1、食用植物資源,油脂植物資源 淀粉植物資源 香料植物資源 飲料植物資源 色素植物資源 甜味劑植物資源,色素植物資源,定義：指植物的某些器官含有的具有著色能力的物質，其中具有著色能力的成分稱為植物色素，?？捎米魇称贰嬃系奶砑觿┗蜃鳛楣I(yè)染料，也稱為天然色素。 色素類物質的分類： （1）四吡咯衍生物類色素 （2）多烯色素 （3）酚類色素 （4）醌類色素,色素類物質的分類,四吡咯衍生物類色素：以四個吡咯環(huán)構成的卟吩為結構基礎的天然色素，以葉綠素為主，普遍存在于植物體幼嫩莖及葉片中。葉綠素的結構為二氫卟吩環(huán)的 中央有一個鎂原子， 自然界常見的葉綠 素有葉綠素a，b， c1，c2，d，其中 葉綠素a和b

2、在植物 中普便存在，葉綠 素c1和c2存在于多 數(shù)藻類中，葉綠素 d存在于一些紅藻中。,色素類物質的分類,四吡咯衍生物類色素： 卟啉環(huán)中的鎂原子可被H、Cu2、Zn2所置換。其中銅代葉綠素顏色穩(wěn)定。銅葉綠素鈉色澤鮮 亮，性質穩(wěn)定，可作為食用色素使 用。,色素類物質的分類,葉綠素的生理活性 （1）造血功能：葉綠素與人體紅血球分子結構相似，唯一的區(qū)別就是各自的核心為鎂原子與鐵原子。飲用葉綠素對失血者會有很大的幫助。健康的人會比病患者擁有較高的血球計數(shù)，但通過吸收大量的葉綠素之后，病患者的血球計數(shù)就會增加，健康狀況也會有所改善。 （2）排除毒素：葉綠素能除去殺蟲劑與藥物殘渣的毒素，并能與輻射性物質結

3、合而將之排出體外。 （3）養(yǎng)顏美膚：葉綠素有助于克制內部感染和皮膚問題。,色素類物質的分類,多烯色素：以異戊二烯殘基為單元組成的共軛雙鍵長鏈為基礎，因最早發(fā)現(xiàn)的是胡蘿卜素，以又稱類胡蘿卜素。大多數(shù)類胡蘿卜素都是番茄紅素的衍生物。 多烯色素的分類： （1）胡蘿卜素類：番茄紅素的一端或兩端環(huán)化，得到-，-胡蘿卜素等，其中-胡蘿卜素在自然界分布最廣。 （2）葉黃素類：為共軛多烯烴的加氧衍生物，有些是番茄紅素和胡蘿卜素的加氧衍生物，有些是較番茄紅素烴鏈短的多烯烴的衍生物，較常見的有葉黃素、番茄黃素、柑橘黃素、紫杉紫素等。,番茄紅素,-胡蘿卜素,-胡蘿卜素,類胡蘿卜素的生理活性,番茄紅素：抗氧化能力是-

4、胡蘿卜素的3.2倍，維生素E的100倍。番茄紅素可保護細胞DNA免受自由基損害，防止細胞癌變，對于防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有奇效，被西方國家稱為“植物黃金” 。吃一個生番茄，能吸收0.05毫克的番茄紅素。 葉黃素：自然界中與玉米黃素共同存在。是構成人眼視網膜黃斑區(qū)域的主要色素，缺乏時易引起視力退化，近視等癥狀。,番茄紅素,葉黃素,類胡蘿卜素的生理活性,蝦青素：天然蝦青素是由藻類、細菌產生，是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)自然界最強的抗氧化劑，其抗氧化活性遠遠超過現(xiàn)有的抗氧化劑，是天然VE的1000倍。蝦、蟹等甲殼類動物都食用這些藻類和浮游生物，然后把這種色素儲存在殼中，這些貝殼類動物又被魚

5、（三文魚、鱒魚、加利魚）和鳥（火烈鳥，朱鷺）捕食，然后把色素儲存在皮膚和脂肪組織中。天然紅芯鴨蛋的紅色成分也是天然蝦青素。,蝦青素,色素類物質的分類,酚類色素：為多元酚的衍生物，可分為花青素和花黃素兩類。 （1）花青素：在自然狀態(tài)下以糖苷的形式存在，為水溶性色素，其顏色隨PH值的變化而變化，花青素對光和熱敏感，在光照或高溫下會降解變色。紫葡萄色素、紫蘇色素、紫玉米色素已被用作食用色素。 （2）花黃素：指黃酮類化合物及其 衍生物，又稱黃酮色素。,色素類物質的分類,醌類色素：具有醌類結構的色素，有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌四種類型。,-(1,4)萘醌,-(1,2)萘醌,amphi-(2,6)萘醌,對苯

