天然色素的提取工艺及微胶囊化研究概况*

摘要：天然色素具有安全性高、着色自然且具有一定的生理活性等优点，因此受到广泛欢迎。本文参考了近几年对天然色素大量研究工作，对天然色素的提取工艺及微胶囊化技术等方面进行了综述。

关键词：天然色素;提取;微胶囊化

食用色素分为合成和天然两大类。研究发现，合成色素具有一定的致癌作用，其安全性问题备受关注。天然色素主要来源于植物、动物和微生物，在赋予食品所需色泽的同时还具有多种生理活性，得到越来越多的关注，天然色素已成为当前食用色素发展方向及研究热点。本文对天然色素的提取与微胶囊化进行了综述，为天然色素的进一步开发利用提供参考。

1天然色素的提取方法

近年来，天然色素的提取方法主要包括了有机溶剂浸提法、微波辅助提取法、超声辅助提取法以及超临界CO2超声辅助提取法。

1.1  有机溶剂浸提法

该法为天然色素提取的传统方法，但由于有机溶剂消耗量大，回收比较困难，相比其他方法成本高，该法的使用渐渐减少。该法通常使用的浸提剂有三氯甲烷、乙醇、无水乙醚和石油醚等。朱德艳[1]采用无水乙醇常温浸提7～8h后减压浓缩，采用石油醚萃取得到柑橘皮油溶性色素，采用3 倍无水乙醇将萃余物稀释，减压蒸馏后真空干燥得到柑橘皮水溶性色素。

1.2  微波辅助提取法

该法具有热效高、耗时短、产品质量好、设备简单等优点，但存在温升问题，如操作有误，会破坏天然色素，降低产品的提取率[2]。胡元庆等[3]采用正交实验法优化了火龙果果皮色素的提取工艺，结果表明：当料液比为1：50（g：mL）、乙醇浓度为20%、微波功率为440W、微波处理时间60s时，提取效果最好，色素得率为1.074%。

1.3  超声辅助提取法

该法具有萃取效率高、处理能力大、所需时间短等优点，是提取天然色素较为理想的方法之一。郑青波等[4]通过单因素试验及响应面分析法确定了洋葱色素超声辅助提取的最佳工艺条件为：当乙醇浓度为38%，超声时间为35min，液料比100∶1时，提取的色素吸光度为2.875，相对誤差<0.01。

1.4  超临界CO2超声辅助提取法

超临界CO2萃取是利用超临界的CO2具有超强的溶解能力，可以将原料与萃取物有效分离、提取和纯化的一种新型的萃取分离技术[9]，安全性高。陈俊杰等[10]确定了超临界CO2萃取番茄红素的最佳条件：萃取压力为35MPa，改性剂流速为5mL/min，CO2流速为6mL/min，萃取温度为46℃，萃取时间为90min;此时，番茄红素的提取率为90.21%，番茄粉的番茄红素含量为3648.57μg/g。

2微胶囊技术

微胶囊技术是将成膜材料（常选用热塑性高分子材料）作为壳物质，用固体、液体或气体作为芯物质而包覆成核壳形态结构胶囊的一种技术[5]。采用微胶囊技术包埋天然色素，可以使其稳定性得到较大提升，目前常用的主要有以下方法：

2.1喷雾干燥法

该法是一种价格较低、便于操作的方法，适用于包埋挥发性、易降解及氧化的物质以提高其作用性能[6]。时慧等[7]研究了喷雾干燥法制备微胶囊番茄红素粉末的工艺，得到的最佳工艺为：阿拉伯胶与变性淀粉比例1：2，固形物含量10%，芯壁比1：1，吐温80用量2%，在30℃，160W条件下超声乳化10min，喷雾干燥进风温度190℃，出风温度80℃，喷雾压力18MPa，微胶囊包埋效率可达85.12%，产率60.50%;番茄红素载量为34.87mg/g，平均粒径为8.13μm，75%的粒径集中在5～15μm间。

2.2锐孔法

该法利用聚合物的固化形成微胶囊囊壁[6]。王丽玲等[8]采用锐孔法制作红枣色素微胶囊，研究表明：当海藻酸钠浓度为6.0%、CaCl2浓度3%、芯壁材之比1：5、固化时间1.0h时，制得的微胶囊颗粒包埋率达

75.1%，产品圆形、均匀饱满、色泽橙红。

2.3吸附法

范敏等[11]采用物理吸附法制作油茶色素的微胶囊，研究表明：以微晶纤维素为壁材时的最佳工艺参数为：芯壁比为1∶4000，搅拌时间为50min，搅拌温度为40℃时，包埋率达到97.5%;当油茶籽壳以β-环糊精为壁材制备微胶囊时最佳芯壁比为1∶250。

3总结

相比合成色素，天然色素具有着色强度不强，稳定性较差，价格贵等劣势，一定程度上限制了天然色素的使用。因此，开发出更多性能好的天然色素品种以及提高天然色素稳定性是目前开发和使用天然色素的两个重要环节，需重点加强这两方面的研究，开发出更多适宜而又有生理活性的天然色素产品，充分利用我国自然资源。

参考文献：

[1]   朱德艳.柑橘皮色素的提取及其稳定性研究[J].北方园艺，2010（23）：53-55.

[2]   李文飞，冯伟，吕佳飞等.橘皮色素提取工艺的研究进展[J].化工科技市场，2010（33）6：5-7.

[3]   胡元庆，王建荟，李凤霞.微波辅助法提取火龙果果皮色素及其功能活性研究[J].食品工业科技，2020（6）.

[4]   郑青波，廖月姣，杨解解等.响应面法优化洋葱色素提取工艺及其稳定性[J].浙江农业科学，2018，（59）12：2336-2339.

[5]   黄敬德，杨玲.喀什小檗花色素微胶囊化工艺及产品特性[J].食品科学，2011，32（16）：16-21.

[6]   汤倩倩.蓝靛果天然色素的分离提取及其缓释微胶囊技术的研究[D].东北林业大学，2010.

[7]   时慧，敬思群，纵伟等.均匀设计和正交设计法优化番茄红素微胶囊制备工艺[J].食品工业科技，2014，32（5）：

[8]   王丽玲，候旭杰，高超.均匀设计优化红枣色素微胶囊化工艺研究[J].食品研究与开发，2012，33（5）：108-110.

[9]   周娟，何黎琴，王效山.藤黄超临界二氧化碳流体萃取物中化学成分[J].安徽中医学院学报，2010（5）：63-65.

[10] 陈俊杰，马永强，王鑫等.超临界CO2萃取番茄红素的工艺条件优化[J].包装工程，2020（3）：42-50.

[11] 范敏，吴阳，沈慧英等.油茶色素的微胶囊化及其稳定性的评价[J].福建师范大学学报（自然科学版），2020（4）：37-42.

作者简介：

陈荣华（1983-），女，汉族，皖合肥，马鞍山师范高等专科学校，讲师，工学硕士，研究方向：生物资源活性成分的提取与应用。

项目基金：2018安徽省高等学校自然科学重点项目KJ2018A0906