高分辨电子轰击质谱(EI-MS)方法研究发现,红心鸭蛋中的红色素为一种含羰基的类胡萝卜素紫杉紫素,其中含有多种紫杉紫素的顺式异构体。
2．8酶反应法提取法
酶反应法是通过酶反应产生所需要的颜色,如桅子黄色素经酶处理可产生桅子蓝色素、红色素。酶反应法工艺流程为：
原料→筛选→水洗干燥→破碎→萃取→酶反应→萃取、浓缩→千燥制成粉剂或加溶剂→成品
在植物色素提取的过程中,色素往往被包裹在细胞壁内,而大部分植物的细胞壁由纤维素构成。用纤素酶可以破坏β-D-葡萄糖苷键, 使植物细胞壁破坏, 有利于成分提取。根据此原理,在提取植物成分前先用纤维素酶酶解,使植物细胞壁破坏后再进行提取,可提高活性成分的提取率。而不管是否使用酶,提取物的成分一致,这说明酶解没有破坏植物色素的成分。
应用纤维素酶提取红花中的红花黄色素,与传统水浸提取工艺相比,提取率提高9.40%- 13.35%, 具有提取条件温和, 有效成分理化性质稳定等优点。应用酶促反应还可改变天然栀子黄色素中的栀子苷的结构,生产出栀子红、蓝色素。 近年来随着生物技术的发展, 利用生物技术生产天然色素已为人们开阔了广泛的领域,利用微生物发酵方法生产蓝色素、红曲色素等多种天然色素已成为现实[15]。
2.9膜分离法
膜分离法是用天然或人工合成的高分子膜,以外界能量或化学位差为推动力对混合物进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。在色素分离中,利用色素与杂质分子大小的差异,采用纤维超滤膜和反渗透膜,可阻留各种不溶性大分子如多糖、蛋白质等。该法工艺简单,效能高,可用于可可色素、红曲色素的分离。
2.10柱层析分离法
柱层析是利用不同吸附剂或固定相通过柱层析分离提纯色素。沈勇根［16］等研究发现, X- 5 树脂在吸附液pH 为4, 流速为2.0mL/min 时吸附能力较强。在室温和解吸流速为1.5mL/min 的条件下,以φ=60%乙醇作为解吸剂,洗脱效果最好, 用它精制紫红薯色素能得到较高纯度的色素。茹克也木·沙吾提出将山城紫苕萃取液经AB- 8 大孔吸附树脂的柱层析富集精制,获得了高质量、高纯度的花青素类天然色素。
2.11超声波提取法
超声波提取法就是利用超声波产生的强烈振动、很高的加速度、强烈的空化效应、搅拌等特殊作用来破坏植物细胞, 使溶媒渗透到被提取物的细胞中,以使被提取物的化学成分溶于液体之中, 再通过化学分离提纯得到所需成分。超声提取的主要动力是声空化。超声波强化萃取技术现已用于叶绿素、姜黄色素、桅子黄色素、板栗壳棕色素、桑套红色素等多种天然食用色素的提取。
2.12压榨法
利用挤压方法将粉碎后的新鲜植物的叶、果、皮中色素成分随植物浆液挤压出来。该法适用于提取水溶性色素,但提取的色素杂质含量较高,需进一步精制。
2.13粉碎法
植物样品干燥后,粉碎制成色素制品,如可可豆色素。粉碎法的简易工艺流程为：
原料→筛选→水洗干燥→粉碎→成品
3 发展趋势 3.1市场动态
来自《食品市场资讯》的信息表明，在过去的十到十五年间，消费者对食品添加剂的认知度提高，这也使天然食品的需求也在不断增加，不仅年销售呈两位数的增长，而且专卖店的数量也在扩大，并在传统食品店外增设专柜，或是增加卖场的空间及天然健康食品的比例。
由于食品、饮料业的竞争激烈，在一定程度上对产品的开发产生压力。为了区别于其他产品，业者多开始采用天然色素为添加物，其主要为了迎合增长的消费者对天然食品的关心度、对天然色素附加的健康价值的认同，和天然色素提取加工技术的进步。近年天然色素以合成色素两倍的速度增长，同时，随着加工技术性能的改善，天然色素在色泽和稳定性上不次于合成色素。在功能性食品市场上，全球年增长率约为l0-l5％。
胡萝卜素、花青素、番茄红素等不仅可以作为天然色素，它们的抗氧化作用也已得到证明，花青素、葡萄皮的多酚类有降低心血管疾病的危险，这使它们在另一方面也可作为营养素来应用。
