天然食品の色の源は何ですか?

顔料は、食品の中で非常に重要な要素であり、食品の感覚品質に重要な役割を果たしています。食品色人工食品の色と自然食品の色に分けることができます。人工色の多用は、アレルギー反応や小児の多動性などの健康被害を引き起こす可能性があり[1]、食品業界で天然色への注目が高まっています。天然食品の色は、自然界の動物、植物、微生物に由来し、抗酸化やフリーラジカルの除去活動、抗菌、抗がん、いくつかの慢性疾患の予防など、人間の健康を促進する上で重要な役割を果たしています[2]。

天然色は、その構造によってイソプレン、ポルフィリン、フラボノイド、窒素複素環型に分けられます。しかし、それら自身の構造はまた、光、酸素、phおよび温度の影響を受けやすい自然な色[3]の安定性に欠けています。近年、研究者は、マイクロカプセル化、抗酸化物質の添加、(edtaなどの)色安定剤の添加および色素の化学的修飾を含む、この問題に対処するための安定化技術の数を開発しました's構造群[4-6]。着色能力は、食品産業における自然な色の適用に影響を与えるもう一つの重要な要因です。これは、食品中の天然色と高分子物質との相互作用を含みます。これらの間には共有結合性相互作用と非共有結合性相互作用(水素結合、ファンデルワールス力、疎水性力など)が存在することが示されており、食品に自然な色を適用するための理論的基礎となっている[7-8]。近年、環境保護が重視されているため、食品包装に自然色を適用することは広く研究されており、食品コーティング、着色された食用フィルム、食用インク印刷、3 d印刷などの重要な新興分野となっています。

本論文は、近年の関連研究に基づいて、自然な色の主なカテゴリと特性を紹介します。また、4つの主要な構造における天然色の安定化と、食品高分子などの物質との相互作用機構についても説明しています。最後にの新しいアプリを挙げ自然食品色食品分野で未来にビジョンを提供する開発と応用自然食品分野で色を目的に基礎理論や応用技術基準を提供するアプリケーション天然色食品分野で特に食用パッケージ化。

1自然色の分類と性質

自然の色は、自然界のさまざまなソースから来ています,主に植物に見られます,動物や微生物。それらは大きく分けることができる水溶性色素脂溶性色素の溶解度色相による温調顔料と冷調顔料イソプレン色素ポルフィリン色素フラボノイド表1に示すように、他のポリフェノール顔料、および化学構造に応じた窒素複素環式顔料[6]。

1.1出典別分類

1.1.1植物

植物顔料植物の生合成過程で作られます主な種類はフラボノイドでカロチノイド色素化学的性質が異なるポルフィリンや窒素を含む複素環式化合物[10]。植物のさまざまな部位(萼片、花弁、花粉など)に分布し、光合成、外部への信号伝達、天敵からの防御、外部との熱交換など、植物に重要な役割を果たしています[6,10]。

1.1.2動物

 動物の自然な色は、信号を伝達する媒体として働き、異性を惹きつけ、有害なフリーラジカルを除去することによって細胞組織を損傷から保護する抗酸化活性を持つなど、重要な生理学的役割を果たします[11]。動物の色素にはポルフィリン、メラニン、プテロリン、フラボノイド、アントラキノンなどがある[11-12]。

1.1.3微生物

微生物色素は、それ自体で合成することも、特定の成分の変化によって培養過程で形成されることもあります。二次代謝物の一種である。一般的なタイプには、カロテノイド、メラニン、キノンなどがあり、そのうちのいくつかは、赤色酵母色素や紫色のバシリンなどのより典型的な顔料です[13]。微生物色素の生産は、新しい研究分野の1つであり、さまざまな産業用途に大きな可能性を秘めています[14]。

1.1.4鉱物

鉱物顔料は、地質学的な過程で形成される結晶性元素または化合物であり、食品、化粧品、美術品などに使用されてきた長い歴史があります。鉱物顔料は、その化学組成や物理的構造によって、緑色のクロム酸塩や白色の二酸化チタンなど、異なる色合いを示すことがあります。

