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な色合い come from nature, are healthy and harmless, and most have certain pharmacological functions[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。中国の旧衛生部は、gb 2760-2014「国家食品安全標準食品添加物使用基準」の実施ガイドラインで、中国で食品に添加できる色は合計67種類あり、そのうち合成色は11種類のみであると規定しています[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

Natural Color, also known as natural dyes, is a general term for colored substances derived from nature[7]. In a narrow sense, Natural Color refers to pigments extracted from animal and plant tissues, microorganisms or microbial metabolites. Natural Color resources are abundant and diverse, with more than 600 types of carotenoids discovered so far[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; pyrrole derivative pigments, such as chlorophyll and hemoglobin, etc.; ketones and quinones, such as xanthophyll, apigenin, cochineal pigment, lac pigment, madder pigment, Japanese madder pigment, etc.; phenols (anthocyanins and tannins) pigments, such as geranium pigment, orange peel pigment, etc.; indole pigments, such as sour date pigment, indigo, etc.

(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

As research into natural colors continues to deepen, the methods of extracting natural colors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

Natural Color is mainly used as a food coloring agent, and is often used in seasonings such as soy sauce and vinegar, as well as coloring candy, alcoholic beverages, ice cream, soy milk products, cooked meat products, jelly, etc., or for further processing of fruits and vegetables [23]. Candies need a beautiful sugar coating, and alcoholic beverages and drinks need a brilliant color to attract customers. These products are often presented in transparent containers in order to show off their color, so they require light- and oxidation-stable, water-soluble Natural Colors. The milk proteins in dairy products can bind with oil-soluble colors and are stable. In order to maintain the original color of the hemoglobin in canned meat products such as canned fish and canned beef, the previous measure was to soak the fish and beef in sauerkraut liquid containing nitrite and nitrate for a period of time. Nitrite is a carcinogen and harmful to health[24], so natural colors such as paprika red, beet red and alkanet red are widely used as alternatives in cooked meat products. When vegetables and fruits are processed into related by-products, the original color will be lost due to high temperatures, drying, dehydration and other processes. Plant-derived natural colors such as chlorophyll, paprika yellow and turmeric yellow are needed to maintain the original color[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。さまざまな化粧品を選ぶ際、原材料の安全性を気にして、ナチュラルでマイルドな製品を選ぶ傾向があるため、化粧品業界ではナチュラルカラー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

天然色の特徴の一つは、一定の薬理作用と健康増進作用があることです。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。

Lycopene is the most powerful antioxidant pigment in nature. It can scavenge singlet oxygen 100 times more effectively than the commonly used antioxidant VE and more than twice as effectively as beta-carotene [29, 30]. Its mechanism of action is to prevent various cancers (breast cancer, skin cancer, digestive tract cancer, etc.) by preventing the oxidation of proteins and DNA, inhibit the formation of cholesterol (LDL) oxide to prevent coronary heart disease, block the oxidation of phagocytes, and promote the production of lymphocyte B and T cells to slow down aging. In addition, lycopene can also promote the secretion of interleukin 2 and interleukin 4, thereby enhancing immunity [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]。この色素の作用機構は、主に次の3倍1)β-carotene capsanthinの構成が死体に活性酸素を除去フリーラジカルの化学動作を防ぐ本文であり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]。

The mechanism of action of クルクミンがis mainly twofold: 1) it can directly metabolize or indirectly inhibit mutagenic metabolites. Specifically, it inhibits the oxidation of lipid compounds in the air and by Fe/Cu, plays an antioxidant role, prevents the oxidation of hemoglobin by nitrite, and prevents damage to DNA molecules by oxidation [34]. 2) It inhibits further oxidation of cells, and the processing and modification of low-density lipoprotein (LDL) can indirectly lower blood lipids and prevent atherosclerosis. In addition, curcumin has an inhibitory effect on Escherichia coli and other bacteria, and can have anti-inflammatory, anticoagulant, and anti-infective effects[35].

4概要

天然色は、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る。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:

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