脂類化合物的生產(chǎn)工藝脂類化合物是廣泛存在于生物體內(nèi)的脂肪、類脂及其衍生物的總稱。在生物體內(nèi)，脂類化合物通常以游離或結(jié)合形式存在于組織細(xì)胞中，其中具有特定生理、藥理效應(yīng)的脂類化合物稱為脂類藥物。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成的不同，脂類化合物可以分為以下6種類型：1.磷脂類，如軟磷脂、腦磷脂、磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸、等；2.色素類，如膽紅素、膽綠素、血紅素、原卟啉、血卟啉等；3?固醇類，如膽固醇、0-谷固醇等；4?不飽和脂肪酸類，如前列腺素、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、魚(yú)油多不飽和脂肪酸等；5.膽酸類，如膽酸鈉、鵝去氧膽酸、熊去氧膽酸、去氫膽酸、豬去氧膽酸、牛磺鵝去氧膽酸、?；侨淠懰岬?；6?其他類，如鯊烯、輔酶Q10等。在實(shí)際應(yīng)用中，脂類化合物主要用在醫(yī)學(xué)臨床上，表現(xiàn)出很好的營(yíng)養(yǎng)、預(yù)防和治療效果。第一節(jié)色素類化合物色素類化合物主要有膽紅素、膽綠素、血紅素、原卟啉、血卟啉、及其衍生物。膽紅素有清除氧自由基的功能，在醫(yī)藥上用于消炎；膽綠素具有消炎作用；血紅素在醫(yī)療臨床上可作為補(bǔ)鐵劑，治療因缺鐵引起的貧血癥；原卟啉可促進(jìn)細(xì)胞呼吸，改善肝臟代謝功能，臨床上用于治療肝炎；血卟啉及其衍生物為光敏化劑，可在癌細(xì)胞中潴留，為激光治療癌癥的輔助劑。對(duì)于色素化合物可以動(dòng)物膽汁、血液等為原料通過(guò)提取和分離純化制備。本節(jié)主要介紹食用色素的主要生產(chǎn)工藝。（一）色素的發(fā)展過(guò)程1．公元前四世紀(jì)古埃及人便已經(jīng)具備了制作顏料的能力。他們通過(guò)水洗來(lái)提高土系顏料的純度，并借此來(lái)提高顏料的色彩強(qiáng)度與純度。同時(shí)，他們還用到了一些新的原材料。最著名的古埃及顏料是埃及藍(lán)，生產(chǎn)于約公元前三世紀(jì)，這是一種由沙子和銅制成的一種藍(lán)色粉末。這種顏色直到16世紀(jì)才被Smalt所取代，而在19世紀(jì)鈷藍(lán)則又取代了Smalt的地位。埃及人還用到了孔雀石、石青與朱砂。他們把這些礦物質(zhì)碾碎并水洗來(lái)制取顏料。朱砂被認(rèn)定為最早的亮紅色顏料。植物染料是古埃及人的另一項(xiàng)杰作，他們找到了一種通過(guò)透明的白灰來(lái)從"混合"的染料中提取色素的方法，這個(gè)過(guò)程稱為"色淀合成"。直至今日溫莎牛頓在制作天然玫瑰茜紅時(shí)仍利用此方式。2．古中國(guó)人作為四大文明古國(guó)之一，古中國(guó)的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)與古埃及一樣馳名世界。古代中國(guó)人創(chuàng)造了許多領(lǐng)先于世界上其他國(guó)家的發(fā)明，例如鐘表和紙等。而在顏料方面也同樣如此，中國(guó)人對(duì)于朱紅色的使用比羅馬人整整提前了兩千年。在古時(shí)，中國(guó)人利用把水銀與硫磺加熱，來(lái)生產(chǎn)出一種非常不透明的紅色色素。這種色素直到18世紀(jì)才完全被朱砂取代，而在二十世紀(jì)末，出于更好的耐曬性的考慮，藝術(shù)家們采用鎘系的紅色來(lái)取代朱紅。3．文藝復(fù)興時(shí)期在文藝復(fù)興前的一千余年間，藝術(shù)家所使用的顏料并沒(méi)有發(fā)生過(guò)太大的變化。直至14世紀(jì)的文藝復(fù)興，才帶來(lái)了許多新型的色素原材料。意大利人進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出了土系顏料，他們通過(guò)煅燒的方式來(lái)制造出了深紅色的"熟赭"和深棕色的"熟褐"。土系顏料的使用是他們繪畫(huà)技法中的顯著特征。土綠是他們?cè)诶L畫(huà)肉色色調(diào)時(shí)常用的底色之一。意大利人還在古埃及的基礎(chǔ)上改進(jìn)了鉛的生產(chǎn)工藝，并藉此開(kāi)發(fā)出了不透明的鉛系顏料，拿坡里黃。但是在大家的印象中，文藝復(fù)興的個(gè)性還當(dāng)歸屬于天然群青色的開(kāi)發(fā)與使用。