天然色素的提取工藝及微膠囊化研究概況*

摘要：天然色素具有安全性高、著色自然且具有一定的生理活性等優(yōu)點(diǎn)，因此受到廣泛歡迎。本文參考了近幾年對(duì)天然色素大量研究工作，對(duì)天然色素的提取工藝及微膠囊化技術(shù)等方面進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：天然色素;提取;微膠囊化

食用色素分為合成和天然兩大類(lèi)。研究發(fā)現(xiàn)，合成色素具有一定的致癌作用，其安全性問(wèn)題備受關(guān)注。天然色素主要來(lái)源于植物、動(dòng)物和微生物，在賦予食品所需色澤的同時(shí)還具有多種生理活性，得到越來(lái)越多的關(guān)注，天然色素已成為當(dāng)前食用色素發(fā)展方向及研究熱點(diǎn)。本文對(duì)天然色素的提取與微膠囊化進(jìn)行了綜述，為天然色素的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1天然色素的提取方法

近年來(lái)，天然色素的提取方法主要包括了有機(jī)溶劑浸提法、微波輔助提取法、超聲輔助提取法以及超臨界CO2超聲輔助提取法。

1.1? 有機(jī)溶劑浸提法

該法為天然色素提取的傳統(tǒng)方法，但由于有機(jī)溶劑消耗量大，回收比較困難，相比其他方法成本高，該法的使用漸漸減少。該法通常使用的浸提劑有三氯甲烷、乙醇、無(wú)水乙醚和石油醚等。朱德艷[1]采用無(wú)水乙醇常溫浸提7～8h后減壓濃縮，采用石油醚萃取得到柑橘皮油溶性色素，采用3 倍無(wú)水乙醇將萃余物稀釋，減壓蒸餾后真空干燥得到柑橘皮水溶性色素。

1.2? 微波輔助提取法

該法具有熱效高、耗時(shí)短、產(chǎn)品質(zhì)量好、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但存在溫升問(wèn)題，如操作有誤，會(huì)破壞天然色素，降低產(chǎn)品的提取率[2]。胡元慶等[3]采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化了火龍果果皮色素的提取工藝，結(jié)果表明：當(dāng)料液比為1：50（g：mL）、乙醇濃度為20%、微波功率為440W、微波處理時(shí)間60s時(shí)，提取效果最好，色素得率為1.074%。

1.3? 超聲輔助提取法

該法具有萃取效率高、處理能力大、所需時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，是提取天然色素較為理想的方法之一。鄭青波等[4]通過(guò)單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面分析法確定了洋蔥色素超聲輔助提取的最佳工藝條件為：當(dāng)乙醇濃度為38%，超聲時(shí)間為35min，液料比100∶1時(shí)，提取的色素吸光度為2.875，相對(duì)誤差<0.01。

1.4? 超臨界CO2超聲輔助提取法

超臨界CO2萃取是利用超臨界的CO2具有超強(qiáng)的溶解能力，可以將原料與萃取物有效分離、提取和純化的一種新型的萃取分離技術(shù)[9]，安全性高。陳俊杰等[10]確定了超臨界CO2萃取番茄紅素的最佳條件：萃取壓力為35MPa，改性劑流速為5mL/min，CO2流速為6mL/min，萃取溫度為46℃，萃取時(shí)間為90min;此時(shí)，番茄紅素的提取率為90.21%，番茄粉的番茄紅素含量為3648.57μg/g。

2微膠囊技術(shù)

微膠囊技術(shù)是將成膜材料（常選用熱塑性高分子材料）作為殼物質(zhì)，用固體、液體或氣體作為芯物質(zhì)而包覆成核殼形態(tài)結(jié)構(gòu)膠囊的一種技術(shù)[5]。采用微膠囊技術(shù)包埋天然色素，可以使其穩(wěn)定性得到較大提升，目前常用的主要有以下方法：

2.1噴霧干燥法

該法是一種價(jià)格較低、便于操作的方法，適用于包埋揮發(fā)性、易降解及氧化的物質(zhì)以提高其作用性能[6]。時(shí)慧等[7]研究了噴霧干燥法制備微膠囊番茄紅素粉末的工藝，得到的最佳工藝為：阿拉伯膠與變性淀粉比例1：2，固形物含量10%，芯壁比1：1，吐溫80用量2%，在30℃，160W條件下超聲乳化10min，噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度190℃，出風(fēng)溫度80℃，噴霧壓力18MPa，微膠囊包埋效率可達(dá)85.12%，產(chǎn)率60.50%;番茄紅素載量為34.87mg/g，平均粒徑為8.13μm，75%的粒徑集中在5～15μm間。

2.2銳孔法

該法利用聚合物的固化形成微膠囊囊壁[6]。王麗玲等[8]采用銳孔法制作紅棗色素微膠囊，研究表明：當(dāng)海藻酸鈉濃度為6.0%、CaCl2濃度3%、芯壁材之比1：5、固化時(shí)間1.0h時(shí)，制得的微膠囊顆粒包埋率達(dá)

75.1%，產(chǎn)品圓形、均勻飽滿、色澤橙紅。

2.3吸附法

范敏等[11]采用物理吸附法制作油茶色素的微膠囊，研究表明：以微晶纖維素為壁材時(shí)的最佳工藝參數(shù)為：芯壁比為1∶4000，攪拌時(shí)間為50min，攪拌溫度為40℃時(shí)，包埋率達(dá)到97.5%;當(dāng)油茶籽殼以β-環(huán)糊精為壁材制備微膠囊時(shí)最佳芯壁比為1∶250。

3總結(jié)

相比合成色素，天然色素具有著色強(qiáng)度不強(qiáng)，穩(wěn)定性較差，價(jià)格貴等劣勢(shì)，一定程度上限制了天然色素的使用。因此，開(kāi)發(fā)出更多性能好的天然色素品種以及提高天然色素穩(wěn)定性是目前開(kāi)發(fā)和使用天然色素的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，需重點(diǎn)加強(qiáng)這兩方面的研究，開(kāi)發(fā)出更多適宜而又有生理活性的天然色素產(chǎn)品，充分利用我國(guó)自然資源。

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作者簡(jiǎn)介：

陳榮華（1983-），女，漢族，皖合肥，馬鞍山師范高等?？茖W(xué)校，講師，工學(xué)碩士，研究方向：生物資源活性成分的提取與應(yīng)用。

項(xiàng)目基金：2018安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目KJ2018A0906