6、醌,鄰苯醌,色素類物質的分類,鄰菲醌(),鄰菲醌(),對菲醌,醌類色素：具有醌類結構的色素，有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌四種類型。,蒽醌,茜 草,人類最早使用的天然色素植物材料為茜草，用其為化妝品和食品著色。 茜草：茜草科植物，根含多種羥基蒽醌衍生物，如茜草素、異茜草素、羥基茜草素、偽羥基茜草素、茜草酸、茜草苷等，稱為茜草紅素 。茜草素為主要色素物質。,羥基茜草素,茜草素,蓼 藍,蓼藍：蓼科植物，又稱藍或靛藍，蓼藍的葉子中含有靛苷，遇到水后分解，氧化之后就會變成靛藍 。,靛 藍,靛 苷,天然色素,天然色素的優(yōu)缺點： （1）優(yōu)點：安全無毒；色彩自然；色素本身為營養(yǎng)物質，如核黃素，-胡蘿卜素，或含有營

7、養(yǎng)物質。 （2）缺點：穩(wěn)定性差，包括耐熱，耐光性差，隨PH變化發(fā)生變化；難于與其它天然色素混合調色；著色力不強。,人工合成色素,合成色素的發(fā)展歷史： 苯胺紫：1856年由英國青年化學家珀金(Perkin)發(fā)明的第一個合成染料。當時18歲的珀金從事用含有甲苯胺的苯胺通過在硫酸介質中用重鉻酸鉀合成奎寧的研究。在合成奎寧失敗的實驗中，卻發(fā)現(xiàn)了一種溶于醇類后可析出結晶的紅紫色化合物，染絲得到鮮明的紅紫色，被定名為mauveine(苯胺紫)。,人工合成色素,合成色素的發(fā)展歷史： 隨后許多新的合成食用色素相繼問世。 20世紀初，合成色素已基本取代天然食用色素，用于食品著色的合成色素達80余種。 合成色素的

8、優(yōu)點： （1）色彩鮮艷；堅牢度大，著色力強；性質穩(wěn)定 （2）成本低，使用方便,人工合成色素,合成色素的缺點：可能具有毒性 毒理學試驗發(fā)現(xiàn)合成色素中有些具有特別嚴重的慢性毒性和致癌性，如金色胺、復紅，奶油黃等。 合成色素具有毒性的原因：合成色素多屬偶氮化合物，可在人體內代謝生成-萘胺和-氨基-1-萘酚。,蘇丹紅,天然色素的應用現(xiàn)狀,日本曾批準使用合成色素27種，現(xiàn)已禁止使用其中的16種。 美國1960年允許使用的合成色素有35種，現(xiàn)僅剩下7種。 瑞典、芬蘭、挪威、印度、丹麥法國等早已禁止使用偶氮類色素，其中挪威等國家?guī)缀踅故褂靡磺谢瘜W合成色素。,天然色素的應用現(xiàn)狀,我國目前被批準使用于食品的常

9、見人工合成色素：胭脂紅、莧菜紅、檸檬黃、日落黃、亮藍等。 使用量：莧菜紅和胭脂紅不得超過萬分之零點五，檸檬黃和亮藍不得超過萬分之一。 使用的范圍是：軟飲料（如碳酸飲料）、蜜餞、糕點、糖果、果凍等可使用規(guī)定的食用色素，禁止使用的有，牛奶、純水、肉制品如肉干、肉脯、肉松、炒貨如瓜子、嬰幼兒食品和主食類食品中，如饅頭、南瓜餅等。,天然色素,我國已投入生產的色素產品：紅曲紅、辣椒紅、高梁紅、葉黃素、蘿卜紅、甜菜紅、可可殼色素、蟲膠紅、姜黃素、紅花黃、葉綠素銅鈉、梔子黃、紫甘薯色素、甘藍紅、紫蘇紅、萬壽菊色素（葉黃素）、番茄紅。 新研究的色素：大黃色素、草莓色素、山楂紅色素、柿子皮色素、茄子皮色素、板栗

10、殼棕色素、丹參色素、黑芝麻色素等。,天然色素植物資源,葉綠素銅鈉：可由蠶沙制備。風干的蠶沙中葉綠素的含量比樹葉高67 倍。 制備方法 （1） 浸提及置換銅：稱取干蠶沙1000g, 裝于索氏提取柱中, 底部燒瓶中加入1500mL 丙酮和10%的 CuSO4 溶液40mL, 用11HCl 調pH 為23, 于60的 水浴中回流提取。,天然色素植物資源,制備方法 （2）皂化：將上述提取液冷卻過濾, 濾液中加入10%的NaOH 乙醇溶液150mL, 于60保溫攪 反應60min, 使葉綠素銅 轉化為葉綠 素銅酸鈉。,天然色素植物資源,制備方法 （3）除雜：皂化完全后回收丙酮, 濃縮至原體積的1/51/

