色素提取.doc

文献检索与利用考查方案

班 级：09化学工程与工艺（2）班
姓 名： 潘 武 兵
学 号： P092013695
指导老师： 康 淑 荷

西北民族大学 化工学院 学院（部）期末考试

文献检索与利用考查方案 方案（ A）
专业:09化学工程与工艺（2）班 课程代码: 19020027
学号: P092013695 姓 名: 潘武兵

总 分

题号
一
二
三
核分人

题分
40
40
20
复查人

得分

每位学生自选题目，查阅文献,写一篇综述性论文，字数不少于3000字（要求： 1.中文摘要,关键词,英文摘要,keyword,参考文献写全;2.参考文献不少于20篇，其中外文文献不少于5篇，并附引用外文文献的Abstract及出处）。

得 分
评卷人

一．中文摘要及关键词、英文摘要及keyword（40分 ）

得 分
评卷人

二．正文部分（40分）

得 分
评卷人

三．参考文献（20分）

色素提取方法的研究进展
09级化学工程与工艺（2）班 潘武兵　P092013695
( 西北民族大学 兰州市 甘肃省 730124)
摘要:主要从有机溶剂法、碱提取法、超临界CO2流体萃取法、微波技术辅助萃取法、酶法提取法、膜分离法等方面综述了色素提取的方法及其特点。
关键词:色素; 提取方法; 进展
Study on Extraction Methods of Pigment
Class２of Chemical Engineering and Technology，Pan Wubing，P092013695．
（Northwest University for Nationalities，LanZhou，GanShu province，730124）
Abstract：Gave much emphasis on the methods and their characteristics of pigment extraction primarilyfrom organic solvents，alkaline extraction，supercritical fluid extraction，microwave extraction，enzymaticextraction，membrane separation．
Key words：pigment；extraction methods；progress．
目前随着各种行业的发展，对色素的需求量不断增加，但由于传统的色素提取方法比较落后，影响了色素的发展及应用。针对不同性质的色素，选用适当的提取方法以及对色素的提取方法不断进行改进，提高提取率及产物纯度，对色素在生产和生活中的应用具有重要的实际意义。
1 色素的分类及性能简介
1．1 色素的分类色素按来源可分为人工合成色素和天然色素，而其中按结构，人工合成色素又可分为偶氮类、氧蒽类和二苯甲烷类等; 天然色素又可分为吡咯类、多烯类、酮类、醌类和多酚类等。按色素的溶解性可分为脂溶性色素和水溶性色素。
1．2 色素的性能简介
色素广泛存在于生活之中，对人类的生活生产有着重要的贡献。食用色素使食品具有悦目的色泽。而天然色素营养价值高，除色泽鲜艳外，有的兼具一定的药理作用。如将一定量的叶黄素添加到食品中可防止人体因器官衰老引起的一系列疾病，并有保护视觉，预防白内障、动脉硬化，增强免疫力等功效; 叶绿素也具有改善便秘，降低胆固醇，抗突变等生理功能。
2 色素的提取方法
2．1 有机溶剂提取法
对于水溶性较差、甚至不溶于水的脂溶性色素采用有机溶剂如乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯等浸提。如提取橡子壳色素提取剂可用40% 乙醇［1］。提取银杏叶黄色素可用乙酸乙酯对石油醚的体积分数为70%的混合溶剂［2］。相对而言，有机溶剂提取法萃取剂便宜，设备简单，操作简单易行，提取率较高。但由于通过该法提取的某些产品存在纯度较低及溶剂残留等缺点，影响了其应用范围。
2．2 碱提取法
碱提取法主要是应用碱对多种生物物质的影响作用来进行提取[3]。畅功民等［4］ 以15% ～ 40% 的NaOH 水溶液可提取辣椒油树脂中的辣椒红色素。王学增等［5］利用碱溶酸沉法可提取黑米天然色素。碱提法由于提取过程需消耗大量酸碱，且废液较难回收，因此近几年来对碱提法的研究报道较少。
2．3 超临界二氧化碳流体萃取法
超临界二氧化碳流体萃取是近二十年发展起来的一种新型物质分离、精制技术[6]。李敏等就超临界CO2技术在天然色素提取中的应用专门做了综述［7］。罗金岳等［8］以超临界CO2从箬竹叶中提取叶绿素。时海香等［9］以超临界CO2从常山胡柚外果皮中提取天然色素。超临界二氧化碳流体萃取所得产品无毒性、无溶剂残留、价廉易得，对人与环境无害，保证了被提取物的纯天然特性与自然风味[10]。近年来，该方法在色素提取中得到了广泛的应用。
2．4 微波技术辅助萃取法
微波萃取通过微波能加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物从样品基体中分离出来并进入溶剂[11]。微波萃取由于萃取时间短，萃取效率高等优点，在色素提取中的应用发展迅速。许正虹等［12］以紫甘薯粉为原料，在微波条件下萃取其色素，通过响应面法确定了最佳萃取工艺。张卫强等［13］研究了微波法提取番茄红素的工艺条件，确定了最佳提取工艺条件。温志英等［14］利用微波萃取技术对花生壳黄色素的最佳提取工艺进行了研究。目前微波萃取基本上还停留在实验室小样品的提取及分析，一旦应用于大生产，必将大大促进色素提取的工业化革命[15]。
2．5 超声波技术辅助萃取法
超声提取法具有省时、节能、提取率高等优点。向洪平等［16］近期专门就超声波辅助萃取功能性天然色素作了综述。黄丹等［17］对红曲霉液态发酵的菌体内红曲色素采用超声波辅助法进行了提取，得到了较好的提取效果。薛敏敏等［18］研究了微波－超声波协同提取法对野生毛葡萄皮色素提取效果的影响。微波－ 超声波协同提取的效果优于传统水浴提取法，提取时间由70 min 缩短为2 min，总花色苷含量提高了41%。
2．6 分子蒸馏技术
分子蒸馏是一种特殊的液－ 液分离技术，可以在高真空度下进行连续操作。该技术能大大降低高沸点物料的分离成本，极好地保护热敏性物料的品质，真正保持了纯天然的特性。分子蒸馏技术适合于把粗产品中高附加值的成分进行分离和提纯，并且这种分离是其它常用分离手段难以完成的。曾凡坤等［19］采用分子蒸馏法，以冷榨甜橙油为原料，提取其中的类胡萝卜素。王芳芳等［20］应用刮膜式分子蒸馏装置对辣椒红色素的提纯进行研究。分子蒸馏技术在制备天然色素方面具有独特优势，制得的色素产品质量、外观、得率都高于真空蒸馏的产品，克服了传统分离提取法的种种缺陷，必将在天然色素的制备方面起到巨大的推动作用。
2．7 双水相萃取技术
与传统的萃取方法相比，该技术所形成的两相大部分为水，不会影响色素的生物活性，且操作方便、分离时间短，易于工程放大和连续操作。刘晶晶等［21］采用酸性水溶液从甜菜块根中浸泡提取甜菜红色素，得到色素粗提液，然后调整pH 值，加入聚乙二醇和硫酸铵形成双水相系统，进行充分的混合萃取，静置后形成两相，甜菜红色素进入聚乙二醇上相，糖类杂质进入硫酸铵下相。上相采用超滤膜法将甜菜红色素和聚乙二醇分离开，甜菜红色素采用反渗透或纳滤膜进行浓缩，然后再真空浓缩至固含量20%以上，最后采用喷雾干燥的方法得到甜菜红色素产品。
2．8 酶法提取法
对于一些被细胞壁包围不易提取的原料可用酶法提取。如薛伟明等［22］采用纤维素酶法提取工艺提取红花中的红花黄色素，与传统水浸提取工艺相比，提取率大大提高。孙晓侠等［23］研究了黑豆皮色素的酶法提取工艺。与未加纤维素酶的工艺相比，提取率提高了8.2%。赵玉红等［24］采用超声波辅助纤维素酶提取榛子壳色素，实验结果表明超声波辅助酶法能更好地提取榛子壳色素。
2．9 膜分离法
膜分离技术是近年来在全球迅速崛起的一项新技术，近半个世纪以来，膜分离技术得到了迅速的发展。与传统的分离操作相比，具有能耗低、分离效果高、无二次污染、工艺简单的特点。刘志强等［25］以花生衣的原花色素提取液为原料，研究不同孔径的膜组件纯化原花色素提取液的效果。张小曼等［26］以山竺果皮为原料，对山竺红色素提取、纯化工艺进行研究，应用膜分离技术对山竺红色素提取液进行除杂纯化，超滤液经蒸发、干燥可得到纯度较高的山竺红色素，其色价达22.15，为未经超滤提取色素色价的3.5 倍。
3 结束语
由于近年来不断出现合成色素的食品安全问题，色素的提取和应用主要集中在天然色素方面。我国幅员辽阔，大自然产生的各种天然色素种类繁多，开发利用的潜力巨大，如何提取并加以应用，是广大科研工作者需要不断深入研究的一个课题。随着各种提取方法的有效应用，各种天然色素的应用也会越来越广泛，我们的生活也将会变得更加丰富多彩。

