アナトー着色剤の研究

の着色料 is a food additive that colors or improves the hue and color of food. It is present in very small quantities in food, but has a significant effect on the quality and taste of the food. In recent years, natural pigments have been highly regarded because their hue is close to the natural hue of the food, they are safer than synthetic pigments, and they have certain physiological activities. The proportion of natural pigments used in food in some developed countries in the West has reached 85%, and there is a trend to completely replace synthetic pigments. At present, more than 40 kinds of natural food colors are allowed to be used in China. However, the main variety produced and used is caramel color. Other natural pigments are rarely used domestically due to high cost and instability, and are mainly used for export. Therefore, it is urgent to develop commercially valuable pigment resources and natural food colors with good stability. The stability, safety, physiological function and distribution, and preparation of pigments will be discussed from several aspects.

1紫さつまいも色素

Purple sweet potato is a special variety of sweet potato. The sweet potato is an annual plant in the Convolvulaceae family and is one of China'の主要な食料作物。「本草綱目」によると、サツマイモには「筋力を補充し、気を元気にし、脾臓と胃を鍛え、腎陰を強化する」効果があるという。様々な栄養素のほかに共通に含まれるサツマイモ、紫サツマイモなど根菜は天然の赤い颜料がも豊富アントシアニン(通称アントシアニン结合していた砂糖)が大きな自然抗酸化、フリーラジカルをな生理活动以作用があると生理活动以特有展示がある。

1.1な生体機能を

1.1.1抗酸化

紫芋のアントシアニンの主な化学成分は、シアニジン3- o-グルコシドとピオニジン3- o-グルコシドの2種類のアシル基を持つ配糖体である。これらの構造には複数のフェノール性ヒドロキシル基があり、ヒドロキシルドナーおよびフリーラジカル掃射剤として作用する。したがって、紫サツマイモの色素は、酸化を防ぐためにタンパク質に結合するだけでなく、プロトンを提供することができます効果的に脂質フリーラジカルを除去し、脂質酸化の連鎖反応を中断し、脂質過酸化を防止する[1-3]。choong c . teow[4]などは、orac(酸素ラジカル吸収能)、abts [2,2'-azino-bis(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)]およびdpph(1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル)など,紫色のサツマイモの抗酸化特性を決定するために。サツマイモは紫色が濃いほど色素が多く、抗酸化作用が強いことが今回の研究で明らかになった。

1.1.2 Antitumor

アントシアニンはコラーゲン合成を促進し、コラーゲン耐性を高め、コラゲナーゼの活性を阻害する。そのため、紫芋のアントシアニンには抗腫瘍作用があると推測されています[1]。聶linghong氏によると[5]、アメリカの科学者はサツマイモにデヒドロエピアンドロステロンという化学物質が含まれていることを発見しました。

1.1.3 Anti-mutagenicity

精製された紫芋のアントシアニンを用いたサルモネラ菌の変異原性を調べたところ、精製された紫芋のアントシアニンは強い変異原性を示すことがわかった[6-7]。

1.1.4 Anti-hyperglycemia

日本植物色素アントシアニンdiacyl隔離学者类ムラサキ芋によって血糖イモ类抑制α-glucosidase。ジアシルアントシアニン10 mg/kg体重は、人体の血糖値を低下させる可能性があります[1]。

120安定[8]

1.2.1光および金属イオンへの安定性

紫さつまいも is highly resistant to heat and light. It shows no significant changes under natural outdoor light, indoor reflected light, or direct ultraviolet light. After heating at 100 °C for 0.5 h, the absorbance decreased, but the decrease was very slow, and the absorbance only decreased by 5% for 5.5 h. It also has good stability to metal ions. In a pigment solution with added Fe2+, Fe3+, Cu2+, Zn2+, Mg2+, Al3+ and K+, the characteristic absorption peak of anthocyanin was not changed after 72 h of treatment, so it is relatively stable. Treatment with ascorbic acid, sodium sulfite and hydrogen peroxide showed that purple sweet potato red pigment has good resistance to reduction and oxidation.

