【文章內(nèi)容簡介】 運用超聲波技術(shù)從板栗殼中提取棕色素 ， 得到優(yōu)化的工藝參數(shù)為 :提取溫度為 70℃ 、超聲提取 2 次、每次 1h，在此條件下的提取率為 64mg/g，遠高于常規(guī)法 。 在對梔子黃色素提取的研究 [11]中發(fā)現(xiàn) ， 在 150min相同時間內(nèi)，超聲波 （ 71W）作用下的梔子黃色素浸提率為攪拌 （ 300 r/min） 條件下的 倍。 目前超聲提取技術(shù)已在油脂、蛋白質(zhì)、多糖、色素等物質(zhì)的提取中得到應用。 超聲波提取的優(yōu)點 [12]：提取效率高、性質(zhì)穩(wěn)定、節(jié)省時間、提取溫度低、溶劑用量少，節(jié)省溶劑、節(jié)約能源、提取產(chǎn)品質(zhì)量高、適用范圍廣、聲提取過程全封閉運行，潔凈衛(wèi)生。 ○ 3 微波萃取法 微波是一種頻率在 300MHz 至 300GHz 之間的電磁波，它具有波動性、高頻性、熱特性和非熱特性四大基本特性。微波加熱利用分子極化或離子導電效應直接對物質(zhì)進行加熱，因此熱效率高、升溫快速均勻，大大縮短了萃取時間，提高了萃取效率。 ○ 4 超臨界流體萃取 超臨界流體萃 取是新興的一項萃取分離技術(shù)。它既是提取技術(shù)，又是較理想的分離技術(shù)。根據(jù)超臨界流體對溶質(zhì)有很強的溶解能力，且在溫度和壓力變化時，流體的密度、粘度和擴散系數(shù)隨之變化，溶質(zhì)的親和力也隨之變化，從而使不同性質(zhì)的溶質(zhì)被分段萃取出來，達到萃取、分離的目的。 ○ 5 生物技術(shù)生產(chǎn)天然技術(shù) 由于天然色素使用天然原料來提取，受自然條件、原料的質(zhì)量、產(chǎn)量和價格的影響而波動。為了解決這個問題，人們開始采用生物技術(shù)來生產(chǎn)天然色素。采用生化技術(shù)選取含有植物色素的細胞，在人工條件下，進行培養(yǎng)、增 殖，可在短期內(nèi)培養(yǎng)出大量的色素細胞，然后用正常方法提取。這種方法不受自然條件的限制，能在短期內(nèi)生產(chǎn)大量的色素。目前報道過的用植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)的色素有胡蘿卜素、葉黃素、單寧、黃酮體等。 ○ 6 破碎提取法 破碎提取法是一種新型的提取技術(shù)，其應用原理是在適當溶劑存在下，利用高速機械剪切力和攪拌力，迅速破壞植物細胞組織，使組織細胞內(nèi)部的化學成分 （ 或有效成分 ） 與溶劑充分接觸，使有效成分快速溶解轉(zhuǎn)移，在很短時間內(nèi)達到內(nèi)外溶解平衡，然后過濾即 5 可。破碎提取一次一般僅需 1~2min， 提取后藥材被破碎成勻漿狀。通過對比各種性質(zhì)的藥材，分別進行冷浸提取法、滲漉提取法、回流提取法和破碎提取法所得提取物收率和薄層色譜對比試驗。結(jié)果表明，破碎提取法提取快速、完全、并不需要加熱，從而可以節(jié)約大量的時間、溶劑和能源。 （ 3）天然色素的精制 采取一般的提取工藝濃縮得到的液體產(chǎn)品或由此干燥得到固體產(chǎn)品都是粗制天然色素，雜質(zhì)含量高，有的具有原料本身帶有的特殊異味，有的具有強烈的吸水性，這些都直接影響到天然色素的穩(wěn)定性和染著性，限制了它的應用。