天然色素的全球市场需求主要是集中在饮料、糕点、加工食品、含水果的乳制品等行业的加工中，这些产业占了需求量的约70％的份额，其中以饮料、糕点增长最为迅速。［17］
3.2发展趋势
3.2.1用量剧增
日本1995年食用天然色素的用量达23604 t,食用合成色素仅186 t,日本目前有45家工厂生产食用天然色素。美国1976 年食用天然色素的使用量为4500 多t, 是化学合成色素的5 倍。而中国1996年合成色素的产量约为800 t,而食用天然色素的产量约达10000 万t( 其中焦糖色素7000t) ,目前在中国生产食用天然色素的工厂有百余家,1998年产量已达25000万t。
3.2.2品种增多
国际上已开发的天然色素有100多种。据估计，全世界有70%的植物还没有全面研究，只有0.5%的植物做过彻底研究。
我国是一个资源大国，天然色素蕴藏量巨大，具有很大的发展潜力。如在长白山区蕴含有近20种天然色素资源，其中储量最大的有北五味子4.5万吨，山葡萄3.5万吨，龙葵5万吨。中国科学院武汉植物研究所对我国113种植物色素资源进行了调查和评价，认为有不少具有开发价值。山东大学对中国65种越橘属资源进行了调查，认为其中有18种有很大的开发价值。四川省食用天然色素的调查资料表明共有35类96种，多数具有开发价值。
3.2.3综合利用
很多天然色素是综合利用的结果，如从高粱酒废弃壳中提取高粱红，从制柿饼时削下的黄色柿子皮中提取柿黄素，榨去茶籽油后的茶籽饼中提取茶色素，制番茄酱后的残渣（主要是果皮）中提取番茄红素，生产玉米淀粉的废弃黄浆水中提取玉米黄色素，桑葚榨汁后的果渣中提取桑葚红素，从提取墨红浸膏的残渣中提取墨红色素等。
3.2.4生产新技术
1.近年来出现用蔬菜直接进行升华干燥并粉碎后制成的天然有色蔬菜粉，这类产品不仅保持了天然蔬菜的鲜艳呈色，又保持了其中原有的各种营养成分。 2.采用植物组织培养方法生产天然色素是目前非常热门的研究课题，如用红甜菜的愈伤组织培养生产甜菜红，用苹果的愈伤细胞培养生产红色素，用藏红花细胞培养生产藏花素、藏花酸，用葡萄细胞悬浮液培养生产花色素苷，用紫草根组织培养提取紫草花色素等。
3.采用胶囊化技术可以在自然状态下协助使色素及相关物质稳定下来。这一技术可使色素微粒达200微米级，为了防止氧化以可食基质包裹产品，以防止空气和阳光对色素的破坏。此保护功能的有效期最高可达两年，不仅可保持色素的浓度，还包括色彩及色相。微胶囊色素(MicroCap Color)与以往粉末不同之处在
于其粘着性是呈松散状，即便少量也容易与其他色素混合，并易溶于水，适用于汤类、调味酱类的产品。另一种是液态胶囊色素(Liquid Cap Color)，是用于含高浓度的浓缩色素，在不适用粉末色素产品时应用。在水中易于溶解，许多半液体中也可溶，同时色相均匀、稳定。Micro Cap Color及Liquid Cap Color均可用于饮料、浓缩食品、水果食品、早餐谷物、休闲食品等食品的加工中。胶囊色素的优点是在低PH下稳定，即便日晒也不会产生色泽变化与沉淀发生。色彩范围包括黄色、橙色、红色、桃红色及绿色。不仅使食品制造时在品质上保有稳定性，也提供最终产品的均匀性。甚至使黑色糕点、饮料的生产也变得容易了，同样以植物碳粉为原料，以往为糊状高粘度液体，生产后不易清洗，而利用胶囊
［17］
化的黑色素粘度低，在制造过程中易于清洗，同时节省了大量的时间和劳力。
4 结束语
色素提取技术的发展经历了从原始物料破碎到普通溶剂浸取,再到以物理辅助技术强化浸提阶段, 其技术高效, 保持成分的原状态性,对环境无污染。分离方法也越来越高效、自动化。随着人们对高质量生活的追求,对天然色素的研究会更加广泛。具体使用何种色素提取、分离方法天然色素除需要继续发掘新的、具有安全性和营养性的资源、改善稳定性、降低成本等方面作出努力之外, 还须大力加强应用研究, 才能继续稳步的发展。 .
