栀子黄色素提取与精制研究进展.PDF
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2006年2月23日
| 第1页 |
参见附件(289KB，5页)。
栀子黄色素提取与精制研究进展
高彦祥 李媛媛
(中国农业大学食品科学与营养工程学院 ,北京 100083)
摘 要:栀子黄色素作为一种天然的、 具有保健功能的食用色素需求量日益增多 ,本文对栀子黄色素的性
质、 质量劣变、 提取精制方法作了论述 ,着重阐述栀子黄色素的提取与精制方法 ,以期能为高品质栀子黄色素的
生产提供参考。
关键词:栀子黄;色素;提取;精制
中图分类号: TS202 . 3 文献标识码:A 文章编号: 1006 - 2513 (2005) 03 - 0014 - 04
Re sea rch p r ogre s s on extracti on and puri fi ca ti on of ga rdeni a
ye ll ow p i gment
GAO Yan2 x i ang, L IYuan2 yuan
(College of Food Science and Nutriti onal Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)
Abstract: As a natural and functi onal p igment, Gardenia (Gardenia jasm inoides Ellis) yell ow p igment is becomingmore
and more popular . In this paper, Gardenia yell owp s characteristics and deteri orati on of quality , es pecially its extracti on
and purificati on, are reviewed . Some suggesti ons are given on the p r oducti on of high2 quality Gardenia yell ow p igment .
Key words: Gardenia yell ow; p igment ; extracti on; purificati on
茜草科植物栀子 (Gardenia jasm inoides Ellis)的
果实作为我国传统中药,具有护肝、 利胆、 降压、 止
血、 清热、 止泻等作用 ,同时它也是卫生部颁布的第
一批药食同源材料之一。到目前为止 , 从栀子属
植物中分离鉴定出的化合物有类胡萝卜素 (藏花
素、 藏花酸 )、 环烯醚萜苷类化合物 (栀子苷、 羟异
栀子苷 )、 黄酮类、 有机酸酯类、 醇类化合物、 多糖
等。栀子色素是栀子深加工的主要产品 ,为天然色
素 ,无毒 ,安全性高 ,具有一定的营养价值和保健功
能 ,在国际市场上尤其是日本市场需求量较大。
1 栀子黄色素的性质
栀子黄色素主要成分是类胡萝卜素类的藏花
素 (Cr ocin)和藏花酸 (Cr ocetin) ,还含有环烯醚萜
苷类的栀子苷以及黄酮、 绿原酸。藏花素和藏花酸
是少有的水溶性类胡萝卜素 ,分子中存在多个共轭
双键 ,它们一方面赋予栀子色素黄色 ,另一方面也
是栀子色素不稳定的原因之一[ 1 ]。栀子黄色素中
有七种藏花酸的衍生物 ,这七种衍生物的彩度
( chr oma)和明度 ( brightness)差别很少 ,但是随着
与藏花酸连接的葡萄糖基因数目的增加,衍生物色
调色 ( hue)减少 ,色泽由红色向黄色转为[ 2 ]。
图 1 藏花素 R— — — 龙胆二糖
图 2 龙胆二糖
收稿日期: 2004 - 09 - 22
作者简介:高彦祥 (1962 - ) ,男,教授,博士,研究方向:食品添加剂
41
《中国食品添加剂 》 China Food Additives 2005 No13
? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.图 3 藏花酸
HOCH2 O2 glu
COOCH3
O
图 4 栀子苷
栀子黄色素易溶于水、 乙醇等极性溶剂 ,难溶
于苯、 汽油等非极性溶剂。由于栀子黄色素中的藏
花酸为酸性成分 ,色素在碱性溶液中溶解度较大。
紫外 -可见光区内栀子黄色素水溶液有三个吸收
峰: 238nm、 325nm、 440nm,分别是栀子苷、 绿原酸、藏花素和藏花酸特征吸收峰。
