天然食用色素的应用现状《食品添加剂》生命科学学院指导老师：徐俐专业：食品科学与工程年级：09姓名：王亮学号：0907040033天然食用色素的应用现状摘要：与合成色素相比，天然色素具有安全、营养、保健等特殊功能，市场需求不断增加，文章针对天然色素的生理功能及各国的应用现状，浅谈天然色素的应用现状和开发举措。
关键词：天然色素；资源开发；研究进展由于天然植物食用色素大多数来源于长期食用无毒的天然植物，安全性高。
从20世纪60年代以来，天然色素代替合成色素已取得了一定的进展，形成了以天然色素为主导的市场，由以日本、美国和欧洲各国发展迅速。
我国几十年来在天然色素的研究与开发利用方面也取得了可惜的成绩，开发出了几十种植物天然色素，生产厂家上百家，年产量超万吨。
我国土地资源广阔，农副产品丰富。
一些农副产品如高粱、荞麦、玉米、辣椒、萝卜等随处可见，而栀子、枸杞子、沙棘、红花向日葵花得分布也很广，这些资源为天然食用色素的开发提供了充足的原料，也为农副产品深加工开辟了一条新的途径。
从经济效益来看，利用某些食品工业的下脚料，如黑加仑果渣、葡萄皮、荞麦皮、高粱壳等可创造出额外的经济效益。
同时，还可利用天然的野生植物，花卉等创造出更高的价值。
若减少使用进口色素，研究使用国内产品，将会带来可观的经济效益。
国内已有越来越多的人从事这方面的研究，并且有一大批可利用的现成技术。
此外我国天然色素新品种如雨后春笋不断涌现，如中国科学院感光化学研究所从蔬菜中提取一种天然色素，颜色翠绿，在食品中能维持较长时间，是色酒、饮料水果糖等食品的理想色素；又如广西平乐县饮料厂和广西植物研究所利用山楂树叶制成山楂红色素，产品除在国内外使用外，还销往中国香港和新加坡。
因此，天然食用色素是值得开发和很有前景的项目。
天然色素的分类，来源及用途天然色素种类繁多，它们不仅把自然界装扮得绚丽多彩，也是人们在食品加工中模仿天然物着色和发展食用的基础之一。
食用天然色素按其来源分为来自生物界的天然色素，如辣椒红，栀子黄，葡萄皮色素等。
与人工合成的天然色，如被他胡萝卜素，核黄素等。
按其颜色分为红，黄，蓝，绿等几种。
按其所含主要成分的化学结构来区分，主要有以下十几类数十种。
食用天然色素大都存在于自然界的植物如根，花，叶等及动物和微生物体内，而且又溶于水或乙醇等有机溶剂。
因此，为了保护天然色素的固有优点和产品的稳定性，安全性，天然色素的生产工艺，在原料采集挑选后，一般均采用物理过程，很少采用化学方法，即使加入的一些化学药品也都是符合食品卫生标准，例如柠檬酸、食用盐酸等，生产设备凡接触试料的均用不锈钢、耐酸碱陶瓷或玻璃制品，严防酸碱对设备的腐蚀，造成金属离子污染。
生产用水也需要净化，如深井水中的金属离子铁、镁、锌等含量较高，直接采用这种水生产，不仅会使色素的稳定性受到影响，还将造成产品不合格，不符合食品添加剂卫生标准。
美国、欧洲、我国允许使用的天然色素世界天然色素使用现状今年来，天然色素发展极为迅速，新品种不断涌现，现列举美国、欧洲共同体及我国允许使用的天然色素，可见其一般，日本现行食品卫生法对天然添加剂不加限制，可自由使用。
1、美国使用的天然色素胭脂树橙提取物、干甜菜、群青、斑蝥黄、焦糖、，胭脂红提取物、焙烤后的部分脱脂棉籽粉，葡萄糖酸亚铁、葡萄皮提取物、氧化铁、果汁、蔬菜汁、干燥海藻粉末、万寿菊、玉米胚油、类胡萝卜素油、辣椒粉、辣椒油、藏红花、氧化钛、姜黄和姜黄油脂等。