1.2溶解度による分類

 天然色はその溶解度によって水溶性色素に分類される。脂溶性顔料でたalcohol-solubleに行く途中の町だ水溶性の色素は水に溶けます;脂溶性色素は水に不溶で、植物油に可溶です;アルコールに可溶な顔料は、エタノールなどのアルコール溶液にのみ可溶で、体積比は70%以上である。天然顔料の溶解度は、表2に示すように、実用化における重要な指標の一つです。

1.3色相による分類

色は、色相によって、暖かい、涼しい、その他のトーンとして分類されます。食品では、暖かい色と冷たい色が主な色です。暖色系は主に赤、黄色、オレンジ色など、涼色系は緑、青、紫などだ。

温黒1.3.1

1.3.1.1赤い

赤色は、リコピン、カルミン、アントシアニンを含む幅広いソースから来ています。リコピン植物に含まれる天然に存在する生理活性のある赤色色素です。豊富に含まれます赤い果実野菜やトマトパパイヤピンクグレープフルーツピンクざくろ[20]のスイカとか不飽和で非環式のカロテノイドである。カルミン(carmine)は、雌のコチニール昆虫の乾燥体から抽出される天然の赤色色素である。食品着色料、医薬品、化粧品に広く使用されています[21]。アントシアニンは低ph条件下では赤色を示すため、食品産業では人工色素である「allura red」の代替として広く使用されている[22]。

橙黄1.3.1.2橙

オレンジ-黄色は、自然界の動物や植物に広く分布している暖かい色です。例えば、クチナシの実[17]から抽出されたクチナシ黄色素は、天然の着色剤です。主な成分はガーデノシドで、熱を取り除き、胆嚢機能を促進し、肝臓を保護し、コレステロールを低下させる効果がある[23]。クルクミンが食品のスパイスウコンから抽出された疎水性ポリフェノール化合物です。抗炎症作用、抗酸化作用、抗血管新生作用など、さまざまな薬理作用があります。伝統的に、ウコンは、特に抗炎症薬として、さまざまな病気の治療に使用されてきました。クルクミンは、ウコンの有効成分として同定されています。

1.3.2.1グリーン

天然の緑色色素は主にクロロフィルである薬や化粧品の添加剤としてだけでなく、食品の着色剤としても使用されています。クロロフィルは、赤と青の領域の光を選択的に吸収し、緑色の光を放出します。クロロフィルは、生産コストが高く、工業的に生産することが難しいため、さらなる研究が必要とされている。

1.3.2.2,

生まれつき青い顔料の類はあまり使われない。アントシアニンのように、phが高いほど青くなる顔料もあります[25]。アントシアニンは酸性条件下では安定であるが、弱酸性および中性条件下では不安定である。自然界では、安定性を向上させるためにはグリコシル化とアシル化が必要である[26]。クチナシブルーは、東アジアで広く使用されている天然の食品用青色着色剤です。歴史的には、クチニアブルーは、食品や化粧品の着色剤として使用されてきました。また、綿、絹、ウールなどの織物を染色するためにも使用されてきました[27]。現在、アジアの冷凍デザート、キャンディー、焼き菓子、ジャム、麺類、飲料、ワイン、農産物に広く使用されています[28]。天然紫顔料は、赤と青の間の色素の一種で、紫色の天然色はアントシアニンがほとんどです。紫色のアントシアニンは、サツマイモ[29]、トウモロコシ[30]、ニンジンなどの植物や、紫色の色素を生成する一部の微生物(紫色細菌など)に主に含まれていることが報告されています。

1.3.3他の色

1.3.3.1黒

現在、最も広く使用されている天然メラニンは植物性炭素ブラックで、主に木の幹や貝殻などの材料の燃焼と炭化から精製されます。植物カーボンブラックは、無毒で無害な黒色粉末であり、水や有機試薬に不溶です。中国では、植物性カーボンブラックは主に菓子、菓子、米制品などに使われています。植物のカーボンブラックはまた、食品にさまざまな特性を与えることができます。dingら[31]は、植物のカーボンブラックとゼラチンを組み合わせてゼラチン可食膜を形成し、紫外線抵抗性や耐酸化性などの特性を付与した。