栀子黄色素液在 pH 1～7时为橙黄色 , pH 8～
12时为亮黄色。在酸性条件下色素稳定性较差 ,中性、 碱性条件下色素稳定性良好。与其他类胡萝
卜色素相似 ,栀子黄色素耐日光性较差。除 Fe
2 +
、Cu
2 +
以外 ,常见金属离子对栀子黄基本无影响。
2 栀子黄色素劣变与防止
2 . 1 褪色
藏花素、 藏花酸分子本身含有多个不饱和共轭
双键 ,易受亲电试剂如 H+
、 金属离子等破坏 ,逐渐
变为饱和烃 ,色素吸收峰向紫外区漂移 ,即发生褪
色。通过添加色素稳定剂 (如 EDT A二钠 ) ,避免
与金属离子接触 ,调整色素所在体系的酸碱度等方
向可有效防止褪色。
2 . 2 绿变
栀子苷是引起桅子黄色素绿变的主要因素 ,它
在蛋白酶或β-葡萄糖苷酶的作用下易与伯氨基
化合物发生反应生成栀子蓝色素。日本常采用
OD值比率作为衡量栀子黄色素绿变可能性的指
标 ,即栀子苷的最大吸光度 (吸收峰值在 238nm
处 )与栀子黄色素的最大吸光度 (吸收峰值在
440nm处 )的比值。
OD值比率 =A238nm A440nm
当 OD值比率小于 0 . 4时 ,可避免绿变的发
生。我国生产的栀子黄色素中栀子苷的含量较高 ,OD值比率常高达 2 . 0～3 . 0,栀子苷含量 7% ～
8%。日本的栀子黄色素 OD值比率可做到 0 . 2
以下[ 3 ]。
为了有效防止绿变 ,必须从提取和精制着手 ,尽可能地除去色素中的栀子苷。
2 . 3 提高栀子黄色素稳定性途径
栀子黄色素和β -环糊精相互作用形成 1: 1
型包合物 ,栀子黄色素的长链结构进入β - CD的
疏水内腔 ,使其所处微环境发生了改变 ,抑制了光、热、 酸碱、 氧化等因素引起的“褪色反应 ” ,大大增
强了色素的稳定性[ 4 ]。
EDT A2 Na2能稳定桅子黄色素的分子结构 ,鳌
合色素中的金属离子 ,增强色素稳定性。
多聚磷酸钠 ,偏磷酸钠 ,磷酸氢二钠 ,γ-谷维
素[ 5 ]
, 3, 5 -二咖啡酰奎宁酸 , 3, 4 -二咖啡酰奎宁
酸 , 4, 5 -二咖啡酰奎宁酸 , 3, 4, 5 -三咖啡酰奎宁
酸和它们的盐类[ 6 ]
都可作桅子色素的护色剂 ,防
止褪色。
橘皮苷的二糖苷、 在藏花酸分子上连接龙胆二
糖 ,可使桅子黄色素对紫外光的稳定性增强[ 7 ]。
加入一定量苯甲酸、 山梨酸、 八角水提液或酒
精提取液 ,可防止桅子黄色素着色的面类制品
绿变[ 8 ]。
3 栀子黄色素的提取
天然色素的提取方法有溶剂浸提法、 微波萃取
法、 超声波提取法、 超临界流体萃取法等,目前用于
栀子黄色素提取的多数为溶剂浸提法 ......
高彦祥 李媛媛
(中国农业大学食品科学与营养工程学院 ,北京 100083)
摘 要:栀子黄色素作为一种天然的、 具有保健功能的食用色素需求量日益增多 ,本文对栀子黄色素的性
质、 质量劣变、 提取精制方法作了论述 ,着重阐述栀子黄色素的提取与精制方法 ,以期能为高品质栀子黄色素的
生产提供参考。
关键词:栀子黄;色素;提取;精制
中图分类号: TS202 . 3 文献标识码:A 文章编号: 1006 - 2513 (2005) 03 - 0014 - 04
Re sea rch p r ogre s s on extracti on and puri fi ca ti on of ga rdeni a
ye ll ow p i gment
GAO Yan2 x i ang, L IYuan2 yuan
(College of Food Science and Nutriti onal Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)
Abstract: As a natural and functi onal p igment, Gardenia (Gardenia jasm inoides Ellis) yell ow p igment is becomingmore
and more popular . In this paper, Gardenia yell owp s characteristics and deteri orati on of quality , es pecially its extracti on
and purificati on, are reviewed . Some suggesti ons are given on the p r oducti on of high2 quality Gardenia yell ow p igment .
