工艺进行了初步研究，旨在提高红曲色素的提取率。同时对红曲色素的稳定性进行了较为深入的探索，以期为红曲色素的使用提供一些指导。
１材料与方法
１．１材料与设备
红曲米由本实验室通过固体发酵制得，经研磨粉碎得红曲粉末。无水乙醇由杭州萧山购得。
实验所需仪器设备主要包括：７２１紫外一可见光分光光度计，恒温水浴锅，酸度计，彩色玻璃纸，滤纸及各种玻璃器皿等。
实验数据处理软件为Ｍｉｎｉｔａｂｌ５．０和ＳＰＳＳｌ３．０。１．２实验方法
１－２．１红曲色素萃取流程
收稿日期：２０ｌｏ—０３—２５鲁通讯作者
基金项目ｔ浙江省重大科技专项（ＮＯ．２００７Ｃ１２０３６）Ｉ浙江省科技计划资助项目（ＮＯ．２００７Ｃ３２００４）作者简介：嵇豪（１９８６－－）。男，江苏阜宁人，硕士研究生，研究方向：应用微生物学．
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红曲色素萃取流程：红曲米研磨成粉一加人乙醇一调节ｐＨ一恒温水浴一过滤一稀释测５０５ｎｍ处吸光度。
色价一吸光度×稀释倍数。
１．２．２ＰＢ实验设计和最陡爬坡实验
Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ试验主要针对因子数较多，且未确定众因子相对于响应变量的显著性时，采用的试验设计方法。方法主要通过对每个因子取两水平来进行分析，通过比较各个因子两水平的差异与整体的差异来确定因子的显著性。本实验利用Ｍｉｎｉｔａｂｌ５．０软件设计了Ｎ＝１２的Ｐｌａｃｋｅｔｔ—Ｂｕｒｍａｎ实验对红曲色素萃取过程中５个影响因素（乙醇浓度、料液比、时间、温度、ｐＨ）的重要性进行考察，每个因素取高低２个水平，高水平约为低水平的１．５倍。ＰＢ实验设计见表１，各因素水平取值见表２。
根据ＰＢ实验的结果各显著因素效应值的大小确定最陡爬坡实验的步长和爬坡方向，这样能快速、经济地逼近最佳值区域。其他因素的取值则根据各因素效应的正负和大小确定［５］。
１．２．３ｐＨ值对红曲色素稳定性的影响
分别调节红曲色素提取液的ｐＨ为３～１１，在各ｐＨ值下测定其５０５ｎｍ和４１０ｎｍ下的吸光度，并计算其色调。色调＝ＯＤｍ／０Ｄ。。５［６］。
１．２．４红曲色素的热降解动力学研究
对红曲色素的热降解反应从温度、初始吸光度和时间３个方面研究。在相同的初始吸光度下，分别将红曲色素液在８０℃和１００℃下水浴５ｈ，每隔１ｈ取出，测５０５ｎｍ下的吸光度，计算各时间段的色素保存率。从而考察温度对红曲色素热降解速率的影响。在相同的水浴温度下（１００℃），调节不同的色素初始吸光度，水浴后测５０５ｎｍ下的吸光度，考察不同初始吸光度对红曲色素热降解速率的影响。
红曲色素热降解动力学可被描述为如下模型：ｄＣ／ｄｔ＝－－ｋＣ４。其中Ｃ代表色素吸光度，ｔ代表时间．ｋ代表降解速率常数，ｎ代表动力学级次［７］。将方程变形后可分别以Ｃ—Ｃｏ，ｌｎＣ／Ｃｏ，ｌ／Ｃｏ一１／Ｃ对时间ｔ的线性回归分析，分别反映零级，一级和二级动力学，拟合程度由回归方程的相关系数ｒ２确定。
１．２．５不同波长可见光对红曲色素稳定性的影响国内外的众多研究结果［８－１０］表明日光的照射能够迅速的引起红曲色素褪色，本实验在这基础上将目光分解考察不同波长可见光对色素稳定性的影响。将
以色素色价作为响应值，利用Ｍｉｎｉｔａｂｌ５．０软件对实验结果进行分析，由表２可以看出，５个因素中乙醇浓度、提取温度、ｐＨ均表现为正效应，料液比和提取时间表现为负效应。其中乙醇浓度和ｐＨ值的可信度大于９９％，表现为极显著，其他因素在所考察的水平范围内，对红曲色素的提取没有显著影响。因此将乙醇浓度和ｐＨ值确定为主要影响因素进行下一步实验。
２．２最陡爬坡实验设计及结果
根据表３分析的结果，确定不显著因素的水平，表
一８７一红玻点其度
２
复
提计
一实一
一
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现为正效应的取高水平，表现为负效应的取低水平，即料液比为１。２５，提取时间２ｈ，提取温度６０℃。根据效应值正负、大小设定最陡爬坡实验的方向和步长。表３中的实验３，当乙醇浓度为７５％、ｐＨ值为８．０时乙醇萃取红曲色素获得最大的效应值为１５８０Ｕ／ｇ。由ＰＢ实验和最陡爬坡实验，最终可以确定各因素的水平分别为乙醇浓度７５％，料液比１?２５，提取时间２ｈ，提取温度６０℃，ｐＨ为８．０。
裹３量陡爬坡实验设计及结果
２．３ｐＨ值对红曲色素色价及色调的影响
在不同ｐＨ值的条件下，红曲色素的０Ｄ值表现出一定的变化，图１中可以看出偏酸和偏碱的条件下，红曲色素都是不稳定的。从感官上来说，当ｐＨ在６～９之间时，色素液呈鲜红色，而在小于６，大于９的偏酸偏碱环境下色调大于１，色素液呈橙色、浅黄色。
ｏ．９
０．８
ｏ．７
０．６
翠∞
凸
ｏ０．４
０３
Ｏ．２
ｏ．１
Ｏ
田１不同颜色的光对红曲色素稳定性的影响
图２ｐＨ对红曲色素穗定性的研究
２．４红曲色素热降解动力学
对表４的结果做红曲色素热降解动力学的研究，以Ｃ—Ｃ。，ｌｎＣ／Ｃｏ，１／Ｃｏ－－１／Ｃ对时间ｔ作线性回归分一８８一析，直线斜率为热降解速率常数ｋ。由表５可以看出，红曲色素的热降解分别与零级、一级或二级动力学方程有着相当高的相关性（ｒ２＝０．９７～ｏ．９９）。在８０℃和１００℃下，色素热降解的半衰期分别达到１２．４～１９．６ｈ和８．５～８．６ｈ，这说明色素随着温度的升高半衰期下降、稳定性降低。在相同的温度下（１００℃），初始吸光度为０．１５３的色素液半衰期为５．９～７．４ｈ，低于初始吸光度为１．０４６的色素液。即高浓度色素具有更强的热稳定性。引起该现象的原因可推测为：同批次实验的样品所接受的总热能是一定的，故色素浓度越高，单位色素分子获得的能量则越少，色素结构越稳定，半衰期也就越长［１２１。
寰４不同温度和初始吸光度下红曲色素的热降解
温度初始吸光度
（℃）（ｃｏ）
零级动力学
ｋ（ｒｚ）ｈ／２（ｈ）
一级动力学
ｋ（ｒ２）ｔｌ，２（ｈ）
二级动力学
ｋ（，）ｔ１，２（ｈ）
注：ｋ为反应速率常数，，为方程相关系数，ｔ，／：为色素降解半衰期。零级动力学ｔｌ膳＝ｃｏ／２ｋＩ一级动力学ｔｌ，２＝一ｌｎｏ．５／ｋ；＝级动力学ｔｘ／２＝１／ｋＣｏ．
２．５不同波长可见光对红曲色素稳定性的影响利用有色玻璃纸将阳光分解为不同波长的可见光，照射色素液２ｈ后结果见表６。避光组色价未发生改变，其他组别的保存率依次为红光组＞黄光组＞绿光组＞蓝光组＞复合光组。不同波长可见光照射的结果具有显著差异性，其中红光组的保存率最高，达到６６．３％，蓝光组保存率最低，只有４４．８％。而蓝光组和复合光组则没有显著差异。阳光中的可见光部分由红橙黄绿青蓝紫各色组成，波长依次变短。波长越短，频率越高，因而具有的能量（Ｅ—ｈｖ）也越大。本实验中蓝光具有最高的能量，色素保存率最低。
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表６不同波长光照后红曲色素保存率
注：Ａ５０５为３次测定的平均值Ｉ差异显著性经Ｄｕｎｃａｎ氏新复极差法检验，不同大小写字母分别表示在Ｐ≤０．０１，Ｐ≤０．０５水平上的差异显著性。
３讨论
红曲色素的提取是红曲色素生产过程中的一道重要的工序，提取工艺是否恰当不仅关系到红曲色素的产量、质量，还关系到工业生产的成本等诸多问题。生产上选择６０℃作为提取温度会使乙醇有更大量的挥发，而在ＰＢ实验中温度的效应值较低，因此从经济效益角度可降低提取温度减少乙醇挥发，对色素提取率并没有太大影响。爬坡实验可以获得较为准确的因素水平，实验结果接近最佳区域。还可以根据需要以爬坡实验的结果为中心点进一步做响应面分析，从而更为精确的优化提取条件。同时，经过一次提取后的滤渣还可以经过二次提取，最大限度的降低生产成本。