2、欧洲共同体使用的天然色素姜黄素、胭脂虫红、叶绿素、叶绿素铜和叶绿素铜纳、焦糖、阿尔法及伽马胡萝卜素、胭脂树素、辣椒黄素、番茄红素、叶黄素、叶黄呋喃素、隐黄质、紫黄质、玉红黄质、玫红黄质、斑蝥黄、甜菜红或甜菜碱、花色苷、碳酸钙、氧化钛、氧化铁和氢氧化铁、金、银等。
3、我国允许使用的天然色素包含1988和1989年增补品种甜菜红、姜黄、红花黄、虫胶红、叶绿素铜钠盐、越秸红，辣椒红，辣椒橙、酱色不加铵盐生产及加铵盐生产、红米红、栀子黄、菊花黄浸膏、黑豆红、高粱红、玉米黄、萝卜红、可可壳色、红曲米、玫瑰茄红、胡萝卜素、焦糖色、多穗柯棕、桑葚红、姜黄素、橡子壳棕、沙棘黄、栀子蓝。
黑加仑红、落葵红、红曲红灯。
天然色素的优缺点优点1、毒性低；2、天然着色素大多数来自动物、植物组织，因此，一般来说对人的安全性高；3、有的天然色素本身是一种营养素，具有营养效果，有些还具有一定的药理作用；4、能更好地模仿天然物的颜色，着色时的色调比较自然。
缺点1、溶解度小，不易着色均匀。
2、色素浓度一般较小，染着性较差，某些天然食用色素甚至与食品原料发生化学反应而变色。
3、坚牢度较差，受PH值、氧化、光照、温度等影响较大。
4、因为从天然物中提取出来的，故有时受其共存成分的影响或自身就有异味。
5、较难于调色。
不同的着色剂相溶性差，很难调配出任意的色调。
6、易受金属离子和水质影响。
食用天然色素易在金属离子催化作用下发生分解、变色或形成不溶的盐。
7、成分复杂，使用不当易产生沉淀、混浊，而且纯品成本较高。
8、产品差异较大，天然着色剂基本上都是多种成份的混合物，而且同一着色剂由于来源不同，加工方法不同，所含成分也有差别。
如从蔬菜中提取和从蚕沙中提取的叶绿素，用分光光度计进行测定，会发现两者最大吸收峰不同，这样就造成了配色时色调的差异。
9、天然色素性质不如合成色素稳定，使用中要加入保护剂，这对色素的使用产生一些不良影响。
10、在大多数情况下，天然色素的成本远远高于合成色素的成本。
天然色素发展动向今年来国外在合成色素方面正在致力开发大分子聚合物合成色素，这种色素在生理上不活跃，摄入人体内后不被吸收，有肠道排出，从毒理学观点看大大降低或者不会对身体产生危害。
例如，美国DYNAPOL公司1972年起开始，进行聚合物合成色素的研究。
通过大量筛选试验和一系列安全试验，已制成三种红色和一种黄色聚合物色素，红色的其分子量约为30000，黄色的分子量约为130000，分别具有类似苋菜和柠檬黄的光谱特征，色泽稳定，并经同位素标记证实几乎完全不会被吸收，可适用多于多种食品着色。
目前这种局和色素还在进行深入的研究，美国FDA还为批准使用，我国未进行此项研究、我国目前合成色素的用量约为每年800吨左右，而上海染料研究所合成色素的生产能力已达每年1000吨，近年又推出食用果绿，食用牛奶巧克力棕、食用葡萄紫、食用草莓红等复合型合成色素新品种、1990年底，该所又开发成功食用亮蓝、柠檬黄、食用桃红三只颜料，色泽、稳定性、均匀性都优于食用染料，各项性质接近或达到国际标准、其优点是不溶于水，人体不吸收，毒性更小；颜料中色素含量较低，食品中用量约比染料高4到5倍；不褪色。
目前已用于泡泡糖基着色、药品包衣着色和糖果着色。
开发天然色素是世界食用色素发展的总趋势。
1971---1981年世界各国发表的食用色素专利数约为126个，其中绝大部分是天然色素的开发研究，合成色素仅为17个，而且5个是聚合物色素。
日本近十年食用天然色素的研究开发相当活跃，1978---1989年5月发表的天然色素专利总数达142个。
