【正文】 的需求來(lái)那個(gè)是非常大的，不管是在提取色素還是在加工休閑食品方面，但是運(yùn)用在提取天然色素方面的比例不是很大，市場(chǎng)急需這種天然提取的色素。 加工休閑食品：可以直接用紫薯做休閑食品，也可以將提取色素后剩余的紫薯用來(lái)做休閑食品。而天然提取的色素就不一樣，安全無(wú)公害，營(yíng)養(yǎng)又健康。 提取色素：在食品加工或者是生產(chǎn)飲料的時(shí)候，會(huì)作為添加劑加入食品中去。 主要問(wèn)題： 溶劑法會(huì)帶來(lái)化學(xué)試劑的殘留；發(fā)酵法加工周期過(guò)長(zhǎng)，而且分離純化困難。發(fā)酵法提取是將一定量的紫甘薯洗凈，蒸熟后冷卻、粉碎，與一定量的米調(diào)制的一次醪混合，發(fā)酵幾天，調(diào)制二次醪，過(guò)濾二次醪，減壓濃縮，可得濃縮色素液。紫薯色素的傳統(tǒng)提取主要有溶劑法和發(fā)酵法。 經(jīng)濟(jì)一體化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)，隨著我國(guó)加入 WTO 后，農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)放，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將面臨這國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的雙重壓力，針對(duì)我國(guó)特用甘薯開(kāi)發(fā)起步晚，設(shè)備工藝較落后的特點(diǎn)，如 何開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的工藝和生產(chǎn)運(yùn)作模式是現(xiàn)在必須解決的問(wèn)題。而假若食品行業(yè)轉(zhuǎn)用天然色素的話，將會(huì)受到人們的親睞。同時(shí)也說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，就是中國(guó)的天然色素的生產(chǎn)量是上來(lái)了，但是實(shí)際的使用還沒(méi)有開(kāi)始。中國(guó)天然色素的產(chǎn)量從 2021 年的 萬(wàn)噸發(fā)展到 2021 年的 33 萬(wàn)噸，不到十年的時(shí)間里其生產(chǎn)量增加了將進(jìn)十倍，銷售金額也將進(jìn) 27 億人民幣。 根據(jù)消費(fèi)者需要，可以通過(guò)調(diào)配得到不同口味和種類的紫薯飲料，豐富市場(chǎng)需求。例如，可作為各種糕點(diǎn)的主料和配料，提供產(chǎn)品鮮艷的紫色及紫薯的風(fēng)味；更可以加入一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)制作營(yíng)養(yǎng)加強(qiáng)型的紫薯片制作成紫薯薯片、餅干等產(chǎn)品，搭配適當(dāng)?shù)南憔巩a(chǎn)品的滋味更加真實(shí)、體香飽滿、尾香悠長(zhǎng)。 經(jīng)色素提取后，紫薯粉仍含有天然色素 —— 花色 苷，色澤艷麗自然，添加至各種食品中，具有很好的著色效果，適合中高檔次食品中使用。另外，甘薯天然色素由于原料來(lái)源容易，價(jià)格低廉， 提取成本低，可廣泛用作食品著色劑的色素源，而其副產(chǎn)品仍可進(jìn)行綜合利用，作為食品、化工、飼料等加工原料，這對(duì)提高甘薯的綜合利用率，帶動(dòng)甘薯增殖，具有非常重要的意義 （ 3）紫薯食品 紫薯經(jīng)過(guò)紫薯色素提取后，將紫薯其他成分全部保留：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)及膳食纖維等通過(guò)均質(zhì)，運(yùn)用滾筒干燥得到片狀紫薯產(chǎn)品，再經(jīng)粉碎可得到紫薯粉，其保留了紫薯果肉的色澤、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有較好的復(fù)水性。