红曲色素对ｐＨ是相当稳定的，这一点上优于其主要竞争对象胭脂虫红色裂”］。在ｐＨ６＂－－＇９范围内，红曲色素色调几乎不变，呈现稳定的鲜红色。此外，众多的研究者［１叼发现红曲色素的耐热性也是非常好的，从本实验的结果看，红曲色素即使在浓度较低的情况下仍能够在长时间烹饪下保持其色泽，在巴氏消毒的温度范围下有很长的半衰期。由于乙醇易挥发，因此在色素热降解试验中的高温条件下，具塞试管中产生的压力有可能影响色素的降解。但Ｏｈｌｓｓｏｄｌ５］等人的研究报告指出高压蒸汽的压力远远低于使物质改变结构的压力，因此本实验中压力对色素降解的作用是可以排除的。
红曲色素在避光条件下是相当稳定的，避光存放６０天，色素保存率仍在９２％以上。红曲色素对日光极其敏感，短时间照射即能引起大幅度的褪色，这也是红曲色素在推广中的遇到的最大难题。从实验中可以看出，波长越短的光对色素的降解作用越强，蓝色光的作用接近于太阳光。而Ｋｉｍ［１６］等人的研究结果却显示红曲色素对短波长的紫外线是非常稳定的，这可能是紫外线的穿透能力较差因此对色素降解影响甚微。使用红曲色素的产品在储存上应尽量避光，包装材料应选取黑色或红橙等暖色包装。
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红曲色素的提取工艺及其稳定性研究
作者：嵇豪， 蒋冬花， 叶砚， 周琴， 王长春， JI Hao， JIANG Dong-hua， YE Yan， ZHOU Qin， WANG Chang-chun
作者单位：浙江师范大学,化学与生命科学学院,浙江,金华,321004
刊名：
中国调味品
英文刊名：CHINA CONDIMENT
年，卷(期)：2010,35(7)
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本文链接：https://www.360docs.net/doc/001987321.html,/Periodical_zgtwp201007021.aspx
如何提取植物中的色素
有关“植物色素” 如何提取植物中的色素：植物的颜色是其中的色素的颜色，色素易溶于酒精和乙醚， 可以把花瓣和石英砂和碳酸钙放到研钵中捣（石英砂可以使研磨更充分，碳酸钙可以防止细胞中的有机酸破坏色素结构），然后放入酒精或乙醚，使色素溶解，然后过滤，即可。 注意，这不是萃取。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。 萃取分离物质的操作步骤是：把用来萃取（提取）溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后，立即充分振荡，使溶质充分转溶到加入的溶剂中，然后静置分液漏斗．待液体分层后，再进行分液．如要获得溶质，可把溶剂蒸馏除去，就能得到纯净的溶质。 把植物样本搅碎研磨，用醇、乙醚、丙酮之类的有机溶剂溶解，过滤出来。一般溶剂内的色素不纯，有很多其他有机物，用萃取或者层析分离。 可以模仿高中生物课本“绿叶中的色素提取和分离”，把待提取的植物器官弄碎，然后放入研钵中，二氧化硅少许，使研磨充分；碳酸钙少许，保护色素倒入；提取液无水乙醇，研磨。然后过滤。过滤的时候，漏斗中要放上尼龙布，不要用纱布，更不要用滤纸。 如何提取花叶中的色素：磨碎，加入75％的乙醇丙酮混合水溶液，摇晃几分钟，用滤纸过滤掉组织碎末。能得到色素的溶液 植物色素的种类：植物色素类(Phytochromes)在中草药中分布很广，主要有脂溶 往色素与水溶性色素两类。 脂溶性色素主要为叶绿素、叶黄素与胡萝卜素，三者常共存。此外尚有藏红花素、辣椒红素等。除叶绿素外，多为四萜衍生物。这类色素不溶于水。难溶于甲醇，易溶于高浓度乙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。胡萝卜素在乙醇中也不溶。叶绿素等在制备中草药制剂或提取其他有效成分时常须作为杂质去除，以使药物纯化，中草药（特别是叶类、全草类）的乙醇提取液中含有多量叶绿素、可在浓缩液中加水使之沉出，也可通过氧化铝、碳酸钙等吸附剂而除去。 叶绿素本身有抑菌作用，可制备成消炎的药物。水溶性色素主要为花色甙类，又称花青素，普遍存在于花中。溶于水及乙醇，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，遇醋酸铅试剂会沉淀，并能被活性炭吸附，其颜色随pH的不同而会改变。花色甙在制备中草药制剂或提取有效成分时，常作为杂质去除。
红曲色素的提取工艺及其稳定性研究
２０１０年第７期总第３５卷 中国调味品 ＣＨＩＮＡＣＯＮＤＩＭＥＮＴ 食品添加剂红曲色素的提取工艺及其稳定性研究 嵇豪，蒋冬花。，叶砚，周琴，王长春 （浙江师范大学化学与生命科学学院，浙江金华３２１００４） 摘要：利用Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ（ＰＢ）设计对乙醇萃取红曲色素过程中的诸多因素进行评价，筛选出２个有显著影响效应的因素，分别为乙醇浓度和ｐＨ值。再进行最陡爬坡实验获得最佳效应值并确定各因素的最佳水平。从物质降解动力学的角度考察了红曲色素的热稳定性，并给出了红曲色素的热降解半衰期。同时在不同波长可见光下，对色素的光稳定性进行了初步探索。 关键词：红曲色素；提取；ＰＢ；热降解动力学；光稳定性 中图分类号：ＴＳ２０２．３文献标识码：Ｂ文章编号：１０００－－９９７３（２０１０）０７－－００８６－－０４ＳｔｕｄｙｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｓ ＪＩＨａｏ，Ｊ１ＡＮＧＤｏｎｇ－ｈｕａ。，ＹＥＹａｎ，ＺＨＯＵＱｉｎ，ＷＡＮＧＣｈａｎｇ—ｃｈｕｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｈｕａ３２１００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｃｋｅｔｔ－ＢｕｒｍａｎｄｅｓｉｇｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｅｌａｔｅｄｆａｃｔｏｒｓｏｎＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｐｌａｙｉｎｇｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓ，ｔｈｅｙｗｅｒｅｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｐＨｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｎｔｈｅｐａｔｈｏｆｓｔｅｅｐｅｓｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｌｅｖｅｌｓａｎｄｏｂｔａｉｎａｍａｘｉｍｕｍｒｅｓｕｌｔｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｉｇｍｅｎｔｔｈｅｒｍｏｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｗａｙｏｆｄｅｇｒａ－ｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ，ａｎｄｔｈｅｈａｌｆ－ｌｉｆｅｏｆＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｗａｓｇｉｖｅｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｐｈｏｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｏｎａｓｃｕｓｐｉｇｍｅｎｔｗａｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｅｘｐｌｏｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｏｎａｓｅｕｓｐｉｇｍｅｎｔ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ；ｔｈｅｒｍａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ；ｐｈｏｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙ 红曲色素是红曲霉生长代谢过程中产生的天然色素。近年来，由于合成色素的安全性受到挑战，天然色素越来越受到人们的关注，尤其是具有我国传统特色的红曲色素［１］。红曲色素的生产主要是通过红曲霉固体发酵法（２］。相对于其他天然色素，红曲色素因为其价格低、稳定性好、着色力强和有防腐功能等优点，故而具有广阔的市场前景［３］。但是由于生产周期长、提取效率差等原因限制了其大规模的工业生产，因此除了筛选高产色素菌株、优化发酵条件之外，优化色素的提取工艺也成为了提高色素得率，降低生产成本的重要手段之一［‘］。本文通过Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计等方法对红曲色素的提取工艺进行了初步研究，旨在提高红曲色素的提取率。同时对红曲色素的稳定性进行了较为深入的探索，以期为红曲色素的使用提供一些指导。 １材料与方法 １．１材料与设备 红曲米由本实验室通过固体发酵制得，经研磨粉碎得红曲粉末。无水乙醇由杭州萧山购得。 实验所需仪器设备主要包括：７２１紫外一可见光分光光度计，恒温水浴锅，酸度计，彩色玻璃纸，滤纸及各种玻璃器皿等。 实验数据处理软件为Ｍｉｎｉｔａｂｌ５．０和ＳＰＳＳｌ３．０。１．２实验方法 １－２．１红曲色素萃取流程 收稿日期：２０ｌｏ—０３—２５鲁通讯作者 基金项目ｔ浙江省重大科技专项（ＮＯ．２００７Ｃ１２０３６）Ｉ浙江省科技计划资助项目（ＮＯ．２００７Ｃ３２００４）作者简介：嵇豪（１９８６－－）。男，江苏阜宁人，硕士研究生，研究方向：应用微生物学． 一８６— 万方数据
天然植物色素的提取与染色
２０１０年第１０期（总第１３４期） 大众科技 ＤＡＺＨＯＮＧＫＥＪＩ Ｎｏ．１０，２０１０ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙＮｏ．１３４）黄厚泽１ （１．玉林市卫生学校，广西玉林 天然植物色素的提取与染色 谭明雄２李冬青２ ５３７０００；２．玉林师范学院，广西玉林５３７０００） 【摘要】文章利用溶剂萃取法从植物白花丹中提取天然植物色素并对其特性进行分析，初步测试了白花丹色素对毛织物和棉织物的染色情况，以丰富天然植物染料和综合利用白花丹。 【关键词】天然植物；色素；染料 【中图分类号】ＴＱ６１１【文献标识码ｌＡ【文章编号】１００８一１１５ｌ（２０ｌｏ）ｌｏ—０１３８一０１ 天然植物色素是指从植物的花、果、茎、叶、根等部位获得的、很少或没有经过化学加工的色素。随着社会经济的不断发展，人们环保意识的加强以及对人类健康的日益重视，由于化学合成染料在生产、染色过程中易对环境造成污染，利用有着天然色泽、自然芳香和保健功能的天然植物色素作为染料再一次被人们所重视“４１。天然植物染料因具有绿色环保特性，有助于从源头上改善或消除纺织印染行业的主要污染源，使最终产品生态化、工艺过程清洁化。应用天然植物染料染色，既符合科学的发展观，也是绿色生态纺织的需求。 白花丹为蓝雪科灌木状草本植物，其主要化学成分为萘醌类化合物，其中白花丹素等萘醌类衍生物具有抗炎、抑菌作用拇’。本文研究了从植物白花丹的根茎中提取天然色素，并做了染色测试，以丰富天然植物染料和综合利用白花丹。 （一）白花丹色素的提取 从植物中提取色素的生产工艺主要有溶剂萃取法、超临界流体萃取法和吸附精制法三种。由于溶剂法的工艺简单，非常适合做实验研究，因此本实验采用溶剂萃取法提取白花丹色素。取白花丹根茎部位洗净晾干后切碎，取适量，加入７５％乙醇溶剂，溶剂量以浸没植物为宜。常温下浸泡２０ｈ后，用滤布包裹挤压过滤得到粗滤液。粗滤液经抽滤后得到黄色澄清色素提取液，最后将色素提取液进行减压蒸馏，即可得到黄色素浸膏。其工艺流程如下：白花丹一浸泡一过滤一减压蒸馏一色素膏。 （二）白花丹色素的特性 １．白花丹色素的溶解性分析 取适量色素膏分别溶于水、甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚等溶剂中，观察其溶解性能，结果发现：白花丹色素难溶于水，石油醚。易溶于甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂。 ２．白花丹色素的光谱特征 取白花丹色素浸膏５９，稀释于１０００ｍＬ蒸馏水中，过滤后取色素溶液在波长２００～７００ｎｍ范围内测吸光度。结果发现，白花丹色素在紫外一可见光区域内有两个吸收峰，其对应波长为２６７和４１５ｒｉｍ。 ３．白花丹色素在不同ＰＨ值下的显色情况 用０．１ｍｏｌ／Ｌ№ｏＨ和０．１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ调色素溶液酸碱度，随着ＰＨ值的改变，色素水溶液呈现不同颜色的变化。结果可以看出：当溶液ｐＨ值在４～５范围内，溶液星黄色，在中、碱性介质中溶液的颜色由黄色变红棕色，当ｐＨ值大于８时，溶液呈紫红色。白花丹色素的主要成分为白花丹素等萘醌类化合物，在中性、碱性介质下其苯环上的羟基易电离，使发色体系发生变化，从而导致颜色发生改变。 ４．白花丹色素的染色测试 本实验采用直接染色法对毛织物和棉织物进行染色，温度６０℃，染色时间６０ｍｉｎ。由于白花丹色素在不同的ｐＨ值条件下，会呈现不同的色彩，表现出对酸、碱度不同的敏感程度，在弱酸性条件下没有颜色变化，但是在弱碱性条件下发生了很明显的颜色变化，因此选择染色ｐＨ值在在弱酸性条件下（ＰＨ－４～５）。从实验结果来看：白花丹色素对棉织物的亲和力较小，上染率很低；而对于毛织物却能较充分上染，表现出良好的亲和性。 （三）结论 白花丹色素易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂；白花丹色素在弱酸性条件下较稳定，而在中性、碱性条件下不稳定：白花丹色素资源丰富，颜色鲜艳，稳定性好，染色效果好，是一种值得开发利用的天然植物染料资源。 【参考文献】 【１】张义安，赵其明，植物染料的研究现状【Ｊ】．染料与染色，２００８，４５（６）：１１—１５． 【２】赵伯涛，钱骅．染料植物资源的开发利用田．中国野生植物资源，２００７，２６（５）：１６－２０． 【３】谭明雄，王恒山．白花丹化学成分和药理活性研究进展ＩＢ．中草药，２００７。３８（２）：２８９—２９３． 【收稿日期】２０１０—０７—１４ 【基金项目】广西科学基金项目（２０１０ＧＸＮＳＦＡ０１３０６４，０９９１２８４），广西教育厅基金项目（２００６０７ＬＸ０６７） 【作者简介】黄厚泽，玉林市卫生学校教师；谭明雄’（１９６８一），女，玉林师范学院教授，从事天然产物化学研究。 ．．１３８．． 万方数据
