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您现在的位置:首页 > 专业知识栀子是我国山东、江苏等地的灌木植物,在药用、食用、观赏、生态及工业等多个方面都有用处。栀子黄色素是从栀子果实中提取的水溶性天然色素,含藏红花素和藏红花酸,着色性良好,符合《食品安全国家标准 食品添加剂 栀子黄》相关要求,含天然活性成分,广泛用于食品和面料领域。随着人们对健康的关注提升,大健康产业快速发展,天然色素需求逐年增加,且我国栀子资源丰富、价格低廉,相关植物着色产品出口呈上升趋势,具有一定研究与应用空间。下文将简要总结栀子黄色素的稳定性、提取与精制工艺及应用前景,助力了解其开发现状与发展方向。
1 栀子黄色素的主要成分
栀子黄色素是从栀子果实中提取的混合物,主要有效成分为藏红花素和藏红花酸,两者都是鲜亮的黄色。藏红花素是藏红花酸与糖结合的产物,红果期采收的栀子中它的含量较高,适合作为提取原料。此外,栀子黄色素还含有栀子苷、绿原酸、黄酮等其他物质,其中栀子苷可能导致着色食品绿变,绿原酸可能让食品色泽变暗。
2 栀子黄色素的稳定性及相应工艺
栀子黄色素常用作染剂,颜色稳定是其应用关键,稳定性主要受成分、光照、温度、pH 值及所处体系中其他物质影响。
成分上,除显色有效成分外,它含少量栀子苷、绿原酸等,栀子苷可能导致着色产品绿变,绿原酸可能让色泽变暗;光照直射会使其不稳定,pH 小于 5 时耐光性更差;热稳定性较好,但高温会加速降解,pH 小于 4 时耐热性下降;pH 在 3~11 范围内能稳定不褪色,偏碱性下颜色更饱满;在常见氧化剂、还原剂和多数盐溶液中稳定,接触铁离子易褪色。
因此,提取液需精制以减少栀子苷、绿原酸等杂质,储存时要避光、低温、保持偏中性,且避免接触铁制品。
为拓宽应用,可通过包合物、脂质体、微胶囊等技术,或添加酚类化合物、抗坏血酸等保护剂,提升其在应用环境中的稳定性及保留效果。
3 栀子黄色素提取工艺
1. 传统溶剂萃取法:乙醇/水提取(可加热),成本低、工艺简单,耗时久、得率和纯度低
2. 超声波萃取法:超声波辅助,避开高温、用乙醇,提取快速、应用广泛
3. 微波辅助萃取法:微波破碎细胞,省时省溶剂、得率高,设备简单、适用范围广
4. 超临界流体萃取法:CO₂提取,高效无残留、保留成分活性,成本高、应用较少
5. 其他改进方法:工艺联用、新技术、原料预处理等,可提升质量和效率
4 栀子黄色素精制工艺
1. 精制目的:去除粗提品杂质,解决色价低、易褪色问题,扩大应用范围。
2. 柱层析法(吸附除杂):
- 大孔树脂法:吸附快、容量大、选择性好,提色价稳性,应用广。
- 聚酰胺法:氢键分离,效果佳,材料可回收、寿命长。
- 硅胶法:按极性除杂,减杂质、提色价,适用于中草药提纯。
3. 膜分离法:微滤/超滤直接除杂,选择性好、损失少,可浓缩获高色价产品。
5 废液处理
栀子黄色素提取过程中产生的废液含有难降解物质,会影响环境微生物活性并造成污染,因此需要针对性处理。目前主要的处理方式包括三类:一是提取残留物质,通过酶解或树脂联用等方法,从废液中提取栀子苷等成分,进一步制成栀子蓝色素;二是制成养料,将废液与多种肥料按比例混合,配制成月季、葡萄等植物的扦插培养液,满足植株生长所需营养;三是深度处理,采用光催化与生物法相结合的方式对废水进行深度处理,能高效去除有机物,降低环境污染。
6 栀子黄色素的应用现状
6.1 食品领域
栀子黄色素已被列入国标《食品添加剂使用标准》,可用于面制品、饼干、糕点、饮料、糖果等 22 类食品的染色。它作为天然食用色素,色调自然、水溶性好、着色力强、安全稳定,可改善食品色泽,也可与其他天然色素搭配制备绿色等食用色素。
6.2 面料领域
栀子果实作为黄色染料的使用历史悠久,如今因色调自然、符合纺织染料相关安全标准,环境友好,再次成为面料天然染料的选择。它对真丝、棉、羊毛等多种面料都有较好的染色效果,可直接染色,也能通过媒染、改性、微波辅助等工艺优化染色效果,还可与其他天然色素拼色形成绿色等颜色。同时,它还能制成智能感应染料,用于涤棉混纺面料,在接触酸性汗水、油脂等污染物时变色,提醒使用者清洁。
6.3 医药领域
栀子黄色素其主要成分藏红花素、藏红花酸,部分研究表明具有抗氧化、抗炎等相关特性;其中藏红花素已被开发为药品,用于相关疾病治疗。目前藏红花素已被开发成药物,用于治疗心血管和肝脏疾病,相关成分的医药应用研究仍在推进中。
6.4 其他领域
栀子黄色素的应用范围还在不断拓展,可与魔芋葡甘聚糖、琼脂等搭配制成可食用包装膜,成膜性和储藏性良好;也能与大豆油、壳聚糖等天然材质结合,制成可食用油墨,用于食品、药品的纸质包装印刷;还可用于纳米纤维膜的染色,丰富其外观,助力医用敷料领域的应用;此外,它也能与其他天然色素一起添加到牙膏中用于调色。
7 总结与展望
随着人们对安全和审美的需求提升,天然色素受关注,栀子黄色素研究取得一定进展,但仍有问题待解:一是其为混合物,不同工艺下成分未完全明确,毒理学研究和安全性评价需补充;二是提取、精制工艺虽多,但联用研究少,工艺优化及工业化量产亟待解决;三是稳定性需结合应用需求深入研究。总体而言,栀子黄色素的研究空间和发展潜力显著。
参考文献:《栀子黄色素的研究进展》本文为原文的改编传播版本,保留核心技术观点与数据逻辑,引用请遵循学术规范。
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