植物から7天然染料

1導入

食品着色料は、食品の色を改善し、食品添加物の重要な成分です。着色料合成と天然の2種類に分かれています。技術の発展に伴い、多くの合成着色料が深刻な慢性毒性と発がん性を有することが発見され、消費者の広範な懸念を引き起こしています。しかし、国内外の研究により、天然顔料は安全性が高く、色相が柔らかいだけでなく、ある種の生理活性を有していると考えられていることがわかってきました機能性天然食品着色料。そのため、天然顔料の開発と利用は、この段階でホットな研究課題となっています。本稿では,これまでに研究が進んでいる7つの植物色素を中心に概要を述べるとともに,関連研究を行う研究者に理論的な支援を提供することを目的とする。

2 7つの植物色素の研究概要

2.1桑の赤い色素

桑は一般的に知られています桑デーツ、桑の実、または桑の実。クワ科クワ属の植物morus alba l .の成熟した集合果です。桑の実は赤紫や黒紫(白もあります)で、油性で弾力があり、少し酸味と甘味があります[1]。桑紅色素は、天然の桑の実から抽出されるアントシアニン色素の一種である[2]。アントシアニンは、天然の状態では配糖体、すなわちアントシアニンの形で存在する。アントシアニンは典型的なc6 - c3 - c6炭素骨格を持ち、したがってフラボノイドの一種であると考えられている。血清および肝臓の脂肪含有量を減少させることができ、抗変異原効果および抗腫瘍効果を有する[3]。塩酸、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸の濃度によって加熱や超音波処理に不安定性を示すが、酸の種類や濃度によって不安定性の度合いが異なり、その変化は複雑である。比較的に言えば、アスコルビン酸溶液中の顔料は、加熱および超音波処理に対して最も不安定で、塩酸溶液中の顔料は、加熱処理に対して比較的安定しています;クエン酸溶液中の色素は、超音波処理に対して比較的安定である[4]。

李Xinleiら。[5]桑の顔料最適な条件を決定づけ抽出はと结合テスト成直交研究を通じて:80%エタノールmaterial-to-liquid比率は(g / mL)、抽出の温度30°Cの抽出時間0.25 h)の順で各要素に与えた影響は測り:material-to-liquid比率>エタノール濃度>抽出月日の>た;抽出温度Gengshengさんら[6]ダイナミックに変化を修め「後熟桑の主要顔料れ、高性能なクロマトグラフ液を使う(HPLC)を検出する主アントシアニン構成要素の桑の熟していく過程で、などcyanidin-3-O-glucoside (C3G) cyanidin-3-O-rutinoside (C3R)とpelargonidin-3-O-glucoside (Pg3G)。3 3成分の変化は以下の通りである。桑の実に含まれるアントシアニンの主要成分であるc3gとc3rは、成熟期を通じて徐々に増加する傾向にあるが、c3rは最初に増加した後にわずかに減少し、その後急速に増加する。pg3gは桑の成熟と成長の初めには検出されず、最初に増加し、その後減少し、その後急速に増加する。生産において、桑の主な色素の含有量の特性とアントシアニン化合物の蓄積は、桑の収穫時期を決定するための基準因子の1つとして使用することができる。

2.2ブドウの皮膚色素

ブドウの皮膚色素は天然のアントシアニン色素である安全で無毒で特定の栄養素を含んでいます彼らは抗酸化と遊離基を掃討する効果があり、特定の薬効と健康上の利点があります。また、食品や化粧品の着色剤としても使用できます[7]。一部の文学の報道を抽出すること過程でき天然顔料から得られた皮行なった享保のブドウから直交実力テスト:を用いた無水エタノール抽出代行、5.00よりg "原料を抽出する35 mLエージェントの抽出pH 3実在80°Cの温度、および抽出1 hを各要因の影響が深刻な順は抽出月日の>た;抽出剤の量>抽出pH >抽出温度できます。[8]