在天然色素的食用上，天然色素的品种和数量在各国使用的食用色素中也均占绝对的优势、日本现列入天然物目录的着色料有56种，1987年国内需用量为23313吨，其中焦糖为32%，胭脂虫红为19%，红米色素8%，胭脂树橙7%，叶绿素5%，辣椒红5%，栀子蓝色素4%，被他胡萝卜素3%，红玉米色素3%。
我国目前虽还处于合成色素与天然色素并存及同时发展的状态，但开发天然色素，推广应用天然色素也是我国发展食用色素的主要方向。
关于天然色素的管理，世界各国均是通过简单实验后列入许可名单，或者采取特殊管理方式赞许使用，我国食品添加剂标准化技术委员会第六次年会，即1985年10月成都会议纪要中指出：为加速发展天然食品添加剂，建议今后凡从国内食用多年的动植物可食部分中提取的天然食品添加剂，只要进行第一阶段试验和一种致突变试验，即可作出评价，不再进行三个阶段的试验。
显然这为从食用资源中提取天然食用色素开了绿灯。
自1985年以来，我国天然色素新品种如雨后春笋不断涌现，除列入食品添加剂食用卫生标准的以外，中国科学院感光化学研究所最近从紫菜中提取红色、蓝色、紫色三种色素，加入到糕点或饮料中不仅色泽诱人，而且营养价值增高；山西省农科院作物遗传研究所从蔬菜中提取一些天然绿色素，颜色翠绿，在食品中能维持较长时间，是色酒、饮料、水果糖等食品的理想色素；广西平乐县饮料厂与广西植物研究所利用山楂树叶制成山楂红色素，产品国内使用外还销往香港和新加坡。
列入食品添加剂“七。
五”国家重点科技攻关项目的天然色素有四种：1、红曲色素的提取及应用的研究；2、盐藻中提取胡萝卜素的研究和应用；3、酸枣红素的提取和应用的研究；4、辣椒红素的提取和应用的研究。
这四种食用色素均适合我国国情，首先具有价廉而丰富的原料，即用大米为培养基，经过红曲霉的液体深层培养发酵制得红曲色素；利用大面积的盐田养殖海藻，继之提取胡萝卜素；利用丰富的辣椒和野生酸枣资源提取天然色素。
其次，这四种色素的开发均有综合利用的潜力，如同时可提取甘油、辣素、中药和饲料蛋白等，对养殖和种植业都有利，因而其有较大的经济和社会效益。
但是，天然色素的推广应用在我国却面临困境，众多品种的天然色素，年产量仅为几十吨，远远不能满足食品工业的需要。
究其原因其一是天然色素市场价格贵，但不少质量较差，多数厂家不愿使用；其二是我国食品卫生法虽对合成色素观念，乱用和超量使用合成色素的事件经常发生；三是不少天然色素厂设备简陋、生产工艺落后，产品大多是浸膏与液体，粉剂质量差，难以进入国际市场竞争。
我国天然色素开发政策为了改变我国天然色素生产落后的局面，逐步发展为能与合成色素竞争，应在以下几方面作努力：1、改进生产工艺，提高产品质量采用先进的设备、工艺，提高产品质量，是我国天然食用色素开发应用的关键。
这些高新的技术的使用，可以提高食用天然食用色素的收率，扩大产量，增加纯度，保证质量，降低成本。
如超临界流体萃取天然食用色素工艺与传统的化学溶剂萃取法相比，其优越性是无化学溶剂消耗和残留，无污染，避免萃取物在高温下热劣化，保护生理活性物质的活性及保持萃取物的天然风味等。
此外，其他高新技术有基因工程、细胞工程、发酵工程、离子交换色谱、电渗析、反渗析、亲和层析及冷冻干燥等技术。
天然色素最大的缺点是对光、热、PH的稳定性差，因此如何改进和提高提取及精致技术，通过一定方式提高其稳定性是一个重要的研究课题。
原苏联为提高甜菜红的稳定性，用于茶叶色素络合物合成稳定性很强的络合色素是值得探讨的途径。
2、降低生产成本对一些天然色素生产厂进行技术改造，更新设备，完善生产工艺，以求降低原料和能源消耗，提高产率和劳动生产率。