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)食用天然色素資源的開(kāi)發(fā)利用取得較大進(jìn)展，在花色苷色素方面也開(kāi)展了許多研究。因?qū)儆谔烊粺o(wú)毒制品，故用量未作限量性規(guī)定。因花色苷類物質(zhì)可促進(jìn)膠原的合成，增加膠原的抵抗性，抑制膠原酶的活性，而紫甘薯紅色素屬于花色苷物質(zhì)，所以推測(cè)紫甘薯紅色素能起到抑制腫瘤細(xì)胞的入侵及轉(zhuǎn)移效果，具有抗腫瘤的功能。癌癥之所以可怕，是因?yàn)槠渚哂薪?rùn)周圍組織和轉(zhuǎn)移到身體的其他部位的能力，因此人類對(duì)癌癥的預(yù)防在一定程度上取決于抑制 腫瘤的入侵和腫瘤細(xì)胞數(shù)目的轉(zhuǎn)移。通過(guò)對(duì)大鼠和人的體內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紫甘薯汁能明顯緩解由四氯化碳所引發(fā)大鼠的各種肝功能障礙。它不僅能和蛋白質(zhì)結(jié)合防止過(guò)氧化 ，而且還能提供質(zhì)子，有效清除脂類自由基，切斷脂類氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到防止脂質(zhì)過(guò)氧化的作用。通過(guò)食用具有抗氧化能力的食物，可防止多種疾病的發(fā)生。 紫薯色素的生物學(xué)特性： 1） 抗氧化活性以及清除自由基功能 2） 抗突變活性 3） 減輕 肝功能障礙 4） 抗高血糖 5） 調(diào)節(jié)血壓 6） 抗腫瘤 （ 2） 紫甘薯紅色素主要具有以下生理功能： 抗突變性：用精制的紫甘薯花色素苷對(duì)沙門氏菌的突變性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)提純后的紫甘薯花色素苷有較強(qiáng)的抗突變能力。國(guó)內(nèi)年需紫薯色素 15000 噸以上。紫薯含紫色素 %。 （ 1） 紫薯色素是從紫薯的塊根和莖葉中浸提出來(lái)的一種天然色素，色澤鮮亮自然，無(wú)毒，無(wú)特殊氣味，具有多種 營(yíng)養(yǎng)、藥理和保健功能，是一種理想的天然食用色素資源。紫紅薯將成為花青素的主要原料之一。花青素對(duì)100 多種疾病有預(yù)防和治療作用，被譽(yù)為繼水、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)之后的第七大必需營(yíng)養(yǎng)素。 其富含的花青素和綠原酸，可抑制癌變基因，預(yù)防高血壓，高血脂，糖尿病，心血管病及腸胃疾病，能增強(qiáng)人體免疫力。川山紫紅薯中有一種叫脫氫表雄酮的物質(zhì)，對(duì)防治癌癥有一定的效果。因其富含抗癌元素硒，具有軟化血管、增強(qiáng)免疫力，保護(hù)腎臟，同時(shí)具有清除人體化學(xué)有害物質(zhì)和抗紫外線輻射的功能。 紫薯，是從日本引進(jìn)的一種可食用的高營(yíng)養(yǎng)防癌抗癌保健紅薯，是紅薯家族中的新秀。 1997 年我國(guó)甘薯研究人員從日本農(nóng)林水產(chǎn)省九州農(nóng)業(yè)試驗(yàn) 場(chǎng)將紫薯成功引進(jìn)到了國(guó)內(nèi)，時(shí)名“川山紫薯”，引進(jìn)后，我國(guó)農(nóng)業(yè)科研人員對(duì)川山紫薯進(jìn)行了反復(fù)的品種改良和選育培育出了許多產(chǎn)量和紫薯花青素高的紫薯新品種。 紫薯因其富含天然的花青素，具有色彩鮮艷，生理活性突出等特點(diǎn)，而且還可以大面積種植，這使其成為一種重要的天然色素源和營(yíng)養(yǎng)保健食品源。