1.3.3.2白い

現在、選択できる天然白色顔料は、二酸化チタンなどの鉱物が一般的です。溶解度が低いため、二酸化チタンは比較的安全な食用顔料と考えられている。食品製剤では、二酸化チタンは粒子の形で食品中に分散される。

1.3.3.3・タン

茶色顔料には、カラメル顔料が広く使われています。また、焦がした砂糖として知られているキャラメルは、様々な糖を熱処理することによって生成されます。カラメルは、赤褐色や暗褐色などのさまざまな加工方法によって、幅広い茶色を作り出すことができます[3]。

1.4構造による分類

 天然の色の溶解度と色は、それ自体の構造によって決まります。また、その化学構造も、その物理的および化学的性質を決定します。自然界の天然色は、その化学構造に応じてイソプレン、ポルフィリン、フラボノイドおよび他のポリフェノール色素、窒素複素環式、アントラキノンおよびケトン色素に分けることができます。以下は、最初の4つの化学構造の代表的な自然色に焦点を当てます。構造分子式を図1に示す。

1.4.1カロチノイド色素

カロチノイド色素は脂溶性自然色イソプレノイド誘導体に分類され[32]、生物学的活性を有する。それらは高等植物、藻類、真菌、細菌、鳥類などに広く見られます[3]。カロテノイドは、2つの主要なカテゴリに分類されます:1つは、炭素と水素だけで構成されているカロテノイドです;もう一つは、炭素、水素、酸素からなるキサントフィルです[6]。伝えられているところにカロチノイド色素は、合成前兆ビタミン(α-caroteneとβ-carotene) [33] .同時に、カロテノイドは、特定の抗酸化活性を持ち、人間の生活活動に不可欠です[3]。しかし、カロテノイドには豊富な電子と不飽和な化学構造が存在するため、加工や貯蔵の過程で容易に酸化され、異性化する[34-35]。酸化は異性化よりもカロテノイドに深刻な影響を与える。前者は活性と色を完全に破壊するが、後者は活性と色の彩度を低下させるだけである[4]。植物では、ほとんどのカロテノイドはトランス異性体であり、その異性化は処理と貯蔵の過程で起こり、トランス異性体はシス異性体に変化する[33]。このうち、カロテノイドがトランス異性体からシス異性体に変化する主な要因は、温度、光、および酸である[36]。

葉緑素1.4.2

クロロフィルは植物界で最も広く分布している緑色色素であり、ピロール類の誘導体である。ピロールの構造的特徴は、4つの炭素原子と1つの窒素原子からなる5員環である。葉緑素は主に葉緑素aと葉緑素bに分けられ、それぞれが第7位の構造を持っています葉緑素aは-ch3、bはchoからなる葉緑素。クロロフィルは温度、酸素、酸、光、酵素に敏感であり、クロロフィルの分解や色の変化をある程度引き起こす可能性がある[37]。関連する研究では、従来の加熱によってキウイフルーツのクロロフィル含有量が42%から100%減少することが報告されている[38]。したがって、温度はクロロフィルの安定性に影響する非常に重要な要素です。クロロフィルはうがい薬としても使え、アフラトキシンによる肝がんを予防する効果があることがわかっています[39-40]。

1.4.3アントシアニン

アントシアニンはフラボノイド色素に分類され、c6c3c6炭素骨格を持つ植物の二次代謝物である。アントシアニン広く多くの果実、赤キャベツ、紫色のジャガイモ、ザクロなどを含む多くの果物や野菜に含まれています[41-42]。彼らは果物や野菜に赤、青、紫の色を作り出すことができます[43]。アントシアニンの色は、ph、濃度、温度、光、酵素、その他のフラボノイド、金属イオンなどの多くの要因に依存する。安定性に影響するこれらの要因の中で、phと温度が最も重要です[44]。アントシアニンは酸性条件下でより安定である。phが1のとき、アントシアニンは強い赤みがかった色を示す。phが3.5に達すると、色表示の強度が低下し始め、全体的な色は赤みがかったままです。phが上昇し続けると、徐々に色が薄れ、青みがかった色になる。phが7を超えると、アントシアニンは分解し始めます[3,45]。アントシアニンのグリコシル化や、構造中のメトキシル基とヒドロキシル基の数が色に影響し、水酸基が多いほど青色に、メトキシル基が多いほど赤色になります[44,46]。研究によると、アシル化されたアントシアニンの色の強度はph 4.5 ~ 5で維持できる[3]。アントシアニンのグリコシル化では、糖分子は通常アントシアニン分子の3-ヒドロキシ位に結合する[47]。自然界では、アントシアニンは様々な程度にアシル化およびグリコシル化され、より高い安定性で存在する。