作為色素之一，天青石在開(kāi)始時(shí)僅僅是被簡(jiǎn)單研磨后便投入使用。然而即使是最好的礦石，仍然含有高達(dá)90%的雜質(zhì)。不過(guò)，文藝復(fù)興時(shí)期的畫(huà)家們發(fā)現(xiàn)從天青石中提取出來(lái)的藍(lán)色可以對(duì)于繪畫(huà)有很強(qiáng)的幫助。這種明亮的深藍(lán)色可以提供出絕佳的耐曬牢度，同時(shí)它也是已知的最為昂貴的色素材料。這種高貴的顏色也是圣母像得以呈現(xiàn)出高雅的藍(lán)色的因素之一。4．現(xiàn)代色素的開(kāi)端1704年，一位德國(guó)的顏料制造商Diesbach在制造紅色染料時(shí)，由于他當(dāng)時(shí)已經(jīng)用光了本該作為原材料的純凈的碳酸鉀，便只能用混了動(dòng)物油雜質(zhì)的碳酸鉀作為替代。然而這樣一來(lái)，本該得到的紅色卻意外地變成了紫色和藍(lán)色。這便是世界上第一種化學(xué)合成顏料，普魯士藍(lán)的離奇創(chuàng)造過(guò)程！普魯士藍(lán)直到今天仍然是一種常用的顏色，而且它具有一種奇怪的能力，它可以在白天的光照下褪色而在夜晚復(fù)原！5．十九世紀(jì)早期十九世紀(jì)早期的工業(yè)革命，為色素的制造與貿(mào)易帶來(lái)了許多新的機(jī)遇與可能。出于市場(chǎng)上對(duì)更持久的顏料的需求，科學(xué)家們開(kāi)始了更積極的嘗試，并開(kāi)發(fā)出了我們今天稱之為"傳統(tǒng)色"的顏料。鉆藍(lán)在1802年由Thenard研制出來(lái)，它可以提供一種絕佳的透明效果，而且這種顆?；蟮乃{(lán)色具有極強(qiáng)的持久性。它在制陶業(yè)中被廣泛應(yīng)用，同時(shí)，畫(huà)家們也喜歡它用來(lái)做減色和快干的效果。鉆綠雖然在更早些的1780年就被開(kāi)發(fā)了出來(lái)，但卻在鉆藍(lán)之后才投入使用。鉆紫與鉆黃同樣屬于鉆系顏料，分別在1860年與1862年問(wèn)世。另一種重要的鉆系顏料鉆天藍(lán)，在1805年問(wèn)世。通過(guò)氧化鉆與鋁、磷、錫、鋅等金屬的結(jié)合，不同色別的鉆系顏料被大量開(kāi)發(fā)出來(lái)。由于鉆系顏料的價(jià)格昂貴，因此對(duì)于更有性價(jià)比的藍(lán)色顏料的研發(fā)一直都沒(méi)有停止過(guò)。在十九世紀(jì)二十年代，在由法國(guó)政府懸賞出6,000法郎的獎(jiǎng)金，來(lái)鼓勵(lì)化學(xué)師們?nèi)パ兄瞥杀究梢钥刂圃?00法郎每千克之內(nèi)的群青色。法國(guó)的化學(xué)師和德國(guó)的化學(xué)師都做到了這一點(diǎn)，不過(guò)這筆獎(jiǎng)金最終被JBGuimet在1828年獲得。著名的法國(guó)群青也從此問(wèn)世，這種色素與天然群青有同樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而且由于其并無(wú)天然群青的雜質(zhì)而使得它的色澤更加純正。6．二十世紀(jì)新世紀(jì)里，色素仍然持續(xù)了高速的發(fā)展。在新世紀(jì)的第一個(gè)二十年里，Hoechst公司研發(fā)出了"漢莎"系列黃。這是一種人工合成的色素，具有很好的耐曬性能、明亮的色調(diào)好很高的透明性。我們現(xiàn)在稱其為檸檬黃，不過(guò)這個(gè)系列在其基礎(chǔ)上又發(fā)展出更多的、更深的黃色系列，至今這也是一個(gè)重要的顏料系列，只是其化學(xué)成分會(huì)更加復(fù)雜。簡(jiǎn)言之，它們的成分中含有帶有乙酰替苯胺的重氮亞硝酸鹽。它們不再像從前一樣成分簡(jiǎn)單，可以單純地以化學(xué)結(jié)構(gòu)被命名為"鉻系"或"鉆系"顏料了。我們用了一些簡(jiǎn)單的新名稱作為替代，比如"溫莎黃"的成分其實(shí)就是偶氮中黃。紅色系也與其類似，自上世紀(jì)二十年代開(kāi)始，許多新的色素成分便開(kāi)始應(yīng)用于這一色系了。本世紀(jì)最為重要的色素發(fā)明當(dāng)屬鈦白。雖然這種色素早在1795年便已被認(rèn)定，不過(guò)直到1920年人們才找到一個(gè)經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)提純此金屬氧化物。由于其無(wú)毒、色強(qiáng)而且完全不透明，鈦白迅速成為了藝術(shù)家們最喜歡的白色。