自然な色の使用は何ですか?

合成顔料とは、アニリン染料を主原料とする人工的に合成された顔料で、主に石炭を乾留したコールタールに由来します。最初の合成顔料は、有機顔料のアニリンバイオレット[1]でした。安定性の良さ、低価格、鮮やかな色、色合わせのしやすさで食品着色市場を席巻した。しかし、合成顔料は人体にとって栄養価がなく、合成顔料の処理に鉛、ヒ素、フェノール、アニリン、塩化物、アゾベンゼン、硫酸塩およびその他の化学物質が残留すると、発がん性、催奇形性、接着誘発性のリスクがあります[2、3]。合成顔料よりも自然の色は自然から来ています健康で無害で、そのほとんどが一定の薬理作用を持っています[4]。

現在、新しいタイプの天然色が次々と発見されていますが、各国で使用が許可されている合成色の種類は減少し続けています。中国の旧衛生省は、gb 2760-2014の実装ガイドラインに規定しています"国家食品安全基準食品添加物使用基準」に追加できる色の合計67種類があること中国製やせそのうち11色のみが合成色である[5]。米国では1960年に認められた35色の合成色のうち、現在でも9色しか使用できず、日本では現在12色しか使用できない[6]。本稿では,主に自然色の抽出法とその応用に関する最近の研究を紹介する。

1. 自然の色の起源と分類

天然染料とも呼ばれる天然色,自然由来の着色物質の総称です[7]。狭義には、動物や植物の組織、微生物、微生物の代謝物から抽出された色素を指す。天然の色資源は豊富で多様であり、これまでに600種類以上のカロテノイドが発見されている[8]。

(1)それらの源によって分けることができます:動物の色素、例えば、lac昆虫の血液中のlac色素;ゼアキサンチンやペツニジンなどの植物色素;monascus redおよびmonascus rubra[9]などの微生物色素。

(2)リコピンなどのイソプレノイド色素と、その化学構造によって分けることができるzeaxanthinでピロール誘導体顔料など葉緑素ヘモグロビンなど;キサントフィルなどのケトンやキノンはapigenin、アカネ色素、ラック色素、アカネ色素、アカネ色素など;フェノール(アントシアニンおよびタンニン)色素、ゼラニウム色素、オレンジピール色素など;サワーデイト顔料、インディゴなどのインドール顔料。

(3)自然な色は、次の色族に分けることができます:クルクミンやクチナシ色素などの黄色;茶色、例えばカラメル色素や麦芽色素;葉緑素などの緑;黒茶色梅皮膚色素、バナナ肌メラニン、黒ゴマメラニン、黒ピーナッツ殻色素などの黒[10 - 12]。

2自然色の抽出

自然な色の研究が深まるにつれて、抽出方法自然な色合い継続しやすい。現在一般的に使用されている抽出方法は、天然色の特性に応じて、超音波補助抽出、溶媒抽出、超臨界co2抽出、クロマトグラフィーなどがあります。従来の抽出法、酵素反応法、圧搾法、沸騰法などに比べ、現行の方法は操作が簡単で抽出速度が速く、試薬の消費量が少なく、時間が短く、分離が容易という特徴がある。以下では、これらの一般的に使用される方法について説明します。

2.1溶媒抽出(cse)

溶媒抽出は、水、エタノール、アセトン、アルケンなどの溶媒中の異なる物質の溶解度を利用して目的の成分を溶解・分離する方法である。likeの原理溶解likeは、植物組織から標的成分を分離するために使用されます。この方法は、抽出速度が速く、材料が安価で、設備が簡単であるという特徴があり、現在では一般的な方法の一つとなっている。Jia Baozhuら。[13]中古アセトン体積積分75% extractantとして「先端技術条件下のからproanthocyanidinsを抽出するバナナの皮?のliquid-to-liquid比率a温度50°C、および抽出1.5 h时抽出収益率はproanthocyanidinsのは0.459%と、色纯度と6.01%した。峰景らなど[14]エタノールすなわち61%の5倍の質量が分数を用いる例extractantぶどう肌「先端技術条件下の顔料を取り出すのpH 1対1のliquid-to-material比率の抽出温度70.34°Cと3抽出回抽出7.1635 mg / gが集中する。張延ら。【15】昔、エタノール倍の質量が分数を抽出液として90%パルプの色素の「先端技術条件下のプチトマトliquid-to-material比1対1で、実在水温40°Cと抽出1 h 1.186のabsorbance。

2.2超音波支援抽出(uae)