1.4.4薬顔料

薬顔料窒素複素環式水溶性色素の一種です。ビートルート色素には2種類ある:赤紫色のベタレインは、シクロプロパンとベタインの縮縮によって形成される。黄色-オレンジ色のベタキサンチンは、アミンとベタインの縮合によって形成されます。ベタインは、ビートルート色素を形成する中間生成物である[48]。自然界では、ベタレインがより一般的である。それらは、ウルク(南アメリカのアンデス山脈で広く栽培されている経済的に重要な根菜作物)、マラバルほうれん草、サボテン果実(ラテンアメリカ、南アフリカ、地中海で見られる)、レッドピタヤ(マレーシア、中国、日本、イスラエル、ベトナムで見られる)、アマランスなどの植物に主に見られます[49]。中でもビーツやピタヤはベタレインを豊富に含む作物である[50]。ベタレインは外部環境の影響を受けやすく、加工および貯蔵中に一定の制限を受ける[51]。多くの影響要因の中で、温度はベタレインに最も大きな影響を与える[52]。アントシアニンと比較して、ベタレインに対するphの影響は有意ではない。ベタレインはph 3から7で安定していますしかし、phとgtでアントシアニンの色が変わり始めます;3[3 -4, 6, 50]。研究によると、着色剤であるだけでなく、抗酸化、抗がん、脂質低下、抗菌などの薬理作用もあり、ヒトの健康に重要な役割を果たしている[49]。

1.4.5他

アントラキノン色素は主にコチニールレッド(cochineal red)とラック染料(lac dye)を含む。コチニールレッド(cochineal red)は、雌のコチニール昆虫から抽出される赤い色素で、主成分はコチニール酸である。この顔料は、冷水には容易に溶けないが、熱湯、エタノールなどの溶液に可溶で、一定の安定性と安全性を有する[53]。lac染料(lac dye)またはシェラックレッド(shellac red)は、lac昆虫が分泌するlacをアルカリ性水から抽出・精製して得られる製品である。ラック染料は、鮮やかな赤色または紫がかった赤色の液体または粉末であり、外観は酸性である。水、エタノール、プロピレングリコールには容易に溶解しないが、アルカリ性溶液には容易に溶解する。

テアフラビン(theaflavin)は、お茶から抽出されるポリフェノール色素である。水および水性エタノール溶液に容易に溶解するが、クロロホルムや石油エーテルには溶けない。抗酸化、抗がん、抗菌、抗ウイルス、抗炎症、心血管疾患の予防、体重減少や血中脂質の低下など、さまざまな健康上の利点があります[54]。

モascus色素(monascus pigment)は、モascusの発酵によって生産される天然の食品着色剤である。ケトン色素に分類される。モノascus色素は、高い安全性プロファイルを有する天然色である。また、血圧や血中脂質を下げるなどの生理作用もあり、国内外のユーザーから好評を得ています。

2自然な色の安定化

 天然色の安定性の悪さは、食品での使用を制限している。自然の色の安定性を左右する要因には、温度、ph、光、酸素、金属イオン、酵素などがある。近年、自然色の安定化に関する研究が盛んになり、さまざまな種類の自然色に対応した安定化技術が多数開発され、自然色の実用化を技術的にサポートしています。