黑米色素运动饮料的配方设计思路 毕业论文
黑米色素运动饮料的配方设计思路 [摘要]运动饮料在科学研究基础上，针对运动时能量消耗、机体内环境改变和细胞功能降低而研制的保健性饮品。黑米色素是具有强抗氧化性、抗炎等多种保健功效的天然色素。黑米运动饮料产品开发需要实验方案制定、实验研究、功效评价研究和中试及产品标准制定四个阶段。本课题是将黑米色素运用到运动饮料中的首次尝试，研究为黑米运动饮料产品开发提供基础资料，对产品进一步开发具有重要意义。 [关键词]黑米色素；配方设计；运动饮料 前言 黑米是我国的稻米珍品，古为“贡品”。它不仅含有丰富的蛋白质、人体必需的多种氨基酸以及锰、锌、铁及其它微量元素,而且在黑米皮中含黑米色素。研究表明 ,黑米色素属花青苷类色素 ,是类黄酮化合物，含量为6.4g/100g[1] ,有较强的清除自由基和抗氧化的能力[2],是一种具有保健功能的天然食用色素资源。黑米色素的保健功效已经成为当今营养保健研究的热点之一随着体育科研工作者的深入研究 ,将黑米色素作为延缓疲劳、促进疲劳恢复的功能因子应用在运动饮料的开发方面有一定的理论和现实意义。本文主要在查阅大量相关资料的基础上，依据运动饮料科学特征，结合黑米色素的特性，提出黑米色素运动饮料配方设计思路，为后续黑米色素运动饮料的开发奠定基础，也为黑米色素在运动领域的应用提供参考。 1 运动饮料及其科学特征 运动饮料是一种在科学研究基础上，针对运动时能量消耗、机体内环境改变和细胞功能降低而研制的保健性饮品。它能在运动前、中、后为人本迅速补充水分、电解质和能量，维持和促进体液平衡或快速恢复。运动饮料的应用可改善休内代谢过程和体温调节，是从运动医学和营养角度来促进运动训练、竟赛和健身的积极手段[3]。在运动饮料研发过程中，首先必须要了解运动饮料的科学特征。真正意义上的运动饮料应该具有两个科学特征，即快速地为机体补充水分和能量。所以在考虑运动饮料配方时除了要添加足够的糖和电解质外，还要考虑饮料的口味、胃排空率、小肠的吸收效率和体液的保留程度。 1.1 运动饮料的口味 在运动饮料中加入适当的风味物质可使其口味变佳而捉进饮用量，在众多口味的饮料中，冷的柠檬味最受欢迎，含汽饮料相对不受欢迎。市场上的运动饮料往往加多种风味物质，原因是风味物质的口感具有叠加作用，加入2-3种风味物质比只加一种的饮用量要多。人体在运动时味觉有所变化，运动饮料的接受度和饮用量都比清水要多，导致脱水的程度也就显著的低。所以，运动饮料中加入适当的风味物质，是保证人体运动时畅饮的最关键因素。不同年龄阶段的运动人群味觉有较大的差异，故在添加风味物质是要充分调查研究不同年龄阶段口味特征，在开发运动饮料产品最好细分市场，有针对性的进行研发。碳酸气在饮料中是很常见的，也有些运动饮料含有碳酸气。碳酸气会导致运动饮料的可接受程度显著下降，并且会引起胃的充盈和不适感，故运动饮料中不应该含有碳酸气。糖和盐的添加量与运动饮料的口感直接相关。糖可以增加甜味和补充能量，运动饮料的含糖量在6%-8%时，运动饮料的可接受程度最高。含糖量高出10%时，口感会下降且容易引起高血糖。食盐可以刺激下丘脑维持渴的机制，并且有助于保持体液，6-20mg/100ml的含量口感最佳[4]。由此可见，运动饮料的口感直接关系到饮用量，添加适当的风味物质也是运动饮料饮用的效果保证之一。 1.2 运动饮料胃排空 胃排空受很多因素的影响，胃内液体量、糖浓度、渗透压浓度、酸碱度、饮料温度和运动方式等，而这些因素大多与运动饮料的组分有关。一般来说，胃内液体量越大，排空量也越大，也就是
红曲米是怎样制成的
红曲米是怎样制成的 红曲在我国很久以前就已经被发现了，其既可以用来入药，治疗我们人体的心脏疾病以及血液疾病；还能够用来食用，以及当做调味品，给卤肉上色等等，不仅味道不错，对于人体也是有很好的保健作用的。而红曲米也是由红曲制成的，红曲米是怎样制成的呢？下面就来介绍一下。 红曲米是由红曲霉菌发酵而来的，所以我们首先要先制作红曲霉菌。我们要准备好适合菌种生长的培养基，然后把菌种种在培养基上面，过段时间后就会长出菌，我们要选择生长良好的菌接种到新的培养基上。需要重复3次才能得到优质的红曲霉菌菌落。培育好红曲霉菌菌落后，需要配制孢子悬液。把菌落装到容器中，然后加入适量的无菌水，让孢子混入无菌水中，然后再把溶液转到其他的容器中，把玻璃珠洗干净放入容器中摇匀后就制成了孢子悬液。
接下来要处理原材料大米，选取优质的大米，把杂质去掉，让纯度提高。在室温下用适量的冷水把大米浸泡一天，让米粒充分的吸收水分，到时间后把大米捞出来放到蒸锅中反复蒸煮。最后把配制好的孢子悬液和大米混合，进行发酵培养，大概20天左右，在发酵期间要有足够的光照，而且要适量的和空气接触。大米发酵好之后要取出来风干，在阳光下晒几个小时，但是不要暴晒。完成以上工序后红曲米就做好了。 ★ 药用价值 中医认为红曲米功能主治：活血化瘀，健脾消食。主饮食积，脘腹胀满，赤白下痢；产后恶露不尽;跌打损伤.现代西方医学研究红曲米的临床作用是治疗和预防心脑血管疾病。众所周知，心脑血管疾病是当前威胁中老年人群生命的第一杀手，而患高血脂和高胆固醇症又是主要病因之一。人体内积累胆固醇主
天然色素及其提取方法的研究现状【文献综述】
文献综述 生物技术 天然色素及其提取方法的研究现状 摘要：天然色素比合成色素安全性更高，副作用更少，是食品，化妆品工业所青 睐的染色剂。 关键词：色素；有机溶剂萃取；超临界CO2流体萃取；色素提取 1 前言 色素的食品中添加必不可少的要素，各种色彩鲜艳的色素，一方面可以提高食欲，另一方面能提高商品价值。色素分为天然色素和人工合成两种，目前食品中的大部分色素仍然是通过人工合成的。近几年来，苏丹红、孔雀绿等合成色素事件引起了人们对合成色素的安全性疑虑。随着现在生物学和医学的发展发现，大部分人工合成色素都有不同程度的毒性，严重的有致癌、致畸和致突变作用，而天然色素不仅安全可靠，而且种类繁多[1]。因此发展天然色素是食用色素的必然趋势。 2 色素研究现状 天然色素主要是从植物、动物和微生物中提取。植物中提取的天然色素的原料主要是甜菜红、姜黄素、红花黄素、叶黄素、叶绿素铜钠、辣椒红色素、高粱红色素和玉米黄色素等[2]。近年来，随着对天然色素的研究越来越广泛，所利用的原材料也更加丰富。如朱彩燕[3]以常见的中药材决明子为原料，成功分离纯化大黄素，适用于大量制备高纯度的大黄素以及含量测定。周岩[4]从中药红花中提取红花红色素，研究了红花红色素的分离纯化条件，并且对红花红色素的体外抗氧化活性进行了研究。孙明奇[5]利用柑橘果皮为原料提取类胡萝卜素，并且采用超声波和机械搅拌辅助，优化了类胡萝卜素的提取最佳工艺条件为9.3h，选定提取转速为2400r/min，提取料液比为1:80，获得提取率为82.1%。唐琳[6]以迎春花为原料提取黄色素，确定了色素提取条件，分析了该黄色素组分。朱洪梅[7]以玉米糁为原料提取黄色素优化了黄色素提取条件，并研究了玉米黄色素抗氧化活性。赵丹青等[8]利用向日葵花瓣提取黄色素，并研究了该色素的稳定性。蔡璇[9]等以四季桂为原料提取类胡萝卜素色素。但从植物中提取天然色素存在两个缺
植物色素的提取 (2)
植物色素的提取 学院： 专业： 姓名： 学号： 2012年7月6日