1.2.2 phに対する安定性

phの変化はこの色素に大きな影響を与えます。ph 3.0以下では、明るい暗赤色を呈する。phが上昇すると、溶液の色は徐々に淡紅色から紫、紫、紫、青へと変化する。しかし、酸性のままであれば、より理想的な明るい赤色を得ることができる。

1.2.3温度に対する安定性

ph3では、顔料は非常に安定して加熱する。phが5のとき、長期間の高温処理の後、色素の色値がわずかに低下し、より耐熱性があることを示します。

1.3配布と準備

サツマイモは、世界の熱帯・亜熱帯地域で広く栽培されている雑穀の一種です。サツマイモは中国で広く栽培されており、青海チベット高原を除く全国各地、特に黄淮平野、四川省、南東沿海省の丘陵地帯で栽培されている。紫芋の色素の抽出には主に溶剤法と発酵法がある。溶媒法はクエン酸0.5%を主に使用し、比較的安全である。発酵方式は、洗濯一定紫サツマイモ蒸し、冷却そして壊滅的、小学校に混ぜる酒米が一定金額を数日発酵の副次的な酒を作るフィルタ副母、集中下减圧色素解決策を吹き飛ばす力がある集中。高濃度顔料溶液を陽イオン交換樹脂で処理して不純物を除去し、純粋な顔料は酸性化エタノールを交換・濃縮して得られ、収率は89.4%に達する。

2 Annatto [9]

アナトー(annatto)は、アナトーの木の成熟種子のアリから抽出される色素である。それは主に4種類のカロチノイド色素から成りますbixin(bixin) norbixin (norbixin)β-carotene(β-carotene)とcrocin (crocin)。それは黄色、オレンジ、赤の3つの色合いを提供することができます。

2.1 bixinの生理機能

bixinは、抗酸化とフリーラジカルの除去効果があり、抗がんとアンチエイジングの健康上の利点があります[10-12]。趙Wen' enら郑州大学。[13]をパルス放射線研究で确认すれば、功徳を身にbixinフリーラジカルはシルバーセイントにも摂取により、ゴミ拾い積極的にβ-carotene、提供用いる事への強力な裏付けの機能顔料annatto属である。sotirios kiokiasら[14]は、他のいくつかのカロテノイドと比較して、水溶性アナトは油および水中油エマルジョンの酸化的分解をより効果的に遅らせ、アスコルビン酸、パルミチン酸vcおよびビタミンeよりも効果的であることを示した。

cecilia rodrigues silvaら[15]はwistarマウスを用いて研究を行った。5.0 mg/kg体重(z)-ジアミノジクロロプラチナ24時間の腹腔内注射後、マウスの骨髄細胞に染色体欠失および異常な中期細胞が観察された。最も多かったのは染色分体の切断であった。対照的に、最低用量(2.5 mg/kg体重)であってもアナトーを投与した場合、21%の染色体異常が減少した。annattoを単独で注射したマウスには、染色体異常や分裂異常は見られなかった。tbars (tbars)は、チオバルビツール酸(tba)と過酸化脂質生成物であるマロンジアルデヒドとの反応によって形成される物質である。tbarの量は、脂質過酸化の程度を測定するために使用することができます)腎臓組織で生成される脂質過酸化物を測定するために使用することができます。(z)-ジクロロジアミンプラチナは、過酸化脂質の産生を増加させることができたが、アナットを前処理したマウスでは、過酸化脂質の量は増加しなかった。これは、アナットが酸素化化合物と反応し、フリーラジカルを除去し、(z)-ジクロロジアミンプラチナによって生成される酸素分子と反応して保護することができるためと考えられる。di mascioら[16]は、アナットが優れた生物学的一重項酸素分子クエンチャーであることを発見した。