2.1 Isoprene-carotenoid安定

カロテノイドは容易に酸化され、例えば酸素、光、温度、金属イオン、過酸化物によって異性化される。これらのうち、酸化はカロテノイドの分解の主な原因です。酸化を防ぐために、マイクロカプセル化およびナノカプセル化技術を使用することができます。この技術は、ミクロンやナノシステム材料に活性物質を封入することで、有効な物理的・化学的バリアを形成し、活性物質を向上させるものです#39;有害な環境条件(光、温度、酸素、その他の化合物との有害反応など)に対する耐性[55]。rahaieeら[56]は、イオノゲル法によってキトサン-アルギン酸ナトリウムナノ粒子を調製してクロシンを封入し、この技術は有害な環境下でのクロシンの安定性を著しく向上させた。カロテノイドを抽出する前の原料の前処理も非常に重要な部分です。blanchingのような物理的方法は、リポキシゲナーゼのような色素に有害な酵素を不活性化することができる。酸化防止剤(クエン酸やオルトフェニレントリオールなど)の添加などの化学的方法もあり、顔料の酸化速度を低下させることができます[4]。

2.2ピロールクロロフィルの安定化

クロロフィルの安定性に影響を与える多くの要因がありますが、その中でも酸と酵素が主なものです。クロロフィルの安定性は、好ましくない酵素を不活性化することで向上するので、前処理をblanchingすることによっても安定性を向上させることができる[57]。同時に、酸の副作用を制御する必要があります。酸を中和するために、アルカリ物質(kohやnaohなど)を加えることができます[58]。貯蔵の間、クロロフィルは低温で暗闇の中で保存されるべきである。紫外線による色素へのダメージを効果的に軽減し、安定性を維持することができます。金属イオンはクロロフィル中のマグネシウムに取って代わり、より安定な金属クロロフィル塩を形成する。wang fenglanら[59]は、cuso4と酢酸亜鉛を用いて、bauhinia variegataのクロロフィルを治療し、その結果、両方の試薬がクロロフィルの色を安定化させることを示した。また、mg2 +とcu2 +の両方がクロロフィルを保護することも証明されている。

2.3フラボノイド-アントシアニンの安定化

植物体によってアントシアニンの構造や安定性が異なります。アントシアニンは、ph、温度、光、酵素、その他のフラボノイド物質に比較的敏感であり、その安定性に影響を与える可能性がある。

chungらによる研究[60]では、アスコルビン酸存在下でのアントシアニンの安定性を向上させるためにアラビアゴムを添加(0.05% -5.0%)することができ、その安定性は1.5%アラビアゴムを添加すると最も高くなることが確認された。アントシアニンの安定性は、他の分子(アミノ酸、有機酸、金属イオン、フラボノイド、多糖類、その他のアントシアニンなど)との相互作用によって、これらの物質が補色として作用することで強化される。すなわち、いくつかの共色素(金属イオン、多糖類、その他のフラボノイドなど)はアントシアニンと超分子集合体を形成する。色素沈着は、個々のアントシアニンの色の安定性を高めることができる方法です[61]。chungら[62]は、紫色のニンジンのアントシアニンの色安定性に対するさまざまなペクチンとホエイタンパク質の効果を研究し、変性したホエイタンパク質がアントシアニンの安定化に最も効果があると結論付けた。grisらは[63]、カベルネ・ソーヴィニヨンのブドウ抽出物中のアントシアニンとカフェイン酸との相互作用を研究し、カフェイン酸を添加するとアントシアニンの安定性が著しく向上することを示した。アントシアニンの安定性は、金属イオン-アントシアニン分子複合体によっても改善される。アントシアニン-金属錯体に含まれる最も一般的な金属は、銅、鉄、アルミニウム、マグネシウム、カリウムです[64]。マイクロカプセル化技術は、アントシアニンの安定性を向上させるためにも使用されます。tanらは[65]、コンドロイチン硫酸とキトサンからなる陰イオン性ポリ電解質複合体におけるアントシアニンの色素沈着とカプセル化を調節するためのカテキンの使用について報告している。この共色素効果とマイクロカプセル化技術を組み合わせることで、アントシアニンの安定性が大幅に向上しました。