而我們項(xiàng)目 采用 傳 統(tǒng)工藝與膜分離技術(shù)相結(jié)合的方法 ， 進(jìn)行了長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究，已完成紫薯中紫薯色素的提取及紫薯食品、紫薯飲料 的 小試及中試工作，總結(jié)出一套科學(xué)、可行的創(chuàng) 新工藝方案 。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多以植物資源為原料的花青素類色素，如葡萄皮紅色素、蘿卜紅色素等。主要包括：紅曲色素、焦糖色素、辣椒紅素、花青素等。 天熱色素按色調(diào)不同，可分為紅紫色系列、黃橙色系列和藍(lán)綠色系列。然而，長(zhǎng)久以來(lái)，由于合成色素提取成本低，且性質(zhì)穩(wěn)定，著色力強(qiáng)，使得天然色素的發(fā)展相對(duì)較慢。其主要原因是天然色素直接來(lái)源于動(dòng)植物和微生物，不僅僅是食品、藥品、化妝品等的著色劑，而且自身還含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，有的對(duì)某些疾病還有療效作用，對(duì)人體有保健功能。 實(shí)施本項(xiàng)目建設(shè)，開(kāi)展紫薯精深加工，極大的拓寬了紫薯的應(yīng)用范圍，提升了紫薯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可以有效的帶動(dòng)紫薯種植者的積極性，促進(jìn)農(nóng)村的發(fā)展。 項(xiàng)目建設(shè)意義 紫薯花青素作為一種天然食用色素，安全、無(wú)毒、無(wú)異味、色彩鮮艷、資源豐富，與其它同類色素相比性質(zhì)較穩(wěn)定而且具有一定的營(yíng)養(yǎng)和藥理作用，在食品、飲料、化妝品、醫(yī)藥方面有著較大的應(yīng)用潛力。 年產(chǎn)色價(jià) 40 的紫薯花青素 100t，聯(lián)產(chǎn)紫薯食品（紫薯粉，紫薯粉條等） 2600 t、紫薯濃縮汁 2500 t。銷售價(jià)格為：紫薯花 青素 60 萬(wàn)元 /t；紫薯食品均價(jià) 2 萬(wàn)元 /t；紫薯濃縮汁 萬(wàn)元 /t，合計(jì)銷售總收入 億元。 項(xiàng)目編號(hào)： 創(chuàng) 業(yè) 策 劃 課 程 設(shè) 計(jì) 作品名稱 : 紫薯提取紫色素聯(lián)產(chǎn)紫薯食品、飲料 公司 名稱： 益康生物科技有限公司 指導(dǎo)老師 ： 魏 想 明 所在 班級(jí) ： 09 營(yíng)銷職 2 班 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 管 理 學(xué) 院 二 O 一 一 年 十 二 月 1 項(xiàng)目概要 項(xiàng)目名稱 紫薯提取紫色素聯(lián)產(chǎn)紫薯食品、紫薯濃縮汁 創(chuàng)新工藝 項(xiàng)目技術(shù)支撐單位 湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 益康生物科技有限公司依托湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所 采用 天然植物提取 技術(shù)與膜 分離 技術(shù)相結(jié)合， 以紫薯為原料生產(chǎn)紫薯花青素并聯(lián)產(chǎn)紫薯食品及紫薯濃縮汁 。該工藝符合清潔生產(chǎn)的要求，年處理鮮紫薯 10000 t（按年工作日 150 天計(jì)算，每天處理 紫薯 ），年產(chǎn) 色價(jià) 40 的 紫薯華青素 100t，聯(lián)產(chǎn)紫薯食品（紫薯粉，紫薯粉條等 ）2600 t、紫薯濃縮汁 2500 t。 