2.2安定

ビシン(bixin)は、共役ポリエンの酸素誘導体であり、カロテノイドのジカルボン酸エステルである。カルボン酸基を持つカロテノイド化合物は空気中で安定であり、空気中の酸素を吸収して重篤になる他のカロテノイドとは異なる。酸素に対して非常に安定である。

S。 v . najarら[17]は、カルミンに対する光、空気、酸化防止剤および酸化促進剤の効果を調査した。その結果、色素は光に最も敏感で、光の強さに応じて色素へのダメージが大きくなることがわかりました。これは、フリーラジカル促進剤の有害な効果に続く。遊離ラジカルのプロモーター(過酸化ベンゾイルなど)を色素に加えると、色素の喪失を加速する。光がないと、マホガニー色素は空気で簡単に酸化されない。抗酸化物質(パルミチン酸アスコルビルなど)を添加すると、マホガニー色素の安定性が向上する。prentice hernandezら[18]は、マイクロカプセル化技術を用いてマホガニー色素を埋め込むことで、その光安定性を大幅に改善できることを示した。k . balaswamyら[19]は、マホガニー色素の貯蔵中に、同じ温度と光の条件下で、油性樹脂に貯蔵された色素は、粉末状よりも安定であり、色素の分解と退色を著しく減少させることを示した。

2.3配布と準備

雲南省と福建省で栽培されている紅唇樹の大部分は、成長が速い(種子が繁殖し、最初の花と果実が3年で生産され、4年で生産され、6年でピーク期に入る);強い耐力(めったに害虫や病気の影響を受けない、強い耐寒性);そして、数十年という長い経済寿命と、成人後の管理コストの低さ。純粋なスタンド、混合スタンド、または家の前後に散在して栽培することができます。アナトーの種子は、円錐形または亜三角形の形をしており、片側に溝があり、子葉に曲がった折り目があります。外套膜は肉質で赤色であるが、内套膜は木質化しており、木材層は硬く密である。種子を室温で蒸留水に15時間浸すと、2 %の重量増加しか生じなかった。

インナーコートは、水が種子に入るのを効果的に防ぐことができます。したがって、色素が外シード上着は抽出に含まれるため内側シードコートのバリア効果、多く種子材料は难しかったですに混ぜ色素抽出风吕悲壮のソリューションと不純物non-pigment抽出解決策少ないを示しており、大きく色素の浄化作業は禊(みそぎ)やを最小化しは、汚染と質を落とし環境を保護する効果。色素が抽出された後、種子は基本的に無傷であり、さらに処理して利用することができます。現在、一部の研究者[20]はバイオテクノロジーを用いて、遺伝子組み換えによって高濃度のアナトオレンジ色素を得ている。抽出方法も簡単で簡単です。最適な抽出条件は温度60°c、固液比1/10、アルカリ(naohまたはkoh)濃度10%、抽出時間40分、酸濃度5%であり、抽出剤としてアセトンで精製し、固液比1/20、55°cで4回抽出した後、最良のセコイア色素が得られる[21-22]。このように、アナトーの木の機能的安定性から栽培と抽出まで、それはユニークな利点と大きな開発の可能性を持っています。

3紫トウモロコシと紫トウモロコシの穂軸色素

パープルコーンは中央アメリカ原産です。1976年に改良育種のためにアメリカから種が導入された。1979年、正式に栽培が奨励されました。近年急速に普及している作物の一つである。収穫時期は10月から翌年5月です。インカ帝国の住民は、それを食料として使用しました。普通のとうもろこしと同じ大きさですが、種も殻も穀粒も濃い紫色です。紫トウモロコシは山東省と吉林省を中心に中国で大量に栽培されており、原料源が豊富である。しかし、多くのパープルコーンは十分に活用されておらず、資源の無駄になっています。

3.1紫トウモロコシカーネル色素

紫のトウモロコシの穂軸には、トウモロコシの花の色素、ゼラニウムの色素、牡丹の色素が含まれており、良好な生理活性を持ち[23]、食品や健康産業での市場の見通しが良い。