参考文献
［1］于立青，彭蜀晋．食品色素和人体健康[J]．化学教育，2005，(6)：3—5． ［2］刘志皋．食用天然色素开发利用中的一些问题[J]．天然产物研究与开发，1990，(1)：
93—97．
［3］杨虎清，黄素娟.食品色素的过去、现在和未来[J]．中国食品添加剂，2002，（3）：11 ［4］郭凤华，王慧. 天然色素的提取和应用研究[J]．发酵科技通讯，2007，（10）：36-38 ［5］]张兆俊,肖丽娟.天然色素高梁红开发应用[J]. 粮食与油脂，2005,(5):40-41. ［6］T suneoT, Y oko S, K oichi T, et a1.Extraction of dye from
krill[P].JpnKokaitokkyoKohoT JP: 04057853A2, 1992- 02- 05.
［7］白寿宁. 超临界CO2萃取枸杞色素中β-胡萝卜素研究[J].包装与食品机械.2002,18（2）:18-21 ［8］陈栓虎, 王翠玲, 石梅, 等. 柿子红色素的提取及稳定性研究.西北大学学报( 自然科
学版) , 2004, 34( 6) : 677- 679.
［9］钟耕, 吴永娴, 曾儿坤. 天然类胡萝卜素的提取新工艺. 四川日化, 1995( 3) : 6- 9. ［10］赵明渡, 邓秀兰, 王亚玲, 等. 高效液相色谱法测定红花中的羟基红花黄色素A. 色
谱, 2003, 21( 6) : 593- 595.
［11］夏明, 杜琪珍. 高速逆流色谱提取分离红曲色素的研究. 广州食品工业科技, 2002,
18( 4) : 5- 17. ［12］吕元琦, 邬春华, 袁倬斌. 毛细管电泳法测定密蒙花中的橙皮素、木犀草素和芹菜素.
分析实验室, 2004, 23( 8) : 14- 17.
［13］尹佩玉, 陆懋荪, 孔庆山. 气相色谱- 质谱法鉴定黑芝麻中黑色素的结构类型. 色谱,
2001, 19( 3) : 268- 269. ［14］[21]刘良忠, 张民, 彭光华, 等. 高效液相色谱- 质谱法分离鉴定天然红心鸭蛋黄中
的红色素. 色谱, 2004, 22( 3) : 197- 201.
［15］刘毅, 宁正祥.红曲色素及其在肉制品中的应用[J].食品与机械, 1999, (1): 28. ［16］李新社, 练文柳, 李向群. 石榴皮色素理化性能的研究. 广州食品工业科技, 2002,
18( 4) : 7- 8.
［17］全球天然色素市场动态[J].中外食品，2004，（10）：49-50 ［18］食品添加剂［Z］.49-50