本公司擬建設(shè)一個(gè)年處理 10000t 鮮紫薯，制取紫薯花青素及紫薯食品、紫薯濃縮汁的生產(chǎn)基地，考慮到新鮮紫薯需要冷藏貯存，為避免高溫冷藏庫(kù)建設(shè)投資過(guò)大，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)高溫冷藏庫(kù)容為 6000t，全年有效工作日為 150 天，每天處理紫薯 。 項(xiàng)目投資 總投資 6800 萬(wàn)元人民幣 （不含土地征用費(fèi)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓 費(fèi)）， 其中固定資產(chǎn)投資 3500 萬(wàn)元 ，自有 流動(dòng)資金 3300 萬(wàn)元。 紫薯提取了花青素后其余的有效活性物質(zhì)殘?jiān)€可以生 產(chǎn) 紫薯食品及飲料， 具有較高的綜合利用價(jià)值。 2 產(chǎn)品介 紹 產(chǎn)業(yè)背景 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)食品色、香、味的高要求以及綠色消費(fèi)的盛行和推崇，從植物中提取天然色素作為著色劑已成為一大研究熱點(diǎn)。 天然色素作為食品添加劑已有悠久的歷史。今年來(lái)，隨著醫(yī)藥學(xué)和生物學(xué)研究工作的深入開(kāi)展，合成色素由于其大多數(shù)種類對(duì)人體有毒害 作用從而逐漸被天然色素所取代。其中紅紫色系列因應(yīng)用廣泛、種類繁多而備受關(guān)注。 在上述幾類色素中，花青素是一類人們最為熟悉的水溶性色素，因其安全性高，大多數(shù)國(guó)家（如中國(guó)、日本、美國(guó)、歐共體國(guó)家等）都允許其用于食品著色。由于受到原料數(shù)量、穩(wěn)定性或雜質(zhì)等因素的影響，受這些色素的應(yīng)用受到一定程度的限制。為此項(xiàng)目提供了可靠地技術(shù)支持。 紫薯 ，也稱紫甘薯、紫番薯、紫心甘薯和黑甘薯，是甘薯的一個(gè)特殊品種，是指薯肉顏色為紫色的甘薯，為旋花科一年生草本植物。湖北、江西、四川、重慶、廣西、云南、山東、安徽、浙江和廣東等地是我國(guó)紫薯種植的主產(chǎn)區(qū)。經(jīng)檢測(cè)，其所含的營(yíng)養(yǎng)成分比普通紅薯更高，川山紫紅薯的塊根肉質(zhì)為紫色，鮮艷美觀，口感細(xì)膩，味道奇特，余香沁心。川山紫紅薯另一個(gè)保健作用是由膠原和粘液多糖類組成的粘液蛋白質(zhì)，它能抑制膽固醇在體內(nèi)沉積，防止動(dòng)脈粥樣硬化，減少高血壓發(fā)生，并防止肝、腎結(jié)締組織萎縮。它富含的賴氨酸比大米、白面要高的多，還含有十分豐富的胡蘿卜素，可促使上皮細(xì)胞異常分化，消除有致癌作用的氧自由基，阻止致癌物與細(xì)胞中的蛋白質(zhì)結(jié)合，促進(jìn)人體免疫力增強(qiáng)。它除了具有普通紅 薯的營(yíng)養(yǎng)成分外，還富含硒元素和花青素?；ㄇ嗨厥悄壳翱茖W(xué)界發(fā)現(xiàn)的防治疾病、維護(hù)人類健康最直接、最有效、最安全的自由基清除劑，其清除自由基的能力是維生素 C 的 20 倍、維生素 E 的 50 倍。紫薯在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上十分走俏，發(fā)展前景非常廣闊。 紫薯色素作為一種天然食用色素，與其它同類色素相比性質(zhì)較穩(wěn)定，而且具有一定的營(yíng)養(yǎng)和藥理用，在食品、飲料、化妝品、醫(yī)藥方面有著較大的應(yīng)用潛力。紫薯色素具有色澤艷亮、無(wú)毒、無(wú)異味，比起化學(xué)色素具有很高的穩(wěn)定性，紫薯色素還具有多種營(yíng)養(yǎng)、藥理和保健功能。添加入食品后，既可作著色劑，又可作保鮮劑、抗氧化劑。 抗氧化作用：脂類的過(guò)氧化作用和活性氧的自由基反應(yīng)可導(dǎo)致人體細(xì)胞氧化損害、老化、致癌和動(dòng)脈硬化等許多疾病，這均與體內(nèi)氧化反應(yīng)有關(guān)。