食品色素的研究与开发
自1856英国W.H.Perkins合成第一种人造染料苯胺紫以来,人造染料以其色泽鲜艳、稳定性强、易复配、价格低廉等独特优势迅速取代了天然色素。随着我国化学合成色素及其生产技术的引进,食品行业也开始使用合成色素代替天然色素生产相应的产品。20世纪初,随着毒理学和生物学研究的深入,发现过去允许使用的各种合成食用色素大多对人体有不同程度的危害,特别是具有致癌、致畸、致突变后果,引起高度重视,具有一定毒性的合成色素大多被淘汰。
据有关资料显示,我国大大提高了食用天然色素资源的开发、生产技术、工艺和装备水平,使天然食用色素的品种、产量和质量都有了长足的进步。我国科研人员还在积极研发茶色素、美人蕉花色素、茄子皮色素、红苷蓝色素、番茄红素、枸杞红色素、板栗壳棕色素、牵牛花色素、花生皮色素、山楂红色素、血红素、鸡冠花红色素、灰毛树莓红色素等。
天然食用色素的功能性越来越被人们所认识。如类胡萝卜素类天然色素在人体内可转化为维生素A,具有保持上皮细胞健康、维持正常视力、提高免疫力等多种生理功能。红曲米粉作为天然着色剂,含有降低血压的洛伐他汀。黄酮类天然色素具有软化血管、增强血管弹性的作用,红曲降血脂产品已进入国内外市场。超临界萃取精制辣椒红色素、叶绿素和天然β-胡萝卜素的微胶囊化正在深入。如正在研发的品种有:五味子红色素、紫苏色素、火棘色素、萝卜色素、山楂色素、葵花红色素、黑加仑色素、茶叶色素、柿子皮色素、龙葵色素等。,而且很多都表现出了良好的势头。如浙江乌饭树叶的蓝色黑色素含量高达18.7%,易溶于水,耐光耐热性能好。云南西双版纳的花青素是一种水溶性红色素,可染性很强。甜槠壳棕色素含量很高,在pH 8 ~ 11之间棕色无明显变化,着色强烈且稳定。海南岛的仙人掌果实含有大量的紫红色素,属于甜菜类化合物,具有很大的开发利用价值。浆果中红色素含量最高(鲜果中花青素含量为0.525%)。商陆浆果中甜菜苷的含量比甜菜高75%,该植物块根为中药。
天然食用色素的研发还存在两大问题:一是缺乏具有商业使用价值的色素资源;二是天然食用色素本身的稳定性。这导致了天然食用色素价格昂贵,也在很大程度上限制了其在应用中的推广。
天然食用色素最大的特点就是安全性高,市场巨大,国内从事研发的单位也越来越多。关于天然食用色素的新资源、新品种、新生产技术,每年都有几十篇报道和专利。特别是在寻找新的色素资源方面,已经取得了一些成果,发现了一些好的苗头,比如从海洋生物中提取天然色素。
在解决天然食用色素稳定性差的问题上,人们也进行了各种探索,取得了一些进展,如将甜菜红与茶色素结合,大大提高了其稳定性;类胡萝卜素是油溶性色素,耐热性强,耐光性差。当它们与VC、VE或天然抗氧化剂结合时,它们的耐光性可以大大增强。明矾、酒石酸钠、磷酸等。当与蒽醌天然色素一起使用时,用作稳定剂以防止变色。叶绿素通过用铜代替镁,然后制成钠盐或钾盐,成为非常稳定的绿色色素;微胶囊技术用于提高天然色素的稳定性,生物技术也可用于改变天然食用色素的色调,扩大其应用范围。如栀子系列色素的研发表明,栀子黄色素是一种亮黄色,具有水溶性。因为其成分中含有有气味的苷元,所以与伯氨基物质反应生成色素中间体。当pH、温度和氧气条件改变时,它可以获得青色、蓝色和红色色调。从而得到栀子蓝、栀子绿、栀子红等新的色素,还可以调配成其他颜色,扩大了天然食用色素的应用范围,为天然食用色素的应用开辟了更广阔的前景。
发展前景随着“回归自然”的号召和天然食用色素某些生理活性的逐渐发现,天然食用色素将越来越受到人们的重视和喜爱,尤其是功能性天然色素,因其天然来源、安全性和某些生理功能而成为天然食用色素的发展趋势。
在开发功能性天然色素的同时,还应加强天然色素的实用化研究。生产的天然色素多为原料,不适合直接添加到食品中进行着色,天然食用色素的应用应注意以下几个方面:
(1)需要着色的食物系统的性质;
(2)如果食品体系是两相或多相体系(如水油两相),要搞清楚哪一相需要着色;
(三)食品生产中使用的加工方法;
(四)使用的食品包装;
(五)包装食品的储存条件;
(6)天然色素的性质。
这就需要复合天然色素的研究和生产。通过复配,新的复配产品在颜色、剂型、稳定性、pH值、对某种食品应用的适用性等方面都能达到新的高度,最终完全满足某种食品的使用需求,从而使天然色素的应用更加方便和广泛。