3 植物色素的纯化方法
用一般萃取工艺经浓缩而得到的天然色素产品,通常色价低、杂质多和有异味,这些都将直接影响天然色素的稳定性、染着性及其应用,因此对色素产品的精制十分重要。目前天然食用色素的纯化方法主要有:萃取法、离子交换树脂法、吸附法、超滤法和酶法等。
3.1 溶剂分离
根据色素与杂质在不同溶剂中溶解度的差异,以不同溶剂,由低极性到高极性分步进行提纯分离,除去杂质。如色素水提液中常含蛋白质、树胶、粘液质等,可加入一定量乙醇,沉淀这些杂质;还可以利用不同酸碱进一步分离。
3.2 两相萃取
利用色素与杂质在两相溶剂中分配系数不同加以分离。如水提取液中的脂溶剂杂质,可用亲脂性溶剂石油醚、正己烷等除去;提取黄酮色素时,多采用乙酸乙酯-- 水两相萃取;提取亲水性强的甙类则采用正丁醇-- 水两相萃取。为了提高分离效果,可采用逆流连续萃取和逆流分配。
3.3 酶精制
利用酶催化分解作用,使杂质通过酶反应除去。如蚕纱提取叶绿素,利用酶精制方法,可除去令人不快的气味。得到优质的叶绿素。
3.4 膜分离
利用色素与杂质分子大小的差异,采用纤维超滤膜和反渗透膜,可阻留各种不溶性大分子如多糖、蛋白质等。膜分离工艺简单,效能提高,可用于如可可色素、红曲色素、白苏红色素的分离。
3.5 柱层析
利用不同吸附剂或固定相通过柱层析分离提纯色素。如离子交换树脂柱层析纯化葡萄皮色素,可除去糖、有机酸等杂质;聚酰胺层析适用于黄酮类、醌类、酚类色素的分离,如红花黄色青、红色素;硅胶柱层析适用于小分子脂溶性色素(如黄酮醇)的分离。
上述方法中,超滤法和酶法是今后的发展方向。
4 植物食用色素的改性
某些植物食用色素的性质限制了其使用范围,如胡萝卜素类色素多数是脂溶性的,这使它在很多食品中难以应用。又如目前天然色素中,绿色素与蓝色素的品种少,需求量大,为此人们对一些天然色素进行了改性研究,主要是溶解度改性和色调改性。溶解度改性是对脂溶性色素的改性,主要是通过薄膜和微囊技术改变色素的溶解和分散特性,并可提高天然色素的稳定性,目前较成功的是开发水溶性胡萝卜素。对水溶性色素的溶解度改性也有研究,如日本对一些黄酮类色素进行了改性研究。色调改性是通过化学方法与生物方法改进天然色素的色调,如用辅色素增强花色甙类色素的色调,用酶法将栀子黄色素改性生产出栀子蓝、栀子绿色素等。对天然色素的改性研究还有待今后的进一步发展。