植物色素的提取 摘要 在用抽滤法提取色素的过程中，由于抽滤时不好控制，非极性溶剂难免会被抽去，且在几次转移中损失较多，程序繁杂．用浸泡法操作简便易行，损失少，产率高。故在实验中采取了浸泡法提取色素，使用薄层色谱、柱色谱对叶绿素、胡萝卜素和叶黄素进行了分离。薄层层析时使用了石油醚-乙酸乙酯=8:2、6:4、5:5、4:6，对比展开效果。在柱层析时，用洗脱剂分离得到不同物质，结果证明石油醚-乙酸乙酯=8:2做洗脱剂分离胡萝卜素效果最好。将得到的胡萝卜素进行紫外光谱测定，检验实验成果。 薄层色谱法是一种吸附薄层色谱分离法，它利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同，使在移动相（溶剂）流过固定相（吸附剂）的过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分的互相分离的目的。 一、引言 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg))，差别仅是a中一个甲基被b中的甲酰基所取代。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂，也是食用的绿色色素，可用于糕点、饮料水等中，添加于胶姆糖中还可消除口臭。植物中a的含量通常是b的3倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于石油醚等一些非极性溶剂。 胡萝卜素（C40H56）是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体α—，β—,和γ—胡萝卜素，其中β—异构体含量最多，也最重要。生长期较长的绿色植物中，异构体中β—的含量多达90％。β—具有维生素A的生理活性，其结构是两分子维生素A在链端失去两分子水结合而成。生物
关于红曲色素的认识与进展
关于红曲色素的认识与进展 [摘要] ：该文主要介绍了红曲色素的化学成分和它的一般性质与对pH值的稳定、耐热、耐光等特性，厚层通风制曲工艺和液体发酵生产红曲色素两种生产红曲色素的方法及在肉制品、腌菜、面包等食品中的应用。 [关键词] ：红曲色素；分析测定；研究进展 1引言 红色诱人的色泽、外观吸引消费者的注意历来是食品工业的一个重要目标。食品着色剂可提高食品的感官特性，按来源分可分为合成色素和天然色素，天然色素大部分来自植物如各种花青素、类胡萝卜素，部分来自动物如胭脂红和微生物如红曲红[1]。自发现合成色素Azorubin和Tartarzin 致敏以来，合成色素的数量已大大减少，因此进一步开发利用红曲色素有着十分重要的现实意义[2]。由于微生物所产色素的安全性较高，因而表现出较大优越性。 1红曲色素的化学组成和性质 1.1红曲色素的化学组成 经元素分析、薄层色谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱和质谱等方法分析确定红曲色素的结构式共有6种，其中红色色素、黄色色素和紫色色素各两种[3]。这六种色素的物理化学性质互不相同，具有实际应用价值的主要是醇溶性
的红色素、红斑素和红曲红素。红曲色素中的黄色成分约占5%，其性质比红色素稳定，但其含量少，所以仍使用红色素。红曲色素中的红、紫两种色素分离效果不好，一般混合使用。 1.2红曲色素的性质 1.2.1红曲色素的一般性质 红曲色素是液体或粉末或糊状物，略有异臭；熔点约为60℃,不溶于水、甘油；溶于乙醇、乙醚、冰醋酸。 1.2.2 红曲色素的特性 1.2.2.1对pH值的稳定性 pH值是影响色素在溶液中稳定性的主要因素，随着pH 值的增加和加热时间的延长，色素的稳定性下降。但当加入抗氧化剂时,其稳定性显著提高，在100℃下加热5h后，其色素的残存率从未加抗氧化剂时的50%升至70%，与其他天然着色剂相比，红曲色素对pH较稳定，用pH2～9的系列缓冲液对红曲色素进行试验，也可以认为色素对pH值稳定[4]。 1.2.2.2耐光性 红曲色素的醇溶液对紫外线相当稳固，但日光能使色度降低。红色成分在阳光下直照5h会变为橙色，在室内存放40d也开始褪色，光下50d，其色素残存率为20%，若避光保存则很稳定，数月也不变色。 1.2.2.3 耐热性 红曲色素为耐热性较强。用其乙醇溶液在100℃加热
绿色植物中色素的提取和分离
绿色植物中色素的提取和分离
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绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称] 绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标] 知识与技能: 通过对绿色植物色素的提取与分离,了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点] 学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 ［教学难点] 薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 ［教学方法] 陈述法，讲演法 ［教学过程] [讲述］【实验目的】 1. 通过绿色植物色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法； 2. 通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握,加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。[讲述］【背景知识】 绿色植物的叶、茎中，如菠菜叶,含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素(黄）等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Ｍg)和叶绿素b(C55Ｈ70O6N４Mｇ）,其差别仅是叶绿素ａ中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素ｂ。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3 倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素(C４0H56)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体，即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量最多，也最重要。叶黄素(C4０H56O2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素(橙）、叶黄素(黄）、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来,然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 ［图示］【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素(黄)和β－胡萝卜素的结构式如下图所示： [讲述］【色谱法原理】 色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别，当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时,各成分可由于其物理性质的不同而得到分