1936年，英國(guó)化學(xué)工業(yè)公司開(kāi)發(fā)出了酞菁藍(lán)，我們現(xiàn)在也稱之為溫莎藍(lán)，它可以提供一種透明的深藍(lán)色，且價(jià)格適中。它最有價(jià)值的一點(diǎn)是它的混色特性，而且它即便是在減色之后仍然能保持一種色強(qiáng)度很高的狀態(tài)。7．二十世紀(jì)五十年代。二氫喹吖啶從這一時(shí)期開(kāi)始被用于顏料生產(chǎn)，其中的代表是永固玫瑰和永固洋紅。它們成功地填補(bǔ)上了粉紅與紫色這一部分的色彩區(qū)域，而且這個(gè)透明的色彩系列具有極高的耐曬牢度。在隨后的50年中，該系列里大量的其它顏色，從深茜紅到金色，都被開(kāi)發(fā)了出來(lái)。這要?dú)w功于化學(xué)的功勞，二氫喹吖啶本身被用作為永固深茜紅色。（二）食用色素的發(fā)展在1850年英國(guó)人發(fā)明第一種合成食用色素苯胺紫之前，人們都是用天然色素來(lái)著色。早在公元10世紀(jì)以前，古人就開(kāi)始利用植物性天然色素給食品著色，最早使用色素的是大不列顛的阿利克撒人，當(dāng)時(shí)他們用茜草植物色素做成玫瑰紫色糖果。以后，美洲的托爾鐵克人與阿芒特克族人相繼從雌性胭脂蟲(chóng)中提取胭脂蟲(chóng)紅，用于食品著色。我國(guó)自古就有將紅曲米釀酒、醬肉、制紅腸等習(xí)慣。西南一帶用黃飯花、江南一帶用烏飯樹(shù)葉搗汁染糯米飯食用。食品著色和改善食品色澤的食品添加劑。（三） 食品色素的分類按結(jié)構(gòu)可分為：人工合成色素和天然色素。按溶解性可分為：脂溶性色素和水溶性色素。按來(lái)源可分為：植物色素（如葉綠素等）、動(dòng)物色素（如紫膠紅等）、微生物色素（如紅曲色素等）。天然色素來(lái)自天然物，主要由植物組織中提取，也包括來(lái)自動(dòng)物和微生物的一些色素。絕大部分來(lái)自植物組織，特別是水果和蔬菜。安全性高，有的還兼具營(yíng)養(yǎng)作用（如0—胡蘿卜素）。制取方法除焦糖色系以糖類物質(zhì)在高溫下加熱焦化而得外，多以水或相關(guān)溶液抽提，再進(jìn)一步精制，濃縮干燥而成。也有將呈色植物組分經(jīng)干燥，粉碎直接應(yīng)用的。還有通過(guò)組織培養(yǎng)等生物技術(shù)方法來(lái)制取的。天然色素特點(diǎn)：能更好地模仿天然物的顏色，色調(diào)較自然；成本較高；保質(zhì)期短。著色易受金屬離子、水質(zhì)、pH值、氧化、光照、溫度的影響，一般較難分散，染著性、著色劑間的相溶性較差。人工合成色素是指用人工化學(xué)合成方法所制得的有機(jī)色素，主要是以煤焦油中分離出來(lái)的苯胺染料為原料制成的。（四） 如何區(qū)分天然色素和人工色素？天然色素是由瓜果、蔬菜等釀制而成，應(yīng)該具備一些比較天然的顏色和香味；人工色素，顏色一般會(huì)比較鮮艷，味道比較重。（五） 色素存在于中國(guó)限制使用，中國(guó)對(duì)在食品中添加合成色素也有嚴(yán)格的限制：凡是肉類及其加工品、魚(yú)類及其加工品、醋、醬油、腐乳等調(diào)味品、水果及其制品、乳類及乳制品、嬰兒食品、餅干、糕點(diǎn)都不能使用人工合成色素。只有汽水、冷飲食品、糖果、配制酒和果汁露可以少量使用，一般不得超過(guò)1/10000。（六） 色素的作用色素使食品更誘人。許多天然食品具有本身的色澤，這些色澤能促進(jìn)人的食欲，增加消化液的分泌，因而有利于消化和吸收，是食品的重要感官指標(biāo)。但是，天然食品在加工保存過(guò)程中容易退色或變色，為了改善食品的色澤，人們常常在加工食品的過(guò)程中添加食用色素，以改善感官性質(zhì)。某些合成色素致癌大量的研究報(bào)告指出，幾乎所有的合成色素都不能向人體提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，某些合成色素甚至?xí)：θ梭w健康，導(dǎo)致生育力下降、畸胎等等，有些色素在人體內(nèi)可能轉(zhuǎn)換成致癌物質(zhì)。特別是偶氮化合物類合成色素的致癌作用更明顯。偶氮化合物在體內(nèi)分解，可形成丙種芳香胺化合物，芳香胺在體內(nèi)經(jīng)過(guò)代謝活動(dòng)后與靶細(xì)胞作用而可能引起癌腫。此外，許多食用合成色素除本身或其代謝物有毒外，在生產(chǎn)過(guò)程中還可能混入砷和鉛。