將粗制的天然色素進一步精制，既能改善食用天然色素的性能，又能擴大 它的應用范圍。 ○ 1 酶法精制 ： 近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展，可以利用生物體合成的酶經(jīng)物理化學方法分離提取酶制品，可在常溫中性條件下，利用酶的催化作用，使天然色素粗品中的雜質(zhì)除去。 ○ 2 超濾法精制 ： 選用適當孔徑的超濾膜，使水分子甚至小分子雜質(zhì)通過超濾膜，而使溶劑中有效成分被阻留，從而使色素達到某種程度的純化和高倍數(shù)濃縮。國外已經(jīng)使用超濾膜精制天然色素，我國也有這方面的研究，如北京食品研究所采用膜分離技術(shù)對玫瑰茄色素和紫背天葵色素的提取進行了研究， 色素幾乎沒有衰減，膜對色素基本 100％的截留，所得到的色素溶解度及澄清度好，色價較高 [13]。 ○ 3 大孔吸附樹脂法精制 ： 大孔吸附樹脂是上世紀 60 年代發(fā)展起來的一種新型吸附劑，既有物理吸附作用，又因多 孔 狀結(jié)構(gòu)而有篩選作用。在中藥有效成分分離提取的應用中，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。與離子交換法和溶媒法相比具有選擇性好，效率高、污染小、可反復使用，成本低的優(yōu)點。眾多文獻表明，大孔吸附樹脂對多種天然色素具有良好的吸附與提純效果。例如蕭偉祥等 [14]用樹脂吸附分離制取茶多酚，得率高達 15%~21%； 馬銀海等 [15]用吸附樹脂分離甘藍紅色素也獲得了良好的效果。 ○ 4 凝膠層析法精制 ： 凝膠層析的應用始于 20 世紀 50 年代初期， 60 年代得到了迅速的發(fā)展。它的原理是分子篩作用，即被分離物質(zhì)的分子大小不同，它們能夠進入到凝膠內(nèi)部的能力不同。當色素溶液通過凝膠柱時，比凝膠空隙小的分子可自由進入凝膠內(nèi)部，而比凝膠空隙大的分子只能通過凝膠顆粒的間隙，因此移動速率有差異，從而使二者分離。凝膠層析具有設備簡單、操作方便、每次層析都無需再生等優(yōu)點。凝膠層析不僅適用于分析而且適用 于大規(guī)模的設備?，F(xiàn)在己經(jīng)成為分離提純蛋白質(zhì)、酶和核酸等生物大分子物質(zhì)不可缺少的技術(shù)。 6 ○ 5 離子交換樹脂法精制 ： 利用離子交換樹脂獨特的選擇性對粗制色素溶液的雜質(zhì)，如糖、有機酸、無機鹽等進行分離，達到凈化、提純的目的。例如將葡萄皮浸出的花色苷紅色素浸提濃縮液用磺酸型陽離子交換樹脂進行純化，可除去其中的糖和有機酸化合物等雜質(zhì)，使色素產(chǎn)品得以純化，并提高色素產(chǎn)品的穩(wěn)定性 [16]。 ○ 6 結(jié)晶法精制 ： 用結(jié)晶和重結(jié)晶方法將天然色素進行純化的過程中，由于只有同類物質(zhì)才能排列成晶體，所以這種方法有良好的選擇性，結(jié)晶物一般純度較高，工藝過程成本低，設備簡單，操作方便。 （ 4）開發(fā)和利用 據(jù)資料統(tǒng)計 ， 1971~1981 年世界公開發(fā)表的食用色素專利數(shù)為 126 個，其中 %是食用天然色素。日本 1995 年食用天然色素的用量達 23604 t， 食用合成色素僅 186 t，日本目前有 45 家工廠生產(chǎn)食用天然色素。美國 1976 年食用天然色素的使用量為 4500 萬 t，是化學合成色素的 5 倍。