紫甘薯紅色素的結(jié)構(gòu)中有多個(gè)酚羥基，是酚羥基供體，同時(shí)也是一種自由基清除劑。 緩解肝功能障礙：紫甘薯汁對(duì)大鼠和人肝功能障礙有緩解作用。 抗腫瘤功能：癌癥是威脅人類生命和健康的主要疾病，人體細(xì)胞的癌變過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜而且漫長(zhǎng)的過(guò)程，受多種內(nèi)外環(huán)境和理化因子的影響，其中關(guān)鍵是體內(nèi)各種酶的變化。一般認(rèn)為，抑制膠原降解的試劑可能起到抑制腫瘤細(xì)胞的入侵和轉(zhuǎn)移作用。 紫甘薯紅色素耐熱性好，能夠經(jīng)受食品工業(yè)上的巴氏法消毒，可以溶于醇和水溶液，因此主要用作食品的紅色至紫紅色著色劑而添加到冰淇淋、奶制品飲料、奶酪、水產(chǎn)品、果汁飲料、果凍、谷物等食品中。 中國(guó)花 色苷類植物資源非常豐富，其中許多是人們習(xí)慣于食用和藥用的漿果、小核果或植物的莖、葉、花和塊根，不乏有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的食用天然色素苷，關(guān)鍵是篩選出顏色鮮艷、穩(wěn)定性好、著色力強(qiáng)、原料蘊(yùn)藏豐富和加工工藝簡(jiǎn)易的產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。甘薯花色苷的主要結(jié)構(gòu)為氰定酰基葡糖苷和甲基花青素?；咸腔渌哂械孽；鶊F(tuán)使它較一般花色苷對(duì)光、熱、空氣等感應(yīng)較少，性質(zhì)更加穩(wěn)定。復(fù)水后的紫薯粉，其色澤、香氣、滋味、口感與新鮮紫薯蒸熟搗泥的狀態(tài)相同。紫薯片、紫薯粉的運(yùn)輸、儲(chǔ)藏都很簡(jiǎn)單，而且方便進(jìn)一步加工成其他食品，在非紫薯產(chǎn)季時(shí)，仍然可以生產(chǎn)出各種各色的紫薯食品。 （ 4）紫薯飲料 紫薯提取液經(jīng)樹(shù)脂精制后，柱下液含有一定量的小分子蛋白肽，果膠，維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中還含有 鋅、鐵、銅 、錳、鈣、硒均為天然營(yíng)養(yǎng)素，并且鐵、鈣含量高，而硒元素是人體抗衰老補(bǔ)血的必要元素， 并含有一定量的 花青素 ， 具有良好的保健功能。 3 市場(chǎng)分析 中國(guó)是一個(gè)食品添加劑的大國(guó)，也是一個(gè)非常崇尚天然志向的國(guó)家，因此特別是在食品加工階段所使用的添加劑特別是著色劑方面，都喜歡天然色素。但從這數(shù)據(jù)上 看，確實(shí)是中國(guó)的食用色素發(fā)生了翻天覆地的變化，發(fā)展前景是非常巨大的。中國(guó)的大多數(shù)的食品加工企業(yè)所使用的色素都是以人工合成的色素為主，這剛好與人們所期待的使用天然色素相違背。所以天然素在中國(guó)的應(yīng)用前景十分廣闊。 目前 紫薯色素 全國(guó)年產(chǎn)量不足 200 萬(wàn)噸，而國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的年需求量在 1000萬(wàn)噸以上。目前大多采用溶劑法，所用提取劑有醋酸、鹽酸、硫酸、甲酸、檸檬酸、乙醇等，由于食品色素要求安全性高，而 檸檬酸是食品工業(yè)中常用的酸性介質(zhì)，故使用檸檬酸作為提取劑比較合適。紫甘薯色素粗提取液需經(jīng)過(guò)純化 處理，將其中蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)以及溶液中大部分糖類、金屬離子等小分子去除。 現(xiàn)階段的主要市場(chǎng)應(yīng)用 鮮食：由于紫薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值很高，所以鮮紫