過(guò)去用于人造奶油著色的奶油黃，早已被證實(shí)可以導(dǎo)致人和動(dòng)物患上肝癌，而其它種類的合成色素如橙黃能導(dǎo)致皮下肉瘤、肝癌、腸癌和惡性淋巴癌等。研究結(jié)果表明，小兒經(jīng)常服用人工添加劑的食品容易引起下面一些危害：引發(fā)兒童行為過(guò)激；最新科學(xué)調(diào)查研究證明：“小兒多動(dòng)癥”、少兒行為過(guò)激與長(zhǎng)期過(guò)多進(jìn)食含合成色素食品有關(guān)。有關(guān)專家研究指出：少兒正處于生長(zhǎng)發(fā)育期，體內(nèi)器官功能比較脆弱，神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育尚不健全，對(duì)化學(xué)物質(zhì)敏感，若過(guò)多過(guò)久地進(jìn)食含合成色素的食品，會(huì)影響神經(jīng)系統(tǒng)的沖動(dòng)傳導(dǎo)，刺激大腦神經(jīng)而出現(xiàn)躁動(dòng)、情緒不穩(wěn)、注意力不集中、自制力差、思想叛逆、行為過(guò)激等癥狀。會(huì)影響兒童智力發(fā)育；英國(guó)南安普敦大學(xué)應(yīng)英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)局請(qǐng)求，進(jìn)行食用人工色素對(duì)兒童發(fā)育影響的研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，包括酒石黃和落日黃在內(nèi)的7種人工色素可能會(huì)使兒童智商下降5分。干擾體內(nèi)正常代謝功能；由于小兒肝臟解毒功能、腎臟排泄功能不夠健全，進(jìn)食合成色素，致使大量消耗體內(nèi)解毒物質(zhì)，干擾體內(nèi)正常代謝功能，從而導(dǎo)致腹瀉、腹脹、腹痛、營(yíng)養(yǎng)不良和多種過(guò)敏癥，如皮疹、蕁麻疹、哮喘、鼻炎等。事實(shí)上，在巨大的經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，我國(guó)食品中合成色素的超標(biāo)、超范圍使用現(xiàn)象屢禁不止，大家在購(gòu)買食品時(shí)一定要小心，不要過(guò)分追求食品的色澤。合成色素沒(méi)有任何營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)人體健康也沒(méi)有任何幫助，能不食用就盡量不要食用，特別是小兒更應(yīng)慎食。第二節(jié)天然色素的生產(chǎn)工藝一、植物色素的提取技術(shù)天然食用色素一般穩(wěn)定性較差，對(duì)光、熱、酶菌等較敏感。為保持其天然性與穩(wěn)定性，天然食用色素的制備方法一般都采用物理法。根據(jù)色素的原料、用途及劑型不同，天然植物色素的提取方法可分為溶劑提取法、熬煮法、酶反應(yīng)法、超臨界萃取法、壓榨法、粉碎等方法。幾種傳統(tǒng)的提取方法1.浸提法工藝流程：原料采集篩選水洗干燥原料處理浸提分離純化干燥濃縮制品化2.酶反應(yīng)法通過(guò)酶反應(yīng)產(chǎn)生所需要的顏色。如：梔子果實(shí)提取的黃色素，在食品加工中經(jīng)酶處理產(chǎn)生梔子藍(lán)色素、梔子紅色素。壓榨法利用擠壓方法，將粉碎的新鮮材料中的天然色素成分?jǐn)D壓出來(lái)，此法適宜用于水溶性色素提取。如：莧菜紅色素的提取。熬煮法將本來(lái)無(wú)色的物質(zhì)或非需要色的物質(zhì)，經(jīng)熬煮轉(zhuǎn)化成需要色的物質(zhì)，如：焦糖色素。幾種較新提取的方法1.超聲提取法(UltrasonicExtraction,UE)有關(guān)超聲強(qiáng)化提取姜黃色素和梔子黃色素的研究表明，浸取率比常規(guī)法提高11%~41%，至今未見(jiàn)工業(yè)化。定義：超聲提取法是利用超聲波的空化作用、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)等加速胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解，顯著提高提取效率的提取方法。原理：超聲提取的主要理論依據(jù)是超聲的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械作用。