2.4窒素複素細胞-ベタレインの安定化

ビートルートの色素は、温度、光、ph、金属イオンなどの多くの外部要因の影響を受けます。濃度を上げることで安定性が向上し、高レベルのアシル化やグリコシル化、暗い環境や寒い環境でも安定している[50]。研究によると、抗酸化物質(アスコルビン酸やエリソルビン酸など)、安定剤(edta)[5, 66]、シクロデキストリン[67]などの化合物を添加すると、ベタランを安定化させることができます。ベタレインはまた、望ましくない酵素を不活性化するためにblanchingすることによってより安定にすることができる。しかし、温度はベタレインにも影響を与え、有機酸(アスコルビン酸など)を加えると色素が再生するが、ベタキサンチンのみでベタシアニンは再生しない[4]。

3食品中の天然色と高分子との相互作用

 食品の内外への自然な色の付着は、その応用性能を決定する重要な要素であり、タンパク質や多糖類などの食品高分子との相互作用を含みます。天然色はこれらの高分子と共有結合性および非共有結合性相互作用(水素結合、疎水性相互作用、ファンデルワールス力など)によって結合し、表面に吸着することができます。

3.1水溶性天然色と高分子物質との相互作用

自然水溶性色親水性高分子と相互作用することができます水素結合、疎水性相互作用、ファンデルワールス力などの非共有結合性相互作用は、小さな有機分子とタンパク質などの高分子との間の主な相互作用であり[68]、それらの間には共有結合性相互作用も存在する[7]。近年、タンパク質との相互作用が広く議論されている。wangら[8]は両者の相互作用を研究した米タンパク質アスパラガスの葉の色素です相互作用の後,顔料の抗酸化活性と遊離ポリフェノール含有量が有意に減少しました。その結果、アスパラガスの葉の色素が、疎水性と水素結合を介してイネのタンパク質と反応することがわかりました。アントシアニンはタンパク質と結合して複合体を形成することができる小分子である。jiang lianzhouら[69]は、両者の間に強い相互作用があることを発見した隔離良质な大豆タンパクアントシアニンとの結合部位が1と似た複合体を形成することができます。zhang guowenら[68]は、桑の色素(薬理活性を持つ低分子)とタンパク質の相互作用を研究し、その結果、桑の色素とウシ血清アルブミンがファンデルワールス力と水素結合によって相互作用することを示した。また、deng fanzhengら[70]は、食品着色剤チェリーレッドとタンパク質の作用機序を、異なる種類の界面活性剤を添加して調べ、色素とタンパク質の間に強い相互作用があることを実証しました。共有結合作用は比較的強い結合力である。研究によると、ポリフェノール色素と食品高分子の間にも共有結合が存在し、共有結合構造は酸化と求核付加プロセスによって生成されることが示されている[7]。

同様に、天然色と多糖類との間にも相互作用があります。多くの天然色は、植物細胞の液胞の糖物質と結びついています[10]。bowlesらは、酵素が糖残基の植物細胞の色素への転移に関与しており、糖の結合が色素の安定性をある程度高めることを実証した。liu lizengらは、デンプンと赤酵母米色素の吸着機構を調べた結果、主に水素結合によって、赤酵母米色素分子とデンプン粒子の間に物理的な吸着があることを示した。

 天然色は、タンパク質や多糖類との弱い結合相互作用や潜在的な共有結合相互作用の数が多い。それらの間の結合モードと強度も自然な色の着色能力を反映しており、関連製品における自然な色の処理と適用のための理論的な参照を提供することができる。

3.2脂溶性天然色と高分子物質間の相互作用

脂溶性色素は、「脂溶性」の原理により、水、アルコールなどに不溶で、油にしか溶かすことができません。しかし、多くの用途では親水性物質との結合が必要とされるため、脂溶性色素を親水性物質と結合させるには、何らかの処理が必要となります。