3.1.1紫トウモロコシ穂の色素の生理的機能

これまで、紫トウモロコシ穂の色素の機能に関する研究はほとんどありませんでした。紫トウモロコシの芯色素は、アントシアニン系色素に属します。アントシアニンは、抗酸化作用とフリーラジカルの除去作用があり、高効率、低毒性、高い生物学的利用能で知られています。zhang zhongら[24]は、パープルコーンコア色素がスーパーオキシドアニオン(o2 -・)フリーラジカルとヒドロキシルフリーラジカル(・oh)を除去する能力を有することを示した。これは、食品中でこの色素を適用するための理論的基礎を提供する。異なる濃度のパープルコーン色素は、スーパーオキシドアニオンラジカルとヒドロキシルラジカルに特定のスカベンジング効果を有します。0.02 g/ l ~ 0.10 g/ lの範囲では、濃度が高いほどo2・・・およびohに対する掃討効果が高くなります。

3.1.2紫色のトウモロコシの芯色素の安定性

1) Purple corncore pigment is soluble in polar solvents and is a water-soluble pigment. It is sensitive to hydrogen peroxide (H2O2) and reducing agents have a certain damaging effect on purple corncore. The higher the concentration, the greater the damaging effect. The damaging effect of VC on the pigment increases with increasing concentration and duration. Sodium sulfite has a color-enhancing effect on the pigment within the first 80 minutes, with a tendency for the absorbance to increase. As time goes on, the color-enhancing effect disappears and the absorbance slowly decreases. Fe3+, Al3+, Cu2+, Na+, etc. can change the color of the pigment, and the absorbance also increases significantly, while Zn2+ and Ca2+ have no effect on the stability of the pigment.

(2)紫トウモロコシコア色素は、高温条件下で良好な色効果を維持することができ、良好な熱安定性を有する。3時間100°cの一定温度に保つと、色素は元の色の約95%を保持します。

3)食品添加物や炭水化物への安定性:クエン酸、リンゴ酸、水溶性デンプン、乳酸、酒石酸は、この色素に発色促進作用を有し、濃度を上げると効果が著しく増大します。ブドウ糖、マルトース、ショ糖などは顔料の安定性に大きな影響を与えません。さらに、安息香酸ナトリウムは顔料にある種の分解効果を持っています。適用する場合は、国の基準に従って少量の防腐剤を添加する。

(4)光に対して比較的安定しており、直射日光にさらされても色素が著しく褪色しません。しかし、紫トウモロコシの芯の色素は、アントシアニン化合物の一種で、phの変化に敏感で、酸性の条件下では、元の赤い色で現れ、phが低下すると、赤い色が徐々に深くなり、色あせにくい。アルカリ条件下では、色は非常に不安定で、不規則に変化します。

3.1.3色素の調製

パープルコーンコアの色素抽出は比較的簡単である。最適な抽出プロセス条件は、抽出液ph 1、抽出温度80°c、液対固比1:50、浸漬時間1.5時間であり、抽出レベルが2の場合には抽出効率と全体的な効果が最適となる[25]。zhang zhongらは[26]、超音波を用いて紫トウモロコシの芯色素の抽出を補助した。その結果、超音波を用いた顔料の抽出速度は従来法に比べて高く、安定性も従来法とほぼ同等であることがわかりました。

3.2紫トウモロコシ色素

パープルコーンは、トウモロコシの花、ゼラニウム、牡丹の色素と、それらが結合したグルコシドの6種類のアントシアニンから構成されています。

3.2.1紫トウモロコシ色素の生理活性

3.2.1.1抗酸化特性[27]

様々なアントシアニンやアントシアニジンなどのポリフェノールは、フリーラジカルの連鎖酸化反応を効果的に阻害することができる。紫色のトウモロコシ色素の主なアントシアニンは、44%を占めるヤグルマワリのアントシアニンで、フリーラジカルを捕捉できる2つのoh基を持っているため、非常に優れた抗酸化作用がある。

