对植物中天然色素的探究

王婷婷

南开中学

对植物中天然色素的探究

王婷婷

南开中学

食用色素的使用深入我们生活的方方面面，是食品工业不可或缺的一个环节。随着人们对食品健康问题的日益关注，天然色素将取代合成色素成为这一领域的主流。本文通过查阅参考文献，介绍了天然色素的历史沿革和研究意义，结合植物中常见色素的应用实例探讨了它们的应用价值，并分析天然色素不稳定性的原因。旨在引导公众正确看待天然色素产业，并呼吁加大对此方向的研究。

天然色素；性质；应用前景

引言

食用色素是一种重要且常用的食品添加剂，它给予食品以丰富多彩的颜色，刺激消费者的购买欲望，是现代食品工业中不可或缺的化学原料。按不同的原料来源，食用色素又可分为工业合成色素和来自自然界的天然色素。

长期以来，合成色素以其价格低廉，生产方便，化学性质稳定的特点成为食用色素行业的主流。然而，过量地食用合成色素会对人体健康造成严重的不良影响，肯德基的“苏丹红”，上海的“染色馒头”，这些事件就是一起起明证。随着人们对生活质量和食品安全的重视，合成色素的使用正越来越多的限制，如美国法律认可的合成色素从几百种减至7种[1]，很多国家对色素的最高使用标准也进行了下调。

在这样的背景下，天然色素在商业上的应用潜力被发挥出来，到目前取得了重大进展。笔者希望通过探讨天然色素的功能，结合日常常见植物中的色素的例子，分析其优缺点，为读者介绍天然色素，这一具有广阔发展前景的新兴产业。

1.天然色素概述

天然色素指从天然渠道，而非人工合成获得的食用色素，大多数由植物体中提取，利用萃取的方法得到。

与大众想象的不同，天然色素的使用并不是现代工业的产物，它的使用伴随着人类的历史发展，早在几千年前，人类就知道使用植物的汁液和昆虫的血液进行染色。我国古代人民在这方面积累了大量经验，例如从胭脂虫中提取出胭脂红色素，又例如早在春秋战国时期，俗话中的，青取之于蓝而胜于蓝，这里的青就是从蓼蓝中提取出的染料。

同时，天然色素的合成过程，有时对人工合成染料也有重要的意义，例如靛蓝的合成路线，就是参考了天然色素得到的。当然，天然色素除了食品染色的作用外，也可以消除人工色素给人体带来的健康隐患。这使我们更深刻地认识到天然色素的发展潜力。

2.植物中常见天然色素的应用实例

天然色素的使用目的不仅仅在于食物的染色，很多天然色素本身，由于富含大量的天然物质，还具有保健的功能，以下笔者将结合自然世界，给出几个植物中天然色素的实例，并介绍和探讨他们的应用价值。

2.1 叶绿素

宇宙中鸟瞰地球是一个蓝绿交错的星球，叶绿素为绿色的陆地做出了主要贡献，在植物的叶绿体中它与蛋白质结合，形成可以捕捉太阳能的结构，帮助植物进行光合作用。为自然界提供源源不断的能量，使地球上各种各样的生物得以生存和发展。

叶绿素是最常见的天然色素之一，它是一种复杂的有机酸酯，易溶于有机溶剂。在可见光波长范围（390-780纳米）内，叶绿素大量吸收650-680纳米的红光和430-470纳米的蓝光，反射540纳米的绿光，所以呈现绿色。

在食品工业中，用叶绿素加工食品不仅能够染色，还能带来自然清新的口感；在日化产业中，由于它的抑菌作用，被大量应用于草本牙膏中，对口腔保健有明显的功效[2]。

2.2 类胡萝卜素

类胡萝卜素在结构上是一种共轭烯烃，是脂溶性色素，存在于叶绿体中，可以保护叶绿素不受短波光的破坏，起到阳伞的作用。在生物学中按照功能常被分为两类，一类是红橙色的胡萝卜素，一类是黄色的叶黄素，后者可由前者转化得到。胡萝卜素经过人和动物体内酶的作用,转化为对于进行各种生命活动十分重要的维生素A。有文献研究称它可以显著降低老年性白内障发生的风险[3]。

2.3 花青素

花青素是一种常见的水溶性色素，因为能够吸收不同的可见光波长而呈现丰富的色彩。花青素具有很好的抗氧化能力，能够与人体中的自由基发生反应，后者是导致人体衰老的原因之一。研究表明，花青素对肿瘤有一定的抗性，所以近年来对其医药的研究也如火如荼地展开[4]。

3.天然色素的稳定性分析

与人工合成色素相比，天然色素的一大缺陷就是理化性质不稳定，这种不稳定性体现在如下的几个方面：

天然色素的颜色随pH值的改变而发生变化，大多碱性偏蓝色，酸性偏红色。其光稳定性差，不抗紫外线，有的甚至在室内散射光下也会分解。此外，天然色素因受热易分解，不能广泛使用在加热食品中。天然色素大多有不饱和双键，易氧化褪色。金属离子对天然色素的作用各有不同，如Fe3+，易使其褪色，而Na+，则影响不大。

结语

尽管天然色素的工业化使用还存在着不少问题，但随着人们对健康的日益关注，天然色素的使用必会成为食用色素行业的趋势。然而，公众对它的应用却并不了解，近年来对花青素抗癌作用的炒作就是一个证明。其实，花青素既不少见，也不昂贵，它的抗癌作用现在也在研究阶段，离真正投入应用还有很长的距离。天然色素的发展需要引导公众对其的正确认识，也需要国家和企业对它更大的研发投入[5]。

[1]沈国强,杨春霞，张栋.天然色素(染料)的研究及发展趋势[J].染料与染色,2009(1):7–10.

[2]李楠.天然色素的研究概况[J].科技致富向导,2011(32):178.

[3]刘丽娅,陈山,王军,韩忠，袁竹连.植物天然食用色素的功能及其制备工艺[J].食品与发酵工业,2006(9):96–100.

[4]彭子模,李进，孟冬丽.植物源天然色素的开发与应用研究现状与展望[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2000(4):43–50, 55.

[5]贺也.别再神化花青素了[N].健康时报,2015-11-12(4).