超音波補助抽出法は、キャビテーションと超音波の二次効果を利用して溶質を溶媒中で完全に混合・溶解し、所望の顔料成分を抽出する方法です。超音波を用いた抽出は、高い抽出効率と抽出時間の短さから、自然な色を抽出する一般的な方法である[16]。李诗音ら〔17〕に当たっては種から色素細胞を抽出この方法原毛の中国灯植物时半material-to-liquid比率の威力をもつ80 W aの温度90°C、、抽出時間50分の脱出23.17%率で・・・ren wenmingら[18]は、この方法を用いて、出力500 w、液-物質比1:5.02、温度30度、時間25分、抽出率85.42%の条件でベタレインを抽出した。guan guanyuら[19]は、この方法を用いて、59 wの出力、液-材料比1:4、抽出時間0.2時間、抽出速度93.17%の条件で桑の皮から色素を抽出するために、65%のエタノールを質量別に使用した。

2.3超臨界co2抽出

超臨界co2抽出法は、超臨界流体抽出技術の動作原理から導き出された手法の一つです。超臨界co2抽出に使用される超臨界流体はco2である。また、アンモニア、エタノール、一酸化炭素、水なども超臨界流体として利用できます[20]。その高い抽出速度と短い時間のために、それは自然な色を抽出するための一般的な方法となっています。weng ting[21]は、この方法を用いて、圧力40 mpa、圧力1.00 ml /g、温度45°c、静的抽出0.5時間、動的抽出3時間の条件下で、抽出率87.96%で南極オキアミのアステキサンチンを抽出した。孔Lingzhong。[22]粒子とともに生成からcapsanthinを抽出するこの方法を使っ粒子のサイズ(約60メッシュ、10 lのCO2流量/ h 15MPaの圧力抽出分離水温40°Cの50°Cそれぞれ、抽出時間3 hの脱出4.68%率で・・・

上記は、高い抽出速度を持ついくつかの一般的に使用される方法です。実際の適用では、異なる顔料の物理的および化学的性質に応じて、他のより適切な方法を選択することもできます。

3. 自然な色の現在の適用状況

自然の色は組成において多様である。染料としては、柔らかく、自然な色合いを持っています。食品添加物として一定の生理活性と薬理機能を持ち、様々な産業で広く使用されています。

3.1. 食品分野でのアプリケーション

自然な色が主にaとして使用されます食品カラー剤また、醤油や酢などの調味料、着色料、飴、アルコール飲料、アイスクリーム、豆乳製品、食肉調理品、ゼリーなど、その他にも多く使われています果物や野菜の加工[23]。キャンディーには美しい砂糖のコーティングが必要で、アルコール飲料や飲み物には顧客を引き付けるための鮮やかな色が必要です。これらの製品は、その色を誇示するために透明な容器に入れられています。自然水溶性色。乳製品中の乳タンパク質は結合することができますoil-soluble色安定している。魚の缶詰や牛肉の缶詰などの食肉缶詰に含まれるヘモグロビンの色を維持するために,これまでの措置では,魚や牛肉を亜硝酸塩や硝酸塩などが含まれたザワークロート液に一定期間浸していた。亜硝酸塩は発がん性があり、健康に有害である[24]ので、パプリカレッドなどの自然な色、ビーツと赤いそして、赤アルカナンは、調理の代替として広く使用されています肉類。野菜や果物を加工して副産物を作ると、高温や乾燥、脱水などの過程で本来の色が失われる。自然植物性色クロロフィル、パプリカイエロー、ウコンイエローなどは、元の色を維持するために必要です[25]。

3.2化粧品の分野で自然な色

伝統的な化粧品を過度に使いすぎると、皮膚の炎症や脱毛などの副作用が生じる。を選ぶ際各種化粧品成分の安全性に関心が集まり、自然でやさしい製品を好む傾向があるため、化粧品業界では自然な色が人気を集めている。例えば、竜の果実の穴の色素、ソルガムの赤色の色素、トマトの赤色の色素、ブルーベリーの色素は、口紅の製造に広く使用されています;アジの色素、赤唐辛子、アリザリン、紅花の色素、クチナシ、紅花の色素、紅花の色素など、広く使用されています。クチナシの黄色の色素、紅花の黄色の色素、紅花の色素などは、広く日焼け止めやスキンケア製品の生産に使用されています[26]。