黑米的功效与作用
黑米的功效与作用 中医认为黑米有显著的药用价值，古农医书记载：黑米“滋阴补肾，原产黑米健身暖胃，明目活血”，“清肝润肠”，“滑湿益精，补肺缓筋”等功效;可入药入膳，对头昏目眩、贫血白发、腰膝酸软、夜盲耳鸣症、疗效尤佳。长期食用可延年益寿。因此，人们俗称：“药米”、“长寿米”。由于它最适于孕妇、产妇等补血之用，又称“月米”、“补血米”等。历代帝王也把它作为宫廷养生珍品，称为“贡米”。 现代医学证实，黑米具有滋阴补肾，健脾暖肝、补益脾胃，益气活血，养肝明目等疗效。经常食用黑米，有利于防治头昏、目眩、贫血、白发、眼疾、腰膝酸软、肺燥咳嗽、大便秘结、小便不利、肾虚水肿、食欲不振、脾胃虚弱等症。由于黑米所含营养成分多聚集在黑色皮层，故不宜精加工，以食用糙米或标准三等米为宜。按照营养专家黎黍匀研究，黑米的生命力指数为7.7021,食物防病指数为36.05，具有较强的保健功能。 黑米外表油亮，清香可口，有很好的滋补作用，被誉为“补血米”、“长寿米”。黑米比普通大米更具营养，有“黑珍珠”、“世界米中之王”的美誉。黑米除了熬粥，还可以做成点心、汤圆、粽子、面包等。 每年秋后，黑稻一旦成熟登场，家户煮稀饭尝鲜。米汤色黑如墨，喝到口里有一股淡淡的药味，特别爽口合胃。时间一长，人们有了吃黑米的丰富经验。煮稀饭时投入天麻、银耳、百合、冰糖之类，胜似琼浆玉液，作为待客佳餐。头晕、目眩、贫血病人常食，症状明显减退。尤其适合腰酸膝软、四肢乏力的老人进行食疗。故黑米又叫“药米”之称。 禧福集团杂粮生产基地，位于中国杂粮之乡辽宁省建平县，地处东经119°，北纬41。处于海洋性季风气候向大陆性气候过渡的区域内,属半湿润、半干旱季风型大陆性气候。雨热同季，年均日照时数2950小时。这里光照充足，四季分明，雨量充沛。独特的田间气候、肥沃的土壤，以及良好的水质。这里产出的黑米在未被农药、化肥污染过的原生态土壤上进行有机种植，以最接近自然的方式生长，并且在生长过程中决不使用人工合成化合物、化肥及转基因技术等。 黑米外部的皮层中含有花青素类色素，这种色素本身具有很强的抗衰老作用。研究表明，米的颜色越深，表皮色素的抗衰老效果越明显，因此，黑米色素的作用在各种颜色的米中是最强的。此外，这种色素中还富含黄酮类活性物质，是白米的5倍之多，对预防动脉硬化有很大的作用。 另外，黑米中含有较为丰富的膳食纤维，淀粉消化速度慢，血糖指数为55（白米饭为87），因此，吃黑米不会像吃白米那样造成人的血糖剧烈波动。黑米中的钾、镁等矿物质还有利于控制血压、减少患心脑血管疾病的风险。糖尿病患者和心血管疾病患者可以把食用黑米作为膳食调养的一部分。 为了更多地保存营养，黑米多半在脱壳之后以“糙米”的形式直接食用。这种口感较粗的黑米最适合用来煮粥。煮粥时，为了使它较快地变软，最好预先浸泡一下，让它充分吸收水分。为了避免黑米中所含的色素在浸泡中溶于水，泡之前可用冷水轻轻淘洗，但不要揉搓；泡米用的水要与米同煮，不要丢弃，以保留其中的营养成分。 黑米的锌、铜、锰等矿物质含量比普通大米高，并且含有大米所缺乏的维生素C、叶绿素、花青素、胡萝卜素等成分。所以，它比普通大米更有营养。一分钱一分货。正因黑米较高的食用价值，其价格也比普通大米也高得多。
红曲的应用状况及发展
滁州学院 课程论文 题目：红曲及红曲色素的应用与发展趋势 课程名称食品添加剂 考查学期2014 / 2015 学年第一学期考查方式课程论文 姓名苏丹 学号2012212624 专业农产品质量与安全 成绩 指导教师蔡华珍
红曲及红曲色素的应用与发展趋势 摘要：红曲是具有我国特色的自然资源，被广泛用于食品、医药等行业。该文中介绍了红曲色素及功能性红曲在国内外的生产及市场现状，考察了红曲在开发、应用中存在的问题及未来的研究和发展方向，并展望了功能性红曲在国际市场中的发展前景。 关键词：红曲；红曲色素；应用领域；发展趋势 Abstract:Red koji is a kind of natural resource with Chinese characteristic and has been extensively used in food and medicine industry. Currentsituation about its production and market both at home and abroad are introduced in this paper. In addition, the problems in R&D, application andtrend of functional red koji are reviewed also. Key word：red koji;Monascus pigment； application; trend 前言 红曲是一种具有悠久应用历史的药食两用品。近年来，由于合成色素的安全性受到质疑，天然色素日益受到人们的重视。近年来药理学家发现，红曲入药，是一种出色的降血脂、降血压天然药物。在李时珍主编的巨著《本草纲目》一书中即收载有若干个含有红曲成分的治病良方。中国中科院研究人员开发的以红曲为原料的降脂新药“乐脂平”，疗效可与美国公司开发的他汀类降脂药物媲美，国外称之为“中国他汀”。此外，红曲色素是以红曲霉液体深层发酵液为原料精制而得到的一种天然色素。随着科学家对红曲霉的生理及药理作用的认识不断深入，古老的红曲有望成为重要的新药来源。此外，经证实红曲还含有多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸，各种活性酶与糖等。由于其成分的多样性，决定了其多系统、多靶点作用的特点。但是，大多数红曲霉在发酵过程中会产生橘霉素，从而影响到红曲产品的安全和出口。所以，红曲已成为适应国际发展大趋势的优良食品添加剂，其巨大的应用潜力备受世人关注。
红曲色素
红曲色素及其在肉制品中的应用 一、红曲在国内外的发展现状 1.1 食用色素发展现状食用色素是食品工业、制药工业和日化工业不可缺少的一类添加剂，按其来源可分为纯天然色素、仿天然色素和合成色素三大类。近年，由于毒性问题，某些合成色素的应用受到了限制，因此，开发和利用无毒或基本无毒的天然色素，日益受到人们的重视。开发天然色素，改善食品加工品质，是我国食品添加剂工业“十五”期间的发展重点。合成色素，是指自然界不存在，用化学合成制造的色素。 仿天然色素，是指天然存在色素结构，凭借化学合成化学提取方法制成的色素，如红曲红色素。 纯天然色素，来自天然可食用原料，以适当的生物或食品加工方法生产的有机色素，如红曲色素（红曲米粉）。 合成色素的优点是色泽鲜艳，着色力强，不易褪色，用量较少，性能稳定，但有安全隐患，许多国家现在已经陆续禁用，如1976年，美国和挪威都禁用了苋菜红。天然色素近来发展很快，需求量呈不断增长的态势。其优点在于安全性高、来源丰富，有的天然色素本身就是一种营养素，具有一定的营养效果和药理作用；能更好的模仿天然物的颜色，色调较自然。而缺点是稳定性较差、着色力较低、成本较高。 国际允许使用的合成色素最多时曾经超过100种，现只剩下39种。目前，国际间已开发的天然色素高达100种以上。改革开放20多年来，我国开发出近七、八十种不同原料来源的食用天然色素。