花青素（存在于植物中的水溶性天然色素）
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更新时间：2023-05-22
花青素
存在于植物中的水溶性天然色素
概述
种类
已知天然存在的花色素有250 多种，存在于27 个科、73 个属的植物中。目前已确定的有20 种花青素，在植物中常见的有6 种，即天竺葵色素( Pg) 、矢车菊色素( Cy) 、飞燕草色素( Dp) 、芍药色素( Pn) 、牵牛花色素( Pt) 和锦葵色素( Mv)。
主要来源
花青素广泛存在于开花植物(被子植物)中, 其在植物中的含量随品种、季节、气候、成熟度等不同有很大差别。据初步统计: 在27个科, 73个属植物中均含花青素, 如紫甘薯、葡萄、血橙、红球甘蓝、蓝莓、茄子、樱桃、红莓、草莓、桑葚、山楂、牵牛花等植物的组织中均有一定含量。
最早最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红色素, 它于1879年在意大利上市 , 该色素可通过葡萄酒酒厂的废料-葡萄渣提取。接骨木浆果( Elderberries)中含大量的花青素, 并且都是矢车菊素, 每百克鲜重在200 ~1000 mg。另外, 花青素在大麦、高粱、豆科植物等粮食作物中也广泛存在。研究发现, 葡萄籽与松树皮的提取物中花青素的含量最高。
共8张
花青素
提取方法
溶剂提取法
溶剂提取是花青素的常规提取方法, 溶剂多选择甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶剂等。为了防止提取过程中非酰基化的花青素降解, 常在提取溶剂中加入一定浓度的盐酸或者甲酸, 但在蒸发浓缩时这些酸又会导致酰基化的花青素部分或全部的水解。另外, 对于提取物中可能含有脂溶性成分的样品, 需采用有机溶剂如正己烷、石油醚、乙醚等进行萃取。传统的溶剂提取方法提取时间长, 生产效率较低, 且热溶剂容易造成花青素降解以及生理活性的降低。
国外提取花青素的传统方法是采用低温( 4~8 ℃) 或者常温( 25℃ ) 避光条件下1% HCl 甲醇溶液浸提16~ 20 h, 或者采用01 5%、1% 的三氟乙酸的甲醇溶液, 4 ℃条件下浸提24h 。考虑到食品中残留甲醇的毒性, 也有用1% 的HCl 乙醇溶液代替甲醇溶液。另外为了避免酰基化的花青素的水解, 也可选择弱酸如酒石酸、柠檬酸代替盐酸。而国内则多采用热溶剂( 50~ 70℃ ) 浸提1~ 2 h 的方式 , 溶剂可选择不同浓度的醇溶液或酸化的水溶液。
加压萃取法
加压溶剂萃取, 又称加压液体萃取( Pressurized Liquid Extraction, PLE ) 、快速溶剂萃取( Accelerated Solvent Extraction, ASE) , 它是通过外来压力提高溶剂的沸点, 进而增加物质在溶剂中的溶解度以及萃取效率的。
水溶液提取法
有机溶剂萃取的花青素多有毒性残留且生产过程环境污染大, 有鉴于此, 水溶液提取应运而生。该方法一般将植物材料在常压或高压下用热水浸泡，然后用非极性大孔树脂吸附; 或直接使用脱氧热水提取, 再采用超滤或反渗透, 浓缩得到粗提物。
微生物发酵法
此方法将生物发酵技术应用于花青素的提取之中, 是生物科学与化工生产之间的超强渗透与有效结合。微生物发酵法利用微生物或酶让含有花青素的细胞胞壁降解分离, 使细胞胞体内花青素充分溶入到提取液中, 从而增加提取的产率与速率。
纯化工艺
鉴定方法
应用
抗突变功能
花青素的作用不仅使植物呈现五彩缤纷的颜色，也具有降低酶的活性，抗变异等保健功能的活性分子。研究表明有一定花青素浓度的提取物能有效预防不同阶段癌变发生，但花青素的个体作用并不确定，部分原因是与其它酚类物质等稳定成分分离后进行生物测定，花青素易降解。
食品中的应用
随着科技的发展, 人们对食品添加剂的安全性越来越重视, 天然添加剂的开发利用已成为添加剂发展使用的总趋势。花青素在食品中不但可作为营养强化剂, 而且还可作为食品防腐剂代替苯甲酸等合成防腐剂, 并且可作为食品着色剂应用于平常饮料和食品, 符合人们对食品添加剂天然、安全、健康的总要求。
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