参考文献
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［18］ 薛敏敏，邓学良，李忠海，等．微波－ 超声波协同提取野生毛葡萄皮色素的工艺研究［J］．食品与机械， 2010， 26( 6)：141 － 143．
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［20］ 王芳芳，江英，苏丽娜．应用分子蒸馏技术分离提纯辣椒红色素［J］．食品科技， 2009， 34( 2)：196 － 199．
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［23］ 孙晓侠，马龙．纤维素酶法提取黑豆皮色素的工艺研究［J］．食品工业科技， 2010， 31( 10)：319 － 321．
［24］ 赵玉红，王静，金秀明，等．超声波辅助酶法提取榛子壳色素工艺条件的研究［J］．中国调味品， 2010， 35( 4)：110 － 114．
［25］ 刘志强，张初署，孙杰，等．膜分离技术纯化花生衣中的原花色素［J］．食品科学， 2010， 31( 20)：183 － 186．
［26］ 张小曼，马银海，李勇，等． 膜分离技术提取山竺红色素的工艺优化［J］．食品科学， 2010， 31( 10)：133 － 136．

附录
1. [3]

2. [6]

3. [10]
Abstract：W ith the rising of science level and life quality,safety problem of the synthetic pigments is also present gradually,SO the extracting natural pigments from natural products is main direction from now and in the future．This paper introduces mainly sever~ kinds of
extracting methods of the natural pigments an d their characteristics，as well as some applications of the natural pigments．
4. [11]
Abstract: O n the base of the op tim ization of p rocess flow, the orthogonal experim ent was designed for the extraction p rocess of capsanthin, w ith color value, overallyield and totalenergy consump tion as indexes1And theop tim um reactive condition of extracting p rocess was determ ined: capsicum powder∶acetone =1(g) ∶9(mL) , the extraction tim e 180m in, temperature 90℃, overall yield 11115%, average energy consump tion 0126yuan/g1 Toenhance the color value, the elim ination of capsaicin and rem oval of the esters in capsicum oleoresin were also studied, and the results showed that the color value of the extract capsanthin could achieve 250～320.
5. [15]