Key words: Gardenia yell ow; p igment ; extracti on; purificati on
茜草科植物栀子 (Gardenia jasm inoides Ellis)的
果实作为我国传统中药,具有护肝、 利胆、 降压、 止
血、 清热、 止泻等作用 ,同时它也是卫生部颁布的第
一批药食同源材料之一。到目前为止 , 从栀子属
植物中分离鉴定出的化合物有类胡萝卜素 (藏花
素、 藏花酸 )、 环烯醚萜苷类化合物 (栀子苷、 羟异
栀子苷 )、 黄酮类、 有机酸酯类、 醇类化合物、 多糖
等。栀子色素是栀子深加工的主要产品 ,为天然色
素 ,无毒 ,安全性高 ,具有一定的营养价值和保健功
能 ,在国际市场上尤其是日本市场需求量较大。
1 栀子黄色素的性质
栀子黄色素主要成分是类胡萝卜素类的藏花
素 (Cr ocin)和藏花酸 (Cr ocetin) ,还含有环烯醚萜
苷类的栀子苷以及黄酮、 绿原酸。藏花素和藏花酸
是少有的水溶性类胡萝卜素 ,分子中存在多个共轭
双键 ,它们一方面赋予栀子色素黄色 ,另一方面也
是栀子色素不稳定的原因之一[ 1 ]。栀子黄色素中
有七种藏花酸的衍生物 ,这七种衍生物的彩度
( chr oma)和明度 ( brightness)差别很少 ,但是随着
与藏花酸连接的葡萄糖基因数目的增加,衍生物色
调色 ( hue)减少 ,色泽由红色向黄色转为[ 2 ]。
图 1 藏花素 R— — — 龙胆二糖
图 2 龙胆二糖
收稿日期: 2004 - 09 - 22
作者简介:高彦祥 (1962 - ) ,男,教授,博士,研究方向:食品添加剂
41
《中国食品添加剂 》 China Food Additives 2005 No13
? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.图 3 藏花酸
HOCH2 O2 glu
COOCH3
O
图 4 栀子苷
栀子黄色素易溶于水、 乙醇等极性溶剂 ,难溶
于苯、 汽油等非极性溶剂。由于栀子黄色素中的藏
花酸为酸性成分 ,色素在碱性溶液中溶解度较大。
紫外 -可见光区内栀子黄色素水溶液有三个吸收
峰: 238nm、 325nm、 440nm,分别是栀子苷、 绿原酸、藏花素和藏花酸特征吸收峰。
栀子黄色素液在 pH 1～7时为橙黄色 , pH 8～
12时为亮黄色。在酸性条件下色素稳定性较差 ,中性、 碱性条件下色素稳定性良好。与其他类胡萝
卜色素相似 ,栀子黄色素耐日光性较差。除 Fe
2 +
、Cu
2 +
以外 ,常见金属离子对栀子黄基本无影响。
2 栀子黄色素劣变与防止
2 . 1 褪色
藏花素、 藏花酸分子本身含有多个不饱和共轭
双键 ,易受亲电试剂如 H+
、 金属离子等破坏 ,逐渐
变为饱和烃 ,色素吸收峰向紫外区漂移 ,即发生褪
色。通过添加色素稳定剂 (如 EDT A二钠 ) ,避免
与金属离子接触 ,调整色素所在体系的酸碱度等方
向可有效防止褪色。
2 . 2 绿变
栀子苷是引起桅子黄色素绿变的主要因素 ,它
在蛋白酶或β-葡萄糖苷酶的作用下易与伯氨基
化合物发生反应生成栀子蓝色素。日本常采用
OD值比率作为衡量栀子黄色素绿变可能性的指
标 ,即栀子苷的最大吸光度 (吸收峰值在 238nm
处 )与栀子黄色素的最大吸光度 (吸收峰值在
440nm处 )的比值。
OD值比率 =A238nm A440nm
当 OD值比率小于 0 . 4时 ,可避免绿变的发
生。我国生产的栀子黄色素中栀子苷的含量较高 ,OD值比率常高达 2 . 0～3 . 0,栀子苷含量 7% ～
8%。日本的栀子黄色素 OD值比率可做到 0 . 2
以下[ 3 ]。
为了有效防止绿变 ,必须从提取和精制着手 ,尽可能地除去色素中的栀子苷。
2 . 3 提高栀子黄色素稳定性途径
栀子黄色素和β -环糊精相互作用形成 1: 1
型包合物 ,栀子黄色素的长链结构进入β - CD的
疏水内腔 ,使其所处微环境发生了改变 ,抑制了光、热、 酸碱、 氧化等因素引起的“褪色反应 ” ,大大增
强了色素的稳定性[ 4 ]。
EDT A2 Na2能稳定桅子黄色素的分子结构 ,鳌
合色素中的金属离子 ,增强色素稳定性。
多聚磷酸钠 ,偏磷酸钠 ,磷酸氢二钠 ,γ-谷维
素[ 5 ]
, 3, 5 -二咖啡酰奎宁酸 , 3, 4 -二咖啡酰奎宁
酸 , 4, 5 -二咖啡酰奎宁酸 , 3, 4, 5 -三咖啡酰奎宁
酸和它们的盐类[ 6 ]
都可作桅子色素的护色剂 ,防
止褪色。
橘皮苷的二糖苷、 在藏花酸分子上连接龙胆二
糖 ,可使桅子黄色素对紫外光的稳定性增强[ 7 ]。
加入一定量苯甲酸、 山梨酸、 八角水提液或酒
精提取液 ,可防止桅子黄色素着色的面类制品
绿变[ 8 ]。
3 栀子黄色素的提取
天然色素的提取方法有溶剂浸提法、 微波萃取
法、 超声波提取法、 超临界流体萃取法等,目前用于
栀子黄色素提取的多数为溶剂浸提法 ......
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