而中國 1996 年合成色素的產(chǎn)量約為 800t，而食用天然色素的產(chǎn)量約達 10000 萬 t（ 其中焦糖色素 7000t） ，目前在中國生產(chǎn)食用天然色素的工廠百余家， 1998年產(chǎn)量已達 25000 萬 t。 目前國際上已開發(fā)的食用天然色素共有 100 余種。中國正式批準的 （ 1998） 共 47 種，日本列為允許使用的共約 102 種，歐共體 13 種，英國 26 種。全世界食用色素的總金額約為 億美元，其中合成色素約 4 億美元，天然色素約 億美元。近年來合成色素的增長量不大，而食用天然色素以約每年 4%的速度遞增。 在十幾年前，全世界僅有美國可口可樂公司擁有商品性的天然 β胡蘿卜素的水溶品的國際專利技術(shù)，而且售價幾萬元人民幣 /kg，而近幾年我國 已利用發(fā)酵法生產(chǎn)出了 β胡蘿卜素，含量為 90%以上，售價為 萬元 /kg。遼寧科光天然色素有限公司又從蠶砂中成功地提取了 β胡蘿卜素。這是食用天然色素研究的一大突破。還有用黑芝麻為原料提取的黑芝麻色素、用烏飯素提取的蘭黑色素和從西雙版納地區(qū)找到的一種染飯花提取的紅色素，以及楮樹果殼提取的棕色素，從沙棘中提取的沙棘黃色素，這些色素對光、熱、 pH 的穩(wěn)定性在現(xiàn)有色素品種中都是出類拔萃的。這將為天然色素大家族中增添新的優(yōu)良品種。為解決天然色素光、熱、 pH 穩(wěn)定性有著重要啟示。 天然食用色素原料資源較廣，如何選擇那些 資源豐富、成本低廉、色素穩(wěn)定、色調(diào)艷麗、無毒無害、市場需求的品種；如何利用新資源提取新品種，針對現(xiàn)有天然食用色素對光、熱、 pH 值、金屬離子的穩(wěn)定性，以及提取工藝提取方法進行研究，是現(xiàn)今廣大科研人員最迫切的任務。 7 天然食用色素可以應用于各種食品之中，如飲料、糖果、乳制品、糕點、魚、畜肉和罐頭制品、加工蔬菜、水果和調(diào)味料等。部分天然色素產(chǎn)品還適用于化妝品、醫(yī)療、肥皂、保健品等行業(yè)。盡管天然食用色素具有安全性高、色調(diào)自然、兼?zhèn)錉I養(yǎng)和藥理作用等優(yōu)點，但目前其使用范圍仍受到局限，究其原因，天然色素大多穩(wěn)定性較差，在加 工和流通等過程中易受外界因素的影響而發(fā)生不同程度的劣變；另外天然色素本身還存在染著性差、難配色，以及異味、異臭等問題。 當前，食用天然色素的發(fā)展前景令人鼓舞，雖然我國天然色素的發(fā)展起步較晚，但是我國在食用天然色素 科研、新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)和工藝的提升和創(chuàng)新等方面的進步都是為世人矚目的：我國允許生產(chǎn)和使用的天然色素有四十余種，生產(chǎn)廠逾百家，年產(chǎn)量超萬噸。但是，盡管我國天然色素的發(fā)展取得了喜人的進展，與國外相比，仍然存在著不足之處，如純化精制工藝相對粗糙，產(chǎn)品質(zhì)量差，純度低，有異味和溶劑殘留，成本較高等問題。另外，盡管有天然色素出口，但是大部分是半成品形式出口，所以天然食用色素在我國的發(fā)展仍需進一步的深入和提高，降低生產(chǎn)成本，提高色素純度是將來的發(fā)展趨勢。 松葉的概述及發(fā)展現(xiàn)狀 松葉為松科松屬多 種植物的針狀葉。松葉除傳統(tǒng)的功效外，現(xiàn)代藥理研究表明，松油具有明顯的解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎和抗驚厥作用。其提取液對食品腐敗菌有明顯的抑制作用。近年來，臨床上主要用于治療感冒、咳喘、胸悶心悸、腹痛腸炎、高血壓、神經(jīng)衰弱、咯血、淋證、便秘、癌癥等。松葉被廣泛應用于食品、飼料、藥用及化妝品工業(yè)上。為了促進松葉資源的開發(fā)利用，現(xiàn)將其品種、化學成分、藥理等方面的研究綜述如下； （ 1）松葉的主要來源品種 松葉其植物來源為華山松、紅松、馬尾松、油松、云南松、黑松、新疆五針松、赤松、黃山松、樟子松等 10 余種松的針狀葉 [17]。松屬植物約 80 余種，我國約有 22 種 10 變種 [18]。幾遍全國各地，其中如紅松、華山松、云南松、馬尾松、油松、樟子松等為我國森林中的主要樹種。另外， 我國 還引種 16 種 2 變種，如濕地松、火炬松、加勒比松、長葉松、剛松、黑松等。 （ 2）松葉成分 [19] 松葉的主要成分為揮發(fā)油類，揮發(fā)油中的組分多為單萜和倍半萜。萜類是存在于植物界的一類化合物，其生物活性是多方面的，并且是某些中藥的主要有效成分。因此，研究萜類 成分 對闡明中藥藥性，探討中醫(yī)藥理論顯然也是一個主要的課題。同時，揮發(fā)油也是一種很好的天然香料。所 以，應當進行揮發(fā)油在香料、醫(yī)藥、食品、涂料、化妝品等各方 8 面的開發(fā)利用和研究。 松葉中含有豐富的粗蛋白、氨基酸。以日本落葉松 （ 16%） 、赤松 （ %） 含量最高。含 17 種氨基酸，并包括人體必需的 8 種氨基酸。各供試樣品中，均以蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸等 4 種氨基酸的含量最高，占必需氨基酸總量的 %~%?？偘被嵩谠幹泻繛?%。又有學者研究紅松中含 18 種氨基酸，在原藥材中含量達%。 松葉中富含胡蘿卜素及維生素。各類松葉的胡蘿 卜 素含量在 60~350mg/kg 左右 ，遠高于胡蘿卜中的含量，且含維生素 A、維生素 E、維生素 C 及 B 族維生素等，尤其是維生素C 含量最高，成熟松葉又比幼松葉高 ~ 倍。國外學者從新鮮的馬尾松葉的石油醚提取物中分得 β胡蘿卜素、維生素 E、植物甾醇。 同時， 松葉中葉綠素含量達 ，現(xiàn)常用作提取葉綠素的原料。 松葉中還含有脂肪酸，脂肪酸的分布特征與松科植物種子相似，如十八碳二烯酸、十八碳三烯酸、二十碳三烯酸 3 種脂肪酸的分布規(guī)律很明顯，被稱為松科的特征脂肪酸。亦含可溶性糖，無機元素如磷、鈣、鐵、硒等，還含有甾醇、苦昧酸、色原酮、 黃酮、甙類、萜類等化學成分。 （ 3）松葉的作用 一般來說，松樹樹干利用完松葉也就當作廢物給遺棄 ，殊不知松葉具有很高的營養(yǎng)價值。松葉中含有豐富的胡蘿卜素，維生素 C、 D、 E、 B、 K 和葉綠素及香精油、單寧酸等，對人體能凈化血液，使機能組織細胞復蘇，對穩(wěn)定和降低血壓、軟化血管、增強冠狀動脈血流作用大有好處。將松葉做成保健飲料，長期飲用對大骨節(jié)病、孕婦高血壓綜合癥、癌癥都有一定的抑制和治療作用。據(jù)唐《千金要方》 和 明《普濟方》中記載，松葉酒主治風痹腳氣、行走困難、骨節(jié)疼痛、中風口歪斜等。將松葉配制成健膚靈軟膏， 對口腔潰瘍、牙齦紅腫、皮膚 皸裂 及凍瘡，都有很好療效。民間用松葉煮液治療手癬、腳氣。用鹽和松葉熨坐可治坐骨神