wang chunrongら[9]は、巨峰の皮からの色素の抽出条件について論じている。その結果、エタノール70% +クエン酸0.5%(容積比5:1)が最も効率的であったぶどう肌を抽出する顔料、80%エタノール+ 0.5%クエン酸(5:1)が続く。 5%クエン酸(5:1);抽出液に70%エタノール+ 0.5%クエン酸(5:1)を使用し、抽出液へのブドウ皮の質量は1:10 (g/ ml)、最適温度は65°c、最適抽出時間は90分、抽出に最適phは2.0である。ブドウの皮膚色素の安定性に関する研究によると、酸性度は色素の安定性に重要な影響を与え、色素の色を強くする効果がある。低温は色素の貯蔵に役立つ。日光に長時間さらされると色素が徐々に劣化する。金属イオンfe3 +は、顔料の安定性に大きな影響を与えます;添加剤h2o2は顔料の安定性に大きな影響を与える。ビタミンc水溶液、ショ糖水溶液、安息香酸ナトリウムは顔料の安定性にわずかな影響を与える[10]。[11]李yanmeiらはバラの香りのブドウの皮膚色素の抗酸化活性を研究し、バラの香りのブドウの皮膚色素は強い還元力があり、効果的にヒドロキシルラジカルを除去することができることを発見した;また、マウス肝臓の自発的な脂質過酸化を抑制する効果もあります。

2.3みかんの皮の色素

tangerine peel pigmentは、広く使用されている天然顔料の一種です。主に、みかん、みかん、ポメロ、柚子、スイートオレンジ、ライム、キンカン、クチナシなどの植物の皮に見られます。タンジェリンピール色素、タンジェリンピールフラボノイド、タンジェリンピール多糖類などの活性物質が豊富です。aとして重要な開発・利用価値があります食品カラー剤[12]。タンジェリンピール色素の抽出法の研究では、超音波支援抽出法が工業生産におけるタンジェリンピール色素の抽出に理想的な方法であることが示されています。超音波周波数40 khz、エタノール濃度6 5%、液対固比1:10、抽出温度60°c、抽出時間30分、抽出回数2回、これらの条件下でのタンジェリン皮色素の収率は6.03%である[13]。geng jingzhang[14]は、タンジェリンの皮色素を抽出するための最適なプロセス条件は、超音波周波数(47.6 khz)、抽出溶媒55%エタノール、抽出時間15分、抽出温度60°c、物質と液体の比1:15であると考えている。また、オレンジピール色素の活性についても多くの報告があります。

李Lingxuら、【15位】alcohol-soluble抽出色素、ether-soluble色素ミカンからalcohol-water-soluble色素と水溶性絵具方法菌糸体成長率を策定する抗菌活動異なる溶剤エキスのミカンリンゴなどの7種の病原性菌類菌類腐敗によりかかった。その結果、7種の植物病原性真菌に対するエーテル溶解性色素とアルコール水溶性色素の阻害効果の程度が異なることが分かりました。wang hongtao[16]は、オレンジピール顔料の抗菌性と安定性を調べるために、単因子実験により、一般的な微生物に対するオレンジピール顔料の抗菌効果と、一般的に使用されている食品添加物と光が顔料の安定性に及ぼす影響を明らかにした。この研究は、オレンジピール色素が一般的な病原性細菌、酵母およびカビに対する阻害効果の程度が異なることを発見しました。