葉緑素自然水に溶けにくいですが、クロロフィル中のマグネシウムイオンを銅イオンに置換してクロロフィル銅ナトリウムを作ることにより、水に溶解することができます。l6pez-carballoら[73]では、塩化銅ナトリウムをゼラチンに結合させたところ、塩化銅ナトリウムを添加することでゼラチン膜の抗菌性が向上した。de carvalhoら[74]は、マイクロカプセル化技術を使ってリコピンをカプセル化し、水に分散させてゼラチンと結合することを容易にしたと報告している。reszczynskaらは、分子分光法を用いて、3つのカロテノイド(カロチン、ルテイン、およびゼキサンチン)とウシ血清アルブミンとの相互作用を研究した。牛血清アルブミン溶液をpbs (ph 7.4)で調製し、テトラヒドロフラン(カロテノイドの溶解閾値が高く、水と混溶性でタンパク質の構造変化を起こさない)にカロテノイドを溶解させた。その後、37°cでタンパク質溶液中にカロテノイド溶液を注入し、1時間連続振動させて混合を確実にしました。その結果、カロテノイドとタンパク質の間に相互作用があり、それらが互いに結合することができることが示されました。実際の生産においては、脂溶性顔料の溶解度特性をそれに応じて変換できることが期待されています。これは、化学修飾、マイクロカプセル化技術、乳化などによって実現され、脂溶性の自然色を食品生産に柔軟に適用することができます。

食用包装における天然食品色の4つの新しいアプリケーション

食品中の天然色といくつかの高分子との相互作用のため、これは食用包装(食用フィルム、コーティングなど)を含む食品産業での使用の基礎を提供する。これらは、図2に示すように、特定の条件下で組み合わせ、製品内部に分散させたり、表面に吸着させて色を表示する目的を達成することができます。4.1食品コーティングにおける天然食品色の応用近年、天然着色食品コーティングは、その緑色で健康的な特性から注目を集めています。コーティングは、色、味を提供し、内部の食品を保護することができます。これは、滑らかな、ハードまたはソフトコーティングにすることができます。mandatiらは、着色された硬いチューインガムとキャンディ製品を開発した。これは、顔料が他の物質と相互作用し、その安定性を低下させるのを防ぐために、コーティング中のフレーバーと色を分離したものである。

hitzfeldら[77]アナトオレンジをマイクロカプセル化し、分散または粉末の形で食用コーティングに加えた。このようにして作られたコーティング材は、菓子(チョコレートビーンズなど)に使用され、菓子をコーティングして赤橙色にすることができる。アナトオレンジの安定性を維持する必要があるため、製剤のphは5 ~ 8の間で制御する必要があります。コーティングの適用において、自然な色の安定性を維持することは重要な要素です。したがって、実際の生産では、可能な限り配合環境に自然な色を適応させる必要があります。製品の種類によって、顔料に対する要件が異なります。例えば、製品の酸性、アルカリ性および溶解度条件は、製品に適した天然顔料の選択を必要とする[78]。コーティングの準備のために、人工的な色を自然な色に置き換えることは、システム内の顔料の安定性を確保する必要があるだけでなく、市場の色に適合させる必要があるため、重要な課題です。[79]菓子類の食品では色の外観は非常に重要であり、人工的な色を自然な色に置き換えることは菓子類の安全性を保証する。しかし、さまざまな自然色に固有の不安定性があるため、さらなる修正研究が必要です。

4.2食用フィルムの調製における天然食品色の応用

食用フィルムの色の感覚効果を高めるために、天然色と食用フィルムの組み合わせが研究の対象となっている。着色食用フィルムはまた人々を増加させるより魅力的な感覚色を人々に提供します&#ある程度まで購入する39の欲求。burguete et al.[80]は、食肉製品の製造のための人工的な筐体を発明した。人工ケーシングには還元糖が含まれており、完成したぬいぐるみ製品に心地よい黄金色を与えています。sobral et al.[81]ではこの追加を検討した銅chlorophyllinナトリウムゼラチンフィルムフィルムの特性に対する顔料の影響を調査し、製品の外観をより魅力的にするため。リコピンとゼラチン膜の組み合わせは、ゼラチン膜に透明な色特性を与えることができる[74]。海外の研究では、着色食用フィルムが報告されていますが、中国での着色食用フィルムの研究はまだ始まったばかりです。中国の食用フィルムの今後の発展に向けて、生理活性を持つ無毒性、緑色、天然由来色素と食用フィルムの組み合わせは、健康志向の人々に広く歓迎されるだろう。