3.2.1.2抗がん効果

日本の萩原明宏ら[28]は、紫トウモロコシの色素がラットの結腸がんを抑制することを明らかにした。初期治療としてdmh(1,2-ジメチルヒドラジン)を皮下注射した後、大腸がんを誘発するphlp (2-amino-1-ブチル-6-フェニルイミダゾ[4,5-c]ピリジン)を含む飼料を32週間投与しました。その結果、パープルコーン色素粉末を含む食事を与えたラット群の腫瘍発生率は、パープルコーン色素を添加しなかったラット群よりも有意に低かった。これは、パープルコーンの色素が、phrpによる大腸がんを有意に抑制することを示しています。

3.2.1.3突然変異抑制

エイムズの変異原性試験では、パープルコーン色素とphlpの変異原性には明確な定量的関係があることが示された。紫トウモロコシの色素量がphlpの5,000倍になると、phlpの変異原性が完全に抑制されます。

3.2.2紫色のトウモロコシ色素の安定性

(1)紫トウモロコシ色素は、濃い赤色の液体または粉末です。ph 4 - 2では紫トウモロコシの色はピンクから赤、中性では赤から青紫色、アルカリ性では濃い緑色になる。水、プロピレングリコール、酢酸などには可溶であるが、油、エーテル、無水プロピルアルコールには不溶である。

(2)耐熱性:紫トウモロコシ色素は、耐熱性が低く、98°cで非常に不安定である。50°cでの熱保存試験では、3日後の濃度の異なる顔料の色値の保持率が異なっていた。濃度0.04%の色素の保持率は70%,濃度0.7%の色素の保持率は75%であった。6日後の定着率はそれぞれ58%と68%だった。これは、紫トウモロコシ色素の濃度が高いほど耐熱性が高いことを示している[29]。

3)耐光性:紫トウモロコシ色素は耐光性ではありません。5時間露光した後、紫トウモロコシ色素0.05%とクエン酸水溶液0.2%(色値60)の残留色値は50%に減少し、10時間露光した後、残留色値は20%に減少した。酵素処理したイソコレスタノール(0.05%)と組み合わせて使用すると、耐熱性と耐光性が大幅に向上します。

3.2.3紫トウモロコシ色素の調製

この顔料は抽出プロセスが簡単で、操作が簡単で、顔料含有量が高いです。顔料を0.05 mol/ lの塩酸溶液で1:20のサンプル/抽出比で24時間抽出し、60°cで2回抽出した後、温度を60°cに下げて減圧濃度にし、真空度を0.9 mpaにした。最後に、減圧(温度60°c、真空0.9 mpa)で乾燥させ、顔料を得た[26]。

In general, purple corn core pigment has good stability, bright color and large extraction amount. It is a kind of 自然着色料, which can be widely used as food additives in beverages, fruit juices, candies, jams, health care drinks or tablets, as well as in the fields of medicine and cosmetics. Purple corn pigment is used to color beverages, candies, fruit wines, etc., and it appears bright red. When used to color dairy products, ham, sausages and other protein products, it appears dark purple to dark brown. Purple corn pigment can be developed into functional foods because it has the function of inhibiting and preventing colorectal cancer.

4まとめと展望

天然顔料には、合成顔料では対応できない多くの利点がありますが、いくつかの問題もあります。天然顔料が直面する重要な問題は、主成分の化学構造、顔料成分の特性、機能、安全性を決定することです。また、天然顔料の安全性にも注意が必要です。安全性建筑生产に関する原料処理、天然の颜料を使用し廃棄に含まれる有害物質など原材料の安全やで抽出過程で使われる制御量をくわえ、させる必要がつくるため質より自然な顔料の発展更に高まった。中国の天然顔料の品質の継続的な改善に伴い、天然食品の色の開発は重要な開発方向の一つになります。

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