栗貝色素

栗貝色素は、水溶性に優れ、着色力が強く、安定した性質を持つ天然の褐色色素です。それはある程度の抗酸化と抗菌作用を持ち、現在、安定した特性を持つ数少ない天然食品色の一つです。開発価値が高い。張邓亜萍〔17〕は宇宙空間重力波探測抽出条件を設立栗筐体に色素がさまざまな要因の分析によって抽出ブラウン栗の筐体の真似で色素「大量のNaOH 2%、80°C抽出気温は、抽出時間3 hだったけどね周Guoyanら[18]栗貝殻から抽出した色素エタノール超音波方法を使って2つの方法を学び、抗菌性能や染料で栗のアプリケーションの殻。その結果、超音波は、時間とエネルギーを節約し、高い抽出率を持つという利点があることが示された。超音波支援抽出法の最適なプロセスパラメータは、40%エタノール体積分率、200 w超音波出力、および8分の作用時間でした。クリシェル色素は枯草菌、大腸菌、aspergillus nigerおよびpenicilliumに対する阻害効果を有する。りんごジュースにも一定の防腐効果があります。

2.5黒米

黒米は中国で非常に特徴的な米のタイプです#39の米の種子資源。それは自然な色、香り、栄養、治療特性が豊富です。黒米にはタンパク質、17アミノ酸、脂肪、ビタミン、ミネラル、鉄、zn、cuなど14の元素が豊富に含まれている玄米色素重要な薬効があります多くの研究がそれを示しているブラックライス色素(black rice pigment)は、アントシアニン色素である植物由来のポリフェノール化合物で、冠状動脈性心疾患の発生率を低下させ、視力を改善させ、抗酸化作用と抗がん作用を持つ[19]。wang fengjieら[20]は、黒米色素の安定性に関する系統的研究を行い、黒米色素は直接光と酸化剤に感受性があるが、低温と還元剤には感受性がないことを示した。金属イオンca 2+、cu 2+、zn2 +、mg 2+、na +の安定性への影響は明らかではない。

wu suping[21]は、黒米を原料とし、エタノールを抽出剤として黒米色素を抽出し、そのプロセスとプロセス条件を研究した。最適な抽出プロセスパラメータは、単一因子および直交実験によって得られた:エタノール体積分率50%、粉砕度50メッシュ、液対材料比1:5、抽出時間30分、抽出温度80°c、抽出ph =3。また、黒米色素の安定性についても研究しました。その結果、kmno4は黒米色素に大きな効果を示したが、vcとクエン酸は有意な効果を示さなかった。黒米の発芽過程で色素とアミノ酸の含有量が変化した結果、黒米の色素抽出物の色値と温度は正の相関を示した。抽出のバッチおよびサンプルが脱脂されたかどうかも、抽出物の色値に有意な影響を及ぼしました[22]。また、黒米色素には一定の還元力があり、ヒドロキシルラジカルやdpp hに対する強い掃海作用、スーパーオキシドアニオンに対する一定の抑制作用があります。実験濃度範囲内では、ヒドロキシルラジカルの最大除去率は90.42%、dpp hラジカルの最大除去率は84.68%であり、黒米色素は抗酸化作用を有する天然色素として幅広い応用が期待できることが示された[23]。

2.6マンゴスチン殻色素

マンゴスチン(mangosteen)は、ツバキ科の常緑樹である。◆果物は栄養のある食品であるまた、発熱を緩和し、脂肪を溶かし、皮膚を保湿し、内部熱を下げる効果があります。果皮には色素成分が豊富に含まれており、天然色素として利用できる。zhang binら[24]は、マンゴスチン殻色素の安定性に対する光、温度、酸化還元剤、phおよび食品添加物の影響を調べた。その結果、可視光領域における色素の最大吸収波長は478 nmであり、抽出には70%エタノールが最適であることが分かった。この顔料はアルコール可溶性顔料で、酸性、中性、弱アルカリ性の条件での使用に適しています。耐酸化性が高く、ある程度の耐熱性があります。金属イオンca2 +、cu2 +、mg2 +、na +、安息香酸ナトリウム、クエン酸、vc、塩化ナトリウム試薬などの食品添加物はマンゴスチン殻色素の安定性にほとんど影響しない。紫外線、屋外の日光、fe3 +、還元剤、重炭酸ナトリウム、ブドウ糖は、この色素に一定の減色効果を与えます。