至1998年，列入“中华人民共和国国家标准食品添加剂使用卫生标准GB2760-1996”中允许使用的食用天然色素有47个品种。红曲米及红曲米粉，每年约产4000多吨；红曲红，每年约产200多吨，辣椒油树脂及辣椒红，每年约产250吨。国内对天然色素的需求量逐年上升。国外对天然色素的研究开发与应用力度更大。据估计，全球天然色素市场规模约为2.5亿美元（其中美国占1.0亿美元），仿天然色素为1.9亿美元，市场年增长率约为5％－10％。在日本市场，天然已成为色素的主流，色素市场规模达到200多亿日元，占食用色素市场的90％。1.2 红曲的发展现状红曲生产及应用，在我国已有1000多年历史。李时珍《本草纲目》谷部第二十五卷记载：红曲甘、温、无毒，主治消食活血，健脾燥胃，治赤白痢下水谷。酿酒、破血生药势。现代医学研究表明：红曲具有降低血胆固醇、降血脂、降血压、降血糖和抗疲劳，增强免疫力等功能。红曲及制品主要用于医药、食品、日用化工、酿造领域，在肉制品、饮料、食品、酱油、红醋、化妆品中也广泛使用，代替人工合成红色素。?现代红曲研究是日本最先开始的。1998年7月在法国图卢兹大学举办了“红曲的培养与应用专题研讨会”，会议汇集了来自世界各地的30多位研究者。2000年10月，由浙江工业大学主办的“2000’东方红曲国际学术研讨会”，在我国举行，与会代表国外20余名，国内40余名，大会宣读论文30余篇。研讨会议题涉及到红曲色素的生产、红曲霉的次级代谢产物（monacolin k）的功能和桔霉素的毒性等。目前市场上的红曲产品有红曲米、红曲红、功能红曲、红曲酒（醋、酱油）、红曲豆腐、红曲茶等。我国的红曲米和功能红曲已进入了国际市场，美国以食品辅料从中国进口功能红曲，欧洲则以食品配料名义从中国进口红曲，用于火腿肠生产。目前市场上出售的降脂药物，有多种是红曲制剂。 1.3 红曲产品分类目前，根据生产工艺的不同，红曲产品主要有三种：
绿色植物中色素的提取和分离
绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称] 绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标] 知识与技能: 通过对绿色植物色素的提取与分离，了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点] 学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 [教学难点] 薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 [教学方法] 陈述法，讲演法 [教学过程] [讲述] 【实验目的】 1. 通过绿色植物色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法； 2. 通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握，加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。 [讲述] 【背景知识】 绿色植物的叶、茎中，如菠菜叶，含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg)，其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3 倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素（C40H56）是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体，即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量最多，也最重要。叶黄素（C40H56O2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素（橙）、叶黄素（黄）、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来，然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 [图示] 【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素（黄）和β-胡萝卜素的结构式如下图所示： [讲述] 【色谱法原理】 色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别，当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时，各成分可由于其物理性质的不同而得到分
黑米色素提取工艺优化及其稳定性
黑米色素提取工艺优化及其稳定性 发表时间：2019-07-18T10:15:15.793Z 来源：《科技尚品》2018年第12期作者：曹靖丽 [导读] 黑米种植历史悠久，是中国古老而名贵的药食兼用的特殊稻种。黑米营养丰富，主要含有蛋白质、碳水化合物两类营养物质，富含钙、磷、钾、镁、铁、锌等矿物元素以及B族维生素、维生素E等。以黑米为材料，采用醇提法提取黑米色素，从而达到多元化利用黑米资源的目的。所以本文主要分析的就是黑米色素提取工艺优化及其稳定性，进而提出以下内容，希望能够为同行业工作人员提供相应的参考价值。 天津市康友天然色素有限公司 1导言 黑米是一种特殊的稻种资源，其营养丰富，含有多种微量元素和花色苷类物质。据《本草纲目》记载，黑米具有"滋阴补肾、健脾暖肝、明目活血"等功效。在民间，黑米有"珍贡米"、"药米"的美誉。现代研究证明黑米具有抗氧化、抗炎、预防心脑血管疾病等多种生物活性。而这些生物功能活性与黑米含有的色素成分紧密相关。同时随着人们对身体健康关注度的提高，对人们经常食用的黑米以及其中的色素也得到研究人员的重视。 2黑米色素成分的分离鉴定和测定方法 2.1黑米色素成分的分离鉴定 黑米色素成分主要为花色苷成分。由于花色苷类成分对热、光等条件不稳定，因此也增加其分离鉴定的难度。目前针对黑米色素成分的鉴定应用最多的方法是液相色谱串联质谱法。孙妩娟等采用红外光谱和高效液相色谱串联质谱法对黑米色素超声提取液中色素成分进行分离和鉴定。根据分离物的一级质谱和二级质谱鉴定出提取液中含有矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和芍药素-3-O-葡萄糖苷两种花色苷成分，质量分数分别为15.20%和39.60%。Park等人以黑米提取物为研究对象，利用高效液相色谱法和紫外可见分光光度法鉴定黑米色素成分为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、花青素-3-O-葡萄糖苷、锦葵素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-葡萄糖苷和飞燕草素-3-O-葡萄糖苷，其中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷含量最高，相对含量占95%。Mikihlemori等利用高效液相色谱法-光电二极管阵列检测法和电喷雾质谱法鉴定黑米色素成分，证明其主要成分是矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和花青素-3-O-葡萄糖苷，相对含量分别为91.13%和4.74%。