11、4, 過濾。濃縮液中除了水溶性葉綠素銅酸鈉外, 還含有植物醇、葉黃素、類胡蘿卜素等不皂化物, 加入石油醚萃取, 加11 HCl調pH 為23至上述萃余液中, 60下保溫反應30min, 使水溶性的葉綠素銅酸鈉轉化為脂溶性的葉綠素銅酸。葉綠素銅酸中所含的雜質用5060水洗滌至水層的pH 為56, 用30%40%乙醇洗滌至乙醇層為淡綠色為止, 濾干, 此時葉綠素銅酸呈墨綠色細小疏松的顆粒。,天然色素植物資源,制備方法 （4）成鹽：將上述得到的純化后的銅酸用丙酮溶解, 用10%的NaOH 乙醇溶液調節(jié)pH 至11, 在室溫下攪拌反應10min, 靜置, 使葉綠素銅酸再次轉化為葉綠素 銅鈉鹽, 過濾,

12、 于80下干燥得產 品。,天然食用色素植物資源,紅曲米：由紅曲霉發(fā)酵糯米而得。 紅曲色素：由紅曲霉菌絲所分泌的色素，紅曲色素中含有六種主要成分，其中無色、黃色和紫色各兩種。 紅曲色素制取方法：將糯米 于水浸泡，蒸熟，加紅曲霉 發(fā)酵即成紅曲米，紅曲米用 乙醇抽提，提取液濃縮即得 紅曲色素。,紅曲色素,紅曲色素的用途： （1）用于肉類的著色，如紅香腸，醬肉，粉蒸肉等； （2）用于配制紅葡萄酒，櫻桃酒等。 （3）藥用，本草綱目中記載紅曲可做為中醫(yī)藥材，認為紅曲營養(yǎng)豐富、無毒無害、具有健脾消食、活血化淤的特殊功效，為安全性高的食品補充劑。,姜黃素,姜黃素：姜科植物姜黃的根莖中含有的黃色色素的主要成分，

13、含量約為3-6%。結晶狀姜黃素為橙黃色粉末，不溶于冷水，易溶于乙醇、冰醋酸和堿溶液。 性狀：堿性條件下呈紅褐色，酸性條件下呈淺黃色。耐光性和耐鐵離子性較差，耐熱性好，著色力強（特別對蛋白）。,姜黃素,制取方法：將姜黃曬干磨粉，用70%乙醇提取，乙醇溶液濃縮，得姜黃素粗品，再用正丙醇重結晶兩次，得到較純姜黃素。 功能：清除自由基，抗癌。 用途：飲料、面包、醬腌菜的著色。 調味（如制咖哩粉）。,梔子色素的提取方法,梔子果實的化學組成： （1）環(huán)烯醚萜苷類：梔子苷、 京尼平苷酸、羥異梔子苷等。 （2）水溶性類胡蘿卜素類：藏紅花素和藏紅花酸 （3）有機酸類：綠原酸和熊果酸 （4）多糖類 （5）油脂類,

14、梔子苷、京尼平苷酸、羥異梔子苷的結構,梔子苷 （京尼平苷）,京尼平苷酸,羥異梔子苷,京尼平,藏紅花素和藏紅花酸的結構,R1=R2=H 藏紅花酸 R1=R2=Glucose 藏紅花素 R1=R2=Gentiobiose 藏紅花素 R1=Glucose, R2=entiobiose藏紅花素,Gentiobiose 龍膽二糖 葡萄糖-1，6-葡萄糖,綠原酸和熊果酸的結構,熊果酸,梔子黃色素的組成,R1=R2=H 藏紅花酸 R1=R2=Glucose 藏紅花素 R1=R2=Gentiobiose 藏紅花素 R1=Glucose, R2=entiobiose藏紅花素,Gentiobiose 龍膽二糖 葡

15、萄糖-1，6-葡萄糖,梔子黃色素的優(yōu)點和使用時的問題,優(yōu)點： （1）著色力強、安全性高等。 （2）具有優(yōu)良的耐光性和耐熱性，色調不受PH 值的影響。 使用中存在的問題及解決方法： （1） 冷藏過程中易產生沉淀，可除去Ca2+等金屬陽離子或添加磷酸鈉鹽作為穩(wěn)定劑。 （2）著色時易綠變，由于食品中的糖化酶和蛋白質引起梔子苷生成藍色物質，須除去梔子苷。 （3）存在苦澀氣味，除去苦藏紅花素。,梔子黃色素的提取方法（1）,乙醇提取法： 桅子干果實粉碎，60%乙醇溶液浸泡，其中總料液比1 : 20 ，分四次提取，提取溫度：15 、提取時間3 小時；浸提液經過濾、回收酒精，得到濃縮液。石油醚萃取除雜。 濃縮