3.3自然な色の抗酸化作用

自然な色の特徴の一つは、それが特定の薬理学的とを持っていることですhealth-promoting機能。適切な摂取は、人間の健康を保護し改善し、特定の病気の発生を防ぐことができます[27]。例えば、リコピンパプリカ赤い色素生姜を黄色い色素一方、グレープ(ぶどう)皮膚色素、などをフリーラジカルを減らす人体製作peroxidesの完全な表情がん細胞遺伝子を妨げるアポトーシスを誘導する、肝臓と血清脂質改善抵抗する変異誘因因子について放射線[28]を防ぎます。

リコピン自然界で最も強力な抗酸化色素です。一般的に使用されている酸化防止剤veの100倍、2倍以上の効果で一重項酸素を除去することができます-カロテン[29、30日]。その作用机序はを防ぐために、各種癌(乳がん、皮膚がん(93%)、消化管がん、等)絞め殺して酸化のタンパク質やDNAをに発生し、コレステロールの形成を抑え酸化(LDL)冠状動脈性心臓病を予防するためにブロックphagocytesの酸化リンパ球の生産性向上に急速に高齢化社会に減速BとT細胞また、リコピンはインターロイキン2やインターロイキン4の分泌を促進し、免疫力を高めることもある[31]。

パプリカレッド(paprika red)は、国際的に認められた赤い色素である。国連食糧農業機関によりグループa顔料に分類されているだけでなく、さまざまな産業での使用も制限されていません[32]。この色素の作用機序は主に3つあります:1)β-caroteneカプサンチンの成分は、体内の活性酸素を除去し、体内のフリーラジカルの化学作用を防ぐことができます;2)それは血栓を減らすために、アテローム性動脈硬化症の影響を防ぐために有害なリポタンパク質の合成を防ぐことができます;3)ガンマ線の影響を抑えることができます。研究では、香辛料としてのカプサンチンの特性が、ガンマ線から細胞dnaを保護することが示されている[33]。

クルクミンの作用機序は、主に2つあります:1)これは、直接代謝または間接的に変異原性代謝物を阻害することができます。具体的には、空気中の脂質化合物やfe / cuによる酸化を阻害し、酸化防止作用を持ち、亜硝酸によるヘモグロビンの酸化を防ぎ、酸化によるdna分子の損傷を防ぐ[34]。2)細胞の更なる酸化を抑制し、低密度リポタンパク質(ldl)を加工・修飾することで間接的に血中脂質を低下させ、アテローム性動脈硬化を予防することができる。さらに、クルクミンは、大腸菌や他の細菌に対する阻害作用があり、抗炎症作用、抗凝固作用、抗感染作用があります[35]。

4概要

自然な色合い中国で広く食品、薬、染料、日用品などに使用され、明るい未来を持っています。しかし、ほとんどの天然色には、色強度の低下、染色ムラ、光・熱・金属・温度への感受性、phの変化による表示色の変化、顔料安定性の低下などの問題があります。科学者の継続的な研究と関連部門の強力な支援により、顔料の安定性が低下する問題が改善されました。科学技術の発展に伴い、自然の色の抽出方法は絶えず革新されており、すでにさまざまな新しい方法があります。しかし、いくつかの自然色の応用、抽出技術、分離技術はまだ成熟しておらず、研究者は着実に自然色の開発と応用を促進するために深く探求し、研究を続ける必要があります。

参照:

[1] chen yiyi, liu xiaojing, zeng xiaofang, et al。食用天然赤色素の研究[j]。guangzhou chemical industry, 2017, 45(23): 6-8。

[2] zhou xinzhi, cao tingting, wu jiaxi, et al。自然色の研究進捗状況[j]。^農業技術サービス、2015年、32(9):10-13。

[3]鄭Junhua。ウコン色素の抽出・安定化・応用研究[d]。2015年、早稲田大学教授。

[4]ミャオ族璇ァ食用天然色の研究・応用状況と開発見通し[j]。化学工業管理、2013年(10日):" 5−7、9 .

[5]人民保健省'の中国の共和国。gb2760-2014国家食品安全規格食品添加物使用基準[s]。『中国の歴史』中央公論社、2015年。

[6] chen xianchi, zeng haowei, wang ning, et al。国内外における食品着色剤の比較分析[j]。ヘラルド食品安全は2018(16):70-74。

[7] wang weiguo, zhang qianwei, zhao yongliang, et al。天然色の物性と応用に関する研究[j]。河南理工大学紀要(自然科学編),2015,36(3):109-117。