张名位等从黑米中分离纯化鉴定了锦葵素、天竺葵-3，5-二葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3，5-二葡萄糖苷4种黑米花色苷，其中天竺葵-3，5-二葡萄糖苷和矢车菊素-3，5-二葡萄糖苷是前人未鉴定过的成分。 2.2黑米色素的测定方法 目前黑米色素测定方法主要有分光光度法，高效液相色谱法，以及液相色谱质谱串联法等。其中液相色谱质谱串联法优势在于分离鉴定，具有高效、快速、灵敏度高等诸多优点。但是该法所用设备价格较高，运行维护技术要求较高。液相色谱法、分光光度法则更适用于普通企业等机构。应龙彬等以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为标准物质，建立了高效液相色谱检测黑米中花色苷类物质的方法。确定检测波长为535nm，流动相为甲醇和水（含1%甲酸），进行梯度洗脱。该方法花色苷质量浓度在0.0052～0.052mg/m L范围内，具有良好的线性关系（R=0.9998），平均回收率为99.72%，RSD为0.9100，最低检测限为0.1ng/m L。Osawa早在1982年就利用p H示差法测定食品中花色苷成分，以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为基准物质，利用花色苷成分在不同p H条件下结构转变是p H的函数，在同一波长下吸光度值不同而建立测定花色苷的方法。研究人员利用此方法测定黑米色素含量，以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为基准物质，测定黑米色素溶液在p H1.0和4.5时的最大吸光度，以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的分子量和消光系数为基础，计算黑米色素浓度。 3黑米色素的提取与纯化技术 3.1溶剂提取法 溶剂提取技术是一种应用最广的天然产物提取技术，此法主要是根据原料中目标成分的化学性质，根据相似相溶的原理，选用适宜的提取溶剂提取目标成分，并尽可能避免非目标成分溶出。常用浸提法、煎煮法、回流法等。黑米色素的提取多用浸提法，多使用适当p H的乙醇溶液为提取溶剂。吴素萍等以乙醇为溶剂，利于浸提法提取黑米色素。得到了最佳提取条件，即：50%乙醇，粉碎度50目，料液比1∶5，浸提时间30min，浸提温度80℃，pH为3。研究人员用乙醇为溶剂，应用浸提法提取黑米色素。通过单因素试验和正交试验确定影响黑米色素提取率的主次因素为：浸提时间＞料液比＞浸提温度＞浸提pH，最佳提取工艺条件为：95%乙醇，料液比1∶45（g∶m L），浸提p H 3.0，浸提温度80℃，浸提时间90min。 3.2超声波提取法 超声提取技术是利用超声的"空化效应"、机械效应和热效应加速有效组分的扩散释放，实现目标成分的提龋此法已应用于多种天然产物，如黄酮、多酚等多种有效成分的提龋此方法具有提取温度低、效率高、时间短等优点。张吉祥等采用超声辅助提取法提取黑米色素。确定最优工艺条件：乙醇浓度80%，超声波作用时间50min，料液比1∶32，超声功率250W，最优提取率为4.5%，比传统的索式提取法的提取率提高了近3倍。研究人员应用超声波辅助提取黑米色素。以花色苷含量、DPPH自由基清除率、总抗氧化能力为评价指标，确定最佳条件为：超声功率280W，提取时间20min，乙醇浓度70%，固液比（mg/m L）1∶20，温度50℃，此条件下花色苷提取率为12.56mg/g，DPPH自由基清除率为54.41%，TAC为52.38 u/m L。 3.3微波萃取法 微波萃取技术是利用微波辐射的能量加热萃取溶剂，同时使目标成分从样品中扩散溶解至溶剂中。此法具有加热均匀、选择性好、节约溶剂、操作简单、重现性好、节能环保等优点。近年来，微波萃取技术在天然产物有效成分提取中应用较多，也显现出一定的优势。 3.4酶解法 酶解法是利用酶的性质，选择合适的酶，其可以在较温和的条件下分解植物组织。因为纤维素酶可破坏植物细胞壁，促进目标成分的溶出，所以多应用此酶进行天然产物有效成分的提龋刘永吉等应用纤维素酶酶解提取黑米皮花色苷，通过单因素试验和响应曲面法优化提取工艺，得到优化工艺条件为：酶添加量为2.0%，酶解温度为38.7℃，酶解时间为128.8min，料液比为1∶10，浸提时间为40min，浸提温度为50℃，乙醇浸提液浓度为80%，在此条件下，黑米皮中花色苷的提取率可达21.9mg/g（理论值）。
红曲红素简介
红曲红色素简介： 【制法】 (1)将红曲红曲霉接种于发酵培养液中,其发酵温度为32～34℃,调节pH值为6～8,发酵时间为60～90h。 在上述发酵过程中,pH值是变化的,发酵开始调节pH在7.3～7.8,最佳7.5；至发酵22～26h后,pH降为6.8～7.2,最佳7；至发酵46～50h,pH为6～6.5,最佳6.5；保持该pH至发酵结束。 (2)过滤发酵液(1),酸洗含上述菌丝和不溶水的红曲红色素滤饼,之后将滤饼溶入有机溶剂中,同时再向溶剂中加入适量的谷氨酸,调节pH值为9～11,搅拌,过滤,滤液通过可除去剩余谷氨酸的离子交换树脂,接着除去其中的金属杂质,过滤,得到猩红色含可溶水的红曲红色素滤液。 (3)喷雾干燥滤液(2),得到紫黑色改性红曲红色素粉状物。 【用途】本品适用于肉类、奶类制品,糖果,饮料,化妆品,医药等。 红曲色素是一种由红曲霉属的丝状真菌经发酵而成的优质的天然食用色素，是红曲霉的次级代谢产物。红曲色素，商品名叫红曲红，是以大米、大豆为主要原料，经红曲霉菌液体发酵培养、提取、浓缩、精制而成及以红曲米为原料，经萃取、浓缩、精制而成的天然红色色素。 红曲色素合成： 红曲色素是由红曲霉经固体或液体培养生产的一种天然食用色素。故红曲色素的合成，关键在于红曲酶的培养，下面介绍红曲酶的几种常见的培养方法。 固体培养方案：其工艺流程可简化为安卡红曲浅盘培养→曲公槽→曲种→曲种槽→红曲。 现在红曲霉的培养, 以通风式自动制曲机进行固体培养为主体。用面包粉为培养基比用米做培养基的色素生成量增加5~ 6 倍, 而且培养日期缩短到7 天。( 用米培养需9 天) 。此外, 用面包粉培养的红曲比用米培养红曲易提取色素, 且原料价格低廉。 液体培养方案：由液体深层培养生产红曲色素, sp2号红曲霉是最好的色素生产菌。其最适条件: 培养基的pH 6.6 , 温度25 ℃ , 碳源是葡萄糖或乙醇; 氮源是多脉酵母膏, 谷氨酸单钠或酪酰氨基酸, 甘氨酸,L 一苏氨酸, L 一精氨酸, L 一丙氨酸和L 一酪氨酸。这些是促进色素生成的最佳物质。在深层培养中, 菌丝体形状与色素的生产量密切相关。如果菌丝体球形, 色素的生成量最高。 色素组成： 红曲色素是多种色素的混合物，主要有红色系和黄色系2 大类，这些色素都是聚酮类化合物。经元素定性、紫外线、红外线和可见光吸收光谱分析以及核磁共振谱分析，结果认为红曲色素是由化学结构不同、性质相近的红、橙、黄3 类色素组成，已知结构的有10 种。应用价值主要集中在6 种醇溶性的色素：红色的红斑红曲胺、红曲玉红胺，橙色的红斑红曲素、红曲玉红素，黄色的安卡红曲黄素、红曲素。另有2 种新的黄色素Xanthomonascin A 和YellowⅡ已被探明。红曲色素中的黄色成分约占5%，其性质比较稳定，但因其含量低，所以红曲色素呈现红色。 色素性质；