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花青素
存在于植物中的水溶性天然色素
概述
種類
已知天然存在的花色素有250 多種，存在于27 個科、73 個屬的植物中。目前已確定的有20 種花青素，在植物中常見的有6 種，即天竺葵色素( Pg) 、矢車菊色素( Cy) 、飛燕草色素( Dp) 、芍藥色素( Pn) 、牽?；ㄉ? Pt) 和錦葵色素( Mv)。
主要來源
花青素廣泛存在于開花植物(被子植物)中, 其在植物中的含量隨品種、季節(jié)、氣候、成熟度等不同有很大差別。據(jù)初步統(tǒng)計: 在27個科, 73個屬植物中均含花青素, 如紫甘薯、葡萄、血橙、紅球甘藍、藍莓、茄子、櫻桃、紅莓、草莓、桑葚、山楂、牽牛花等植物的組織中均有一定含量。
最早最豐富的花青素是從紅葡萄渣中提取的葡萄皮紅色素, 它于1879年在意大利上市 , 該色素可通過葡萄酒酒廠的廢料-葡萄渣提取。接骨木漿果( Elderberries)中含大量的花青素, 并且都是矢車菊素, 每百克鮮重在200 ~1000 mg。另外, 花青素在大麥、高粱、豆科植物等糧食作物中也廣泛存在。研究發(fā)現(xiàn), 葡萄籽與松樹皮的提取物中花青素的含量最高。
共8張
花青素
提取方法
溶劑提取法
溶劑提取是花青素的常規(guī)提取方法, 溶劑多選擇甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶劑等。為了防止提取過程中非?；幕ㄇ嗨亟到? 常在提取溶劑中加入一定濃度的鹽酸或者甲酸, 但在蒸發(fā)濃縮時這些酸又會導(dǎo)致酰基化的花青素部分或全部的水解。另外, 對于提取物中可能含有脂溶性成分的樣品, 需采用有機溶劑如正己烷、石油醚、乙醚等進行萃取。傳統(tǒng)的溶劑提取方法提取時間長, 生產(chǎn)效率較低, 且熱溶劑容易造成花青素降解以及生理活性的降低。
國外提取花青素的傳統(tǒng)方法是采用低溫( 4~8 ℃) 或者常溫( 25℃ ) 避光條件下1% HCl 甲醇溶液浸提16~ 20 h, 或者采用01 5%、1% 的三氟乙酸的甲醇溶液, 4 ℃條件下浸提24h 。考慮到食品中殘留甲醇的毒性, 也有用1% 的HCl 乙醇溶液代替甲醇溶液。另外為了避免酰基化的花青素的水解, 也可選擇弱酸如酒石酸、檸檬酸代替鹽酸。而國內(nèi)則多采用熱溶劑( 50~ 70℃ ) 浸提1~ 2 h 的方式 , 溶劑可選擇不同濃度的醇溶液或酸化的水溶液。
加壓萃取法
加壓溶劑萃取, 又稱加壓液體萃取( Pressurized Liquid Extraction, PLE ) 、快速溶劑萃取( Accelerated Solvent Extraction, ASE) , 它是通過外來壓力提高溶劑的沸點, 進而增加物質(zhì)在溶劑中的溶解度以及萃取效率的。
水溶液提取法
有機溶劑萃取的花青素多有毒性殘留且生產(chǎn)過程環(huán)境污染大, 有鑒于此, 水溶液提取應(yīng)運而生。該方法一般將植物材料在常壓或高壓下用熱水浸泡，然后用非極性大孔樹脂吸附; 或直接使用脫氧熱水提取, 再采用超濾或反滲透, 濃縮得到粗提物。
微生物發(fā)酵法
此方法將生物發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于花青素的提取之中, 是生物科學(xué)與化工生產(chǎn)之間的超強滲透與有效結(jié)合。微生物發(fā)酵法利用微生物或酶讓含有花青素的細胞胞壁降解分離, 使細胞胞體內(nèi)花青素充分溶入到提取液中, 從而增加提取的產(chǎn)率與速率。
純化工藝
鑒定方法
應(yīng)用
抗突變功能
花青素的作用不僅使植物呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色，也具有降低酶的活性，抗變異等保健功能的活性分子。研究表明有一定花青素濃度的提取物能有效預(yù)防不同階段癌變發(fā)生，但花青素的個體作用并不確定，部分原因是與其它酚類物質(zhì)等穩(wěn)定成分分離后進行生物測定，花青素易降解。
食品中的應(yīng)用
隨著科技的發(fā)展, 人們對食品添加劑的安全性越來越重視, 天然添加劑的開發(fā)利用已成為添加劑發(fā)展使用的總趨勢?；ㄇ嗨卦谑称分胁坏勺鳛闋I養(yǎng)強化劑, 而且還可作為食品防腐劑代替苯甲酸等合成防腐劑, 并且可作為食品著色劑應(yīng)用于平常飲料和食品, 符合人們對食品添加劑天然、安全、健康的總要求。
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