[8] cheng l .天然食品着色料の特性、応用、安全性評価および安全管理[j]。2012年食物科学専攻、33(23):399-404。

[9] xu c m, wang x d, jiao z l .食用微生物色素の研究[j]。中国食品添加物,2015(2):162-168。

[10] du l .黒色ピーナッツ殻中の色素成分の分析およびその脂質低下機能の研究[d]。2015年、早稲田大学農学部教授。

[11] xu w l, li y, wang x .リコピンの抽出と生理機能[j]。農産加工学会誌,2006(7):6-7,10。

[12] wang jing, liu shaoming, xiao kaijun, et al。天然着色食品の構造と生理活性の分析[j]。食品業界科学技術ローソクを消し28(12):208-212。ますか。

[13] jia baozhu, bao jinyong, zheng xiaoyi, et al。バナナの皮からプロアントシアニジンを抽出する方法に関する研究[j]。食品産業科学技術,2014,35(6):251-255。

[14] feng jing, shi yuzheng, qiu xiao, et al。ブドウ皮からの天然色の抽出過程と安定性に関する研究[j]。食べ物や研究開発2018年、39(4):学论集』。

[15] zhang y, zhang h b, shi y f, et al。チェリートマトの果肉色素抽出過程に関する研究[j]。2018年Agro-Products処理(1):22 ~ 24 27)が決まった。

[16] ma q h .伊達皮からの赤色顔料の抽出、精製および安定性の研究[d]。2014年、早稲田大学教授。

[17] li shiyin, tang zhishu, huang wenjing, et al。超音波を利用したヤナギの種皮からの色素抽出のプロセスと性能に関する研究[j]。西部森林科学,2019,48(1):70-74,81。

[18] ren wenming, li manhong, yin sai, et al。超音波を用いたビートレッド色素の抽出プロセスの最適化[j]。内モンゴル自治大学農学部紀要(自然科学編),2017,38(3):49-57。

[19]関觀雨,陶裕貴,葛飛,et al。超音波を用いたクワ色素の抽出プロセスの最適化[j]。安徽工程大学紀要,2018,33(5):1-6。

[20] tang yingying, yang xiangyan, cai yuanbao, et al。植物由来天然色の研究成果[j]。農業研究と応用,2016(3):62-65,69。

[21]翁亭。超臨界co2による南極オキアミ油やアスタキサンチンの抽出に関する研究[d]。2013年、上海海洋大学教授。

[22]孔LZ。カプサンチンの超臨界二酸化炭素抽出プロセスと抗酸化特性に関する研究[d]。『南京農業大学』南京農業大学、2015年。

[23] zou j .ドラゴンフルーツ色素の構造特性と抗酸化力[d]。2014年、重慶大学教授。

[24] deng xiangyuan, wang樹軍,li fuchao, et al。天然色の資源と応用[j]。中国の調味料,2006(10):49-53。

[25]黄Haixuan。食品産業における天然色の応用[j]。^『人事興信録』第1版、大正12年(1937年)、37-38頁。

[26] hu yuli, luo jiaoyang, hu shurong, et al。大健康産業における天然植物色素の応用の進展[j]。中国伝統医学ジャーナル,2017,42(13):2433-2438。

[27] huang yulong, pang zhongcun, chen xiaofeng, et al。ブドウ皮膚色素の抽出と安定性に関する研究[j]。2009年食品研究開発、30(10):159-163。

[28] liu shuoqian, liu zhonghua, huang jian& '、ら逆相高性能液体クロマトグラフィーによるウコン薬効成分3成分の同時測定[j]。^ a b c d e f g h i(2005)、309-312頁。

[29] liu hanqing, guo shanji, zhou jianian, et al。トマトからのリコピン抽出プロセスの最適化に関する研究[j]。江苏省農業科学,2010(4):293-294。

[30]韓向伯、劉占立。計算機画像処理技術のリコピン判定への応用[j]。^『人事興信録』第28版、人事興信録第12版、153-155頁。

【31】王麗霞、劉坤、張秀遠。植物由来の天然色に関する研究[j]。^『仙台市史』通史編(通史編)、207 -211頁。

[32]昌Xiaoke。乾燥唐辛子品種の評価とカプサイシンおよびパプリカ赤色素の含有量に対する栽培条件の影響[d]。2017年、山東農業大学教授。

[33]張亜瓊、李丹丹。パプリカ赤色顔料の機能特性と用途[j]。2017年(平成29年)9月19日:国道19号が開通。

[34]張寅涛選手。クルクミンの抗変異原性および抗がん作用[j]。^『人事興信録』第3版(大正12年)、161-164頁。

【35】zhang na, weng weifeng。天然の食用クルクミンの研究成果[j]。2017年(平成29年)4月1日:72-73。