16、液用大孔吸附樹脂X-5分離，依次用0、10、20、30、35、40、50、60、70、80、95乙醇溶液進行梯度洗脫，收集桅子黃色素部分，真空干燥得到的淡黃色桅子黃色素，純度65 . 8 %。,梔子黃色素的提取方法（1）,桅子黃色素再經硅膠柱層析分離，并用乙酸乙酯-甲醇梯度洗脫，體積比依次為10 : 0 、9 : 1 、6 : 1 、3 : 1 ，收集相應桅子黃色素部分，濃縮后真空干燥，得到桅子黃色素產品純度為92 . 1 。,梔子黃色素的提取方法（2）,酸水提取法 取桅子干果粉碎，加入水和果膠酶，檸檬酸調節(jié)PH值至4.5, 50下提取2次，合并提取液。 提取液中加入氯化鈣，攪拌均勻，放置1

17、小時，離心后通過截流分子量為10萬道爾頓的超濾膜，得到澄清透明的濾液。 濾液流經裝有大孔吸附樹脂的層析柱，依次用水、25%乙醇、50乙醇洗脫，收集50的乙醇洗脫后的洗脫液。 洗脫液減壓回收乙醇，濃縮后進行噴霧干燥，得到桅子黃粉末。,梔子藍色素的提取方法,-葡萄糖苷酶,氨基酸,梔子藍色素,梔子藍色素的形成機理,梔子藍色素的提取方法-大孔吸附樹脂法,梔子苷提取方法 （1）稱取梔子藥材200 g，加入6倍體積分數(shù)為70乙醇回流提取2次，1 h次。合并提取液，離心，取上清液，回收乙醇至無醇味。 （2）水溶液用大孔吸附樹脂進行純化。 如何篩選出適用的大孔吸附樹脂及優(yōu)化洗脫條件？,梔子藍色素的提取方法-大

18、孔吸附樹脂法,梔子藍色素制備方法 （1）梔子苷的水解 梔子苷加水溶解，配成0.05%溶液，加入-葡萄糖苷酶，于50-60反應，至梔子苷轉化為京尼平。 （2）梔子藍色素的制備 向梔子苷水解液中加入氨基酸，在65-85反應1-4h，干燥，得到梔子藍色素。,梔子紅色素的提取方法,梔子紅為京尼平苷在堿性條件下發(fā)生酯水解，脫去甲氧基，生成京尼苷酸，再經-葡萄糖苷酶水解脫去葡萄糖，生成苷元，此苷元可與伯氨基化合物反應，生成紅色化合物。梔子紅對熱和pH較穩(wěn)定，而對部分金屬離子和光不穩(wěn)定。,梔子紅色素的提取方法,梔子紅的制備 （1）京尼平苷1kg，加水2kg，攪拌使溶，加氫氧化鈉適量，使溶液pH為12，80加

19、熱24h。（2）溶液冷卻后，加谷氨酸鈉60g，攪拌使溶，加鹽酸調溶液pH至5.0。（3）加-葡萄糖苷酶適量，50加熱48h，反應液冷卻后過濾，得濾液。,梔子紅色素的提取方法,梔子紅的精制 （1）醇沉法 濾液，加兩倍體積的95乙醇，攪勻，密閉靜置過夜，傾去上清液，下層沉淀于70烘干。 （2）大孔樹脂吸附法 取過濾后的反應液，上柱吸附，至樹脂吸附色素飽和，靜置過夜。分別以水、30乙醇和95乙醇洗柱，pH=11的氨水溶液洗柱，收集氨水洗脫液，70水浴蒸干。,紫甘薯紅的提取方法,紫甘薯紅色素的化學組成,紫甘薯紅的提取方法,紫甘薯紅色素的化學組成,紫甘薯紅色素的提取方法,主要雜質：蛋白質、淀粉、糖 提取

20、：檸檬酸水溶液 樹脂吸附：AB-8，乙醇洗脫 超濾：除蛋白、淀粉等膠體物質 反滲透：濃縮,甜味劑植物資源,定義：具有甜味的物質稱為甜味劑，植物體內富含甜味劑稱為甜味劑植物資源。 植物甜味劑的分類： （1）糖類物質：主要為蔗糖、葡萄糖、果糖 （2）非糖類物質：具有甜味，無毒。 甜味劑的用途： （1）添加入食品中增加甜味。 （2）非糖類甜味劑用于糖尿病等患者的食品。,甜味劑植物資源,非糖類甜味劑的分類： （1）糖苷類：甘草甜素、甜菊苷、羅漢果甜素等。 （2）糖醇類：木糖醇、山梨糖醇、乳糖醇等。 （3）蛋白類：索馬甜（從尼日利亞產的竹竽科植物的成熟果實中提取，由17種氨基酸組成，含量最高的為甘氨酸23%，是世