當(dāng)大能量的超聲波作用于介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)被撕裂成許多小空穴，這些小空穴瞬時(shí)閉合，并產(chǎn)生高達(dá)幾千個(gè)大氣壓的瞬間壓力，即空化現(xiàn)象。超聲空化中微小氣泡的爆裂會(huì)產(chǎn)生極大的壓力，使植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體的破裂在瞬間完成，縮短了破碎時(shí)間，同時(shí)超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用加強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解，從而顯著提高提取效率。超聲波提取優(yōu)點(diǎn)：?提取效率高：超聲波獨(dú)具的物理特性能促使植物細(xì)胞組織破壁或變形，使中藥有效成分提取更充分，提取率比傳統(tǒng)工藝顯著提高達(dá)50—500%；提取時(shí)間短：超聲波強(qiáng)化中藥提取通常在24—40分鐘即可獲得最佳提取率，提取時(shí)間較傳統(tǒng)方法大大縮短2/3以上，藥材原材料處理量大；?提取溫度低：超聲提取中藥材的最佳溫度在40—60°C，對(duì)遇熱不穩(wěn)定、易水解或氧化的藥材中有效成分具有保護(hù)作用，同時(shí)大大節(jié)能能耗；適應(yīng)性廣：超聲提取中藥材不受成分極性、分子量大小的限制，適用于絕大多數(shù)種類中藥材和各類成分的提取；提取藥液雜質(zhì)少，有效成分易于分離、純化；提取工藝運(yùn)行成本低，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著；操作簡(jiǎn)單易行，設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)方便微波提取法由于吸收微波能，細(xì)胞內(nèi)部溫度迅速上升，使其細(xì)胞內(nèi)部壓力超過(guò)細(xì)胞壁膨脹承受能力，細(xì)胞破裂。細(xì)胞內(nèi)有效成分自由流出，在較低的溫度條件下萃取介質(zhì)捕獲并溶解。通過(guò)進(jìn)一步過(guò)濾和分離，便獲得萃取物料。另一方面，微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)加速被萃取部分成分向萃取溶劑界面擴(kuò)散速率，用水作溶劑時(shí)，在微波場(chǎng)下，水分子高速轉(zhuǎn)動(dòng)成為激發(fā)態(tài)，這是一種高能量不穩(wěn)定狀態(tài)，或者水分子汽化，加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動(dòng)力；或者水分子本身釋放能量回到基態(tài)，所釋放的能量傳遞給其他物質(zhì)分子，加速其熱運(yùn)動(dòng)，縮短萃取組分的分子由物料內(nèi)部擴(kuò)散到萃取溶劑界面的時(shí)間，從而使萃取速率提高數(shù)倍，同時(shí)還降低了萃取溫度，最大限度保證萃取的質(zhì)量。還有的文獻(xiàn)是這樣描述的：由于微波的頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相關(guān)連，所以微波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)引起分子運(yùn)動(dòng)的非離子化輻射能。當(dāng)它作用于分子上時(shí)，促進(jìn)了分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，分子若此時(shí)具有一定的極性，便在微波電磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生瞬時(shí)極化，并以2.45億次/秒的速度做極性變換運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子之間的相互摩擦、碰撞，促進(jìn)分子活性部分（極性部分）更好地接觸和反應(yīng)，同時(shí)迅速生成大量的熱能，促使細(xì)胞破裂，使細(xì)胞液溢出來(lái)并擴(kuò)散到溶劑中。超臨界萃取法超臨界流體（SupercriticalFluid,SF）是處于臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）以上，介于氣體和液體之間的流體。超臨