◎烏日罕，付艷茹