peng wenshuらは、さまざまな条件下でマンゴスチンの果実の殻から抽出した色素の安定性と抗菌活性を調べた[25]。マンゴスチン果皮色素は、異なるph温度および異なる濃度の金属イオン、酸化剤、還元剤、および一般的な防腐剤で処理された。その結果、マンゴスチン果皮色素はph <でより安定していた。6温度が80°cを超えると、色の強調効果が高まります。様々な金属イオンはほとんど影響を与えませんマンゴスチン果皮色素は酸化しやすく還元される;また、防腐剤の濃度が高いほど、安定性に大きな影響がありました。静菌実験では、マンゴスチン殻抽出物がカビ、細菌、酵母に対して強い静菌効果を持つことが示されている。阻害効果は、色素質の濃度の増加に伴って増加し、静菌効果は、次の順序である:連鎖球菌viridans >octopodis菌>は芽胞>Saccharomyces cerevisiae >麹菌ニジェール>贺氏菌dysenteriae >大腸菌。その結果、顔料は良好な安定性と抗菌活性を有し、として使用することができることを示しています食品中の天然植物色素、飲料添加物や製薬業界。

2.7紫さつまいも色素

紫さつまいも(pspc)は紫さつまいもの塊茎や葉から抽出される天然色素です。それは明るく自然な色を持っていて、無毒であり、特に臭いがなく、様々な栄養、薬理学的および健康保存機能を持っています[26]。抽出溶媒に塩酸水溶液0.2%、液対固比1:5、抽出温度50°c、抽出時間2時間で、より高い抽出収率が得られることが報告されている。粗エキスをマクロポーラス吸着樹脂pda-100でろ過・吸着し、70%エタノールで分解する。濃縮され乾燥した溶離液を使用して、em530 nm= 100[27]の高い色値を有する紫色サツマイモ色素の粉末製品を得ることができる。

羅月中[28]は、韓国産紫芋を原料に、アルコールや有機酸溶液などの溶媒で色素を抽出する条件を研究した。抽出液の濃度、物質と液体の比率、抽出回数、抽出時間などの要因の影響を調べた。は実験直交実験によって、それ最適な超音波抽出後は以下の通り。pre-soak 4 hのムラサキ芋をするためサンプルを濃度0.103%のクエン酸を使いで10% material-liquid比率はタロットカード300 Wの超音波電力抽出時間25分、3回抽出た記録が。顔料の抽出効果です紫サツマイモは最高だ。

薛強らは、抽出溶液ph 3、抽出時間120分、抽出温度60°c、材料比1:20、抽出収率17.3 mg/100 gが最良のプロセス条件であると報告している[29]。紫サツマイモの色素は、温度、光、金属イオンに対して比較的安定である。紫芋色素の活性については、han yongbinら[30,31]がその抗菌機構を論じている紫色のサツマイモアントシアニン分子の観点から見るとまず、ゲルブロック実験を用いて、大腸菌と黄色ブドウ球菌のdnaの移動速度を調べました。次に、臭化エチジウムを蛍光プローブとして用い、紫サツマイモ色素と大腸菌、黄色ブドウ球菌のdna系の紫外線スペクトルと蛍光強度の変化を調べました。以上の研究では、紫サツマイモの色素が細菌のdnaに及ぼす影響と作用機序を調べ、紫サツマイモの色素の抗菌機構を分子レベルで理解し、紫サツマイモの色素の構造と機能の相互関係を明らかにしました。

3結論

植物性天然顔料植物の一般的に二次代謝物である,低含有量と低い安定性。そのため、適切な天然顔料の選択、安定性の高い新規天然顔料の開発、新規天然顔料供給源の探索が急務となっています。中国には豊富な植物資源がある。これらの貴重な植物資源を積極的に開発・活用し、天然色素の抽出法とその活動を深く研究することは、非常に実用的な意義がある。

参照

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