4.3食用インク印刷における天然の食品色

近年、自然の色から作られた食用インクを使った印刷が研究のホットスポットとなっています。食用インクは非毒性で、鮮やかな色をしており、食用となり、食品や医薬品の包装に第一の選択肢となっています。食用インクで印刷すると、食品や薬品(カプセル、錠剤)などの表面に模様や文字を刻むことができます。このタイプの食品は、子供たちの魅力を高めるだけでなく、効果的に食品包装に印刷することによって引き起こされる汚染を減らすことができます。食用インクは主に顔料、バインダー、溶剤、添加剤で構成されています[82]。

shastryら[83]は、食用基板への高解像度インクジェット印刷技術を報告している。食用インク製剤には、顔料、脂肪、ワックスが含まれています。食用の基材は、疎水性表面を有するキャンディブロック(例えばワックス研磨されたキャンディ)であってもよい。パウアーら[84]は、ビートなどの材料を使って、色のついたハーブのインクを作った。これは、血圧低下、心血管保護、血管拡張および抗菌特性などのインクに薬理学的活性を添加することを特徴とします。liuら[85]は、インゲンマメの色素を抽出し、食用のインクを作るのに用いた。その結果、調製された食用インクは、異なる基材上で良好な発色を示すことが示された。さらにwuらは[86]、キトサン/アガロースハイドロゲルにアントシアニンを埋め込む電気化学的な記述方法を研究した。フィルムは多糖類フィルムであった。この実験では、従来の印刷とは異なり、ハイドロゲルと接触する陰極に(ペンの代わりに)ステンレス鋼線を使用し、多糖類フィルムに書き込みを行いました。この視聴覚文章はの特徴色にアントシアニンの具体的な対応は変化を緑化概念変化にともなう朴博士に伴い、新やさしい水墨取って代ろうとして伝統的なインク今後の動きの組み合わせはデジタル印刷技術しまったインク壶と、食用基盘を筑くアプリケーション。中国では、食用インクはまだ研究段階ですが、people'の健康的な食事と審美的な要件の意識を高め、食用インクのこのタイプは広く研究され、市場に適用されます。

4.4 3 dプリントで自然な食品の色

3 d印刷技術は、便利で高速である「層ごとの製造および積層」の調製原理を使用しています[87]。3 d食品印刷技術にもこれらの特徴があります。選択熱空気焼結、ホットメルト押出、バインダー噴射とインクジェット印刷[88]:技術は、主に4つのカテゴリに分かれています。インクジェット印刷は、液体材料を層状に堆積させる方法であり、複数の層を重ね合わせると三次元の物体が形成される[89]。印刷材料は、それに特定の色特性を与えるために自然な食品の色と混合することができます[87,90]。3 d食品印刷の利点には、食品設計のカスタマイズ、サプライチェーンの簡素化、利用可能な食品材料の範囲の拡大が含まれます。しかし、3 dプリント技術の精度、精度、印刷速度にさらなるブレークスルーが期待されています。食品分野で3 dプリンティング技術を活用することで、新しい食品の設計・開発が促進される。

5展望

people&と#39の健康と環境保護のための需要の増加、天然顔料食品包装においてますます重要な役割を果たしています近年、食品包装に自然色を適用することが広く注目されています。しかし、これらの実用化には、どのようにして自然な色を十分な時間にわたって維持・安定させ、それに伴う着色力の低下や色のムラなどの問題を解決するかという大きな課題があります。これらの分野の研究はまだ始まったばかりであり、今後はより基礎的で応用的な研究が必要とされています。科学の発展と技术を使って、活用範囲自然色はますます広がっている食用包装のの新興分野を遺憾なく発揮し人の健康値により、毒性無害な気質と能力いろいろな色を食品ようになると、のための全体を迅速かつ安定的な発展を推進して産業チェーン健康食品。

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