【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 運(yùn)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(yuǎn)高于常規(guī)法 。 在對(duì)梔子黃色素提取的研究 [11]中發(fā)現(xiàn) ， 在 150min相同時(shí)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(yīng)用。 超聲波提取的優(yōu)點(diǎn) [12]：提取效率高、性質(zhì)穩(wěn)定、節(jié)省時(shí)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(guò)程全封閉運(yùn)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(dòng)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(dǎo)電效應(yīng)直接對(duì)物質(zhì)進(jìn)行加熱，因此熱效率高、升溫快速均勻，大大縮短了萃取時(shí)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(xiàng)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(duì)溶質(zhì)有很強(qiáng)的溶解能力，且在溫度和壓力變化時(shí)，流體的密度、粘度和擴(kuò)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(lái)，達(dá)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(lái)提取，受自然條件、原料的質(zhì)量、產(chǎn)量和價(jià)格的影響而波動(dòng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們開(kāi)始采用生物技術(shù)來(lái)生產(chǎn)天然色素。采用生化技術(shù)選取含有植物色素的細(xì)胞，在人工條件下，進(jìn)行培養(yǎng)、增 殖，可在短期內(nèi)培養(yǎng)出大量的色素細(xì)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(bào)道過(guò)的用植物細(xì)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(yīng)用原理是在適當(dāng)溶劑存在下，利用高速機(jī)械剪切力和攪拌力，迅速破壞植物細(xì)胞組織，使組織細(xì)胞內(nèi)部的化學(xué)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(shí)間內(nèi)達(dá)到內(nèi)外溶解平衡，然后過(guò)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(guò)對(duì)比各種性質(zhì)的藥材，分別進(jìn)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(duì)比試驗(yàn)。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(shí)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(qiáng)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(yīng)用。將粗制的天然色素進(jìn)一步精制，既能改善食用天然色素的性能，又能擴(kuò)大 它的應(yīng)用范圍。 ○ 1 酶法精制 ： 近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以利用生物體合成的酶經(jīng)物理化學(xué)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(dāng)孔徑的超濾膜，使水分子甚至小分子雜質(zhì)通過(guò)超濾膜，而使溶劑中有效成分被阻留，從而使色素達(dá)到某種程度的純化和高倍數(shù)濃縮。國(guó)外已經(jīng)使用超濾膜精制天然色素，我國(guó)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(duì)玫瑰茄色素和紫背天葵色素的提取進(jìn)行了研究， 色素幾乎沒(méi)有衰減，膜對(duì)色素基本 100％的截留，所得到的色素溶解度及澄清度好，色價(jià)較高 [13]。 ○ 3 大孔吸附樹(shù)脂法精制 ： 大孔吸附樹(shù)脂是上世紀(jì) 60 年代發(fā)展起來(lái)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(yīng)用中，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)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(fù)使用，成本低的優(yōu)點(diǎn)。眾多文獻(xiàn)表明，大孔吸附樹(shù)脂對(duì)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(shù)脂吸附分離制取茶多酚，得率高達(dá) 15%~21%； 馬銀海等 [15]用吸附樹(shù)脂分離甘藍(lán)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(yīng)用始于 20 世紀(jì) 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(jìn)入到凝膠內(nèi)部的能力不同。當(dāng)色素溶液通過(guò)凝膠柱時(shí)，比凝膠空隙小的分子可自由進(jìn)入凝膠內(nèi)部，而比凝膠空隙大的分子只能通過(guò)凝膠顆粒的間隙，因此移動(dòng)速率有差異，從而使二者分離。凝膠層析具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、每次層析都無(wú)需再生等優(yōu)點(diǎn)。凝膠層析不僅適用于分析而且適用 于大規(guī)模的設(shè)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(shù)脂法精制 ： 利用離子交換樹(shù)脂獨(dú)特的選擇性對(duì)粗制色素溶液的雜質(zhì)，如糖、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽等進(jìn)行分離，達(dá)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(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行純化，可除去其中的糖和有機(jī)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(jìn)行純化的過(guò)程中，由于只有同類(lèi)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(guò)程成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。 （ 4）開(kāi)發(fā)和利用 據(jù)資料統(tǒng)計(jì) ， 1971~1981 年世界公開(kāi)發(fā)表的食用色素專(zhuān)利數(shù)為 126 個(gè)，其中 %是食用天然色素。日本 1995 年食用天然色素的用量達(dá) 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(guó) 1976 年食用天然色素的使用量為 4500 萬(wàn) t，是化學(xué)合成色素的 5 倍。而中國(guó) 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(dá) 10000 萬(wàn) t（ 其中焦糖色素 7000t） ，目前在中國(guó)生產(chǎn)食用天然色素的工廠百余家， 1998年產(chǎn)量已達(dá) 25000 萬(wàn) t。 目前國(guó)際上已開(kāi)發(fā)的食用天然色素共有 100 余種。中國(guó)正式批準(zhǔn)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(guó) 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(lái)合成色素的增長(zhǎng)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(guó)可口可樂(lè)公司擁有商品性的天然 β胡蘿卜素的水溶品的國(guó)際專(zhuān)利技術(shù)，而且售價(jià)幾萬(wàn)元人民幣 /kg，而近幾年我國(guó) 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(jià)為 萬(wàn)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(shù)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(duì)光、熱、 pH 的穩(wěn)定性在現(xiàn)有色素品種中都是出類(lèi)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(wú)毒無(wú)害、市場(chǎng)需求的品種；如何利用新資源提取新品種，針對(duì)現(xiàn)有天然食用色素對(duì)光、熱、 pH 值、金屬離子的穩(wěn)定性，以及提取工藝提取方法進(jìn)行研究，是現(xiàn)今廣大科研人員最迫切的任務(wù)。 7 天然食用色素可以應(yīng)用于各種食品之中，如飲料、糖果、乳制品、糕點(diǎn)、魚(yú)、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(yíng)養(yǎng)和藥理作用等優(yōu)點(diǎn)，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(guò)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(wèn)題。 當(dāng)前，食用天然色素的發(fā)展前景令人鼓舞，雖然我國(guó)天然色素的發(fā)展起步較晚，但是我國(guó)在食用天然色素 科研、新產(chǎn)品開(kāi)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(jìn)步都是為世人矚目的：我國(guó)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(wàn)噸。但是，盡管我國(guó)天然色素的發(fā)展取得了喜人的進(jìn)展，與國(guó)外相比，仍然存在著不足之處，如純化精制工藝相對(duì)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(wèn)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(guó)的發(fā)展仍需進(jìn)一步的深入和提高，降低生產(chǎn)成本，提高色素純度是將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 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(duì)食品腐敗菌有明顯的抑制作用。近年來(lái)，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(yīng)用于食品、飼料、藥用及化妝品工業(yè)上。為了促進(jìn)松葉資源的開(kāi)發(fā)利用，現(xiàn)將其品種、化學(xué)成分、藥理等方面的研究綜述如下； （ 1）松葉的主要來(lái)源品種 松葉其植物來(lái)源為華山松、紅松、馬尾松、油松、云南松、黑松、新疆五針?biāo)?、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(guó)約有 22 種 10 變種 [18]。幾遍全國(guó)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(guó)森林中的主要樹(shù)種。另外， 我國(guó) 還引種 16 種 2 變種，如濕地松、火炬松、加勒比松、長(zhǎng)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(lèi)，揮發(fā)油中的組分多為單萜和倍半萜。萜類(lèi)是存在于植物界的一類(lèi)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(lèi) 成分 對(duì)闡明中藥藥性，探討中醫(yī)藥理論顯然也是一個(gè)主要的課題。同時(shí)，揮發(fā)油也是一種很好的天然香料。所 以，應(yīng)當(dāng)進(jìn)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(kāi)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 %~%。總氨基酸在原藥中含量為 %。又有學(xué)者研究紅松中含 18 種氨基酸，在原藥材中含量達(dá)%。 松葉中富含胡蘿卜素及維生素。各類(lèi)松葉的胡蘿 卜 素含量在 60~350mg/kg 左右 ，遠(yuǎn)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(guó)外學(xué)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(shí)， 松葉中葉綠素含量達(dá) ，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(wú)機(jī)元素如磷、鈣、鐵、硒等，還含有甾醇、苦昧酸、色原酮、 黃酮、甙類(lèi)、萜類(lèi)等化學(xué)成分。 （ 3）松葉的作用 一般來(lái)說(shuō)，松樹(shù)樹(shù)干利用完松葉也就當(dāng)作廢物給遺棄 ，殊不知松葉具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(duì)人體能凈化血液，使機(jī)能組織細(xì)胞復(fù)蘇，對(duì)穩(wěn)定和降低血壓、軟化血管、增強(qiáng)冠狀動(dòng)脈血流作用大有好處。將松葉做成保健飲料，長(zhǎng)期飲用對(duì)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(jì)方》中記載，松葉酒主治風(fēng)痹腳氣、行走困難、骨節(jié)疼痛、中風(fēng)口歪斜等。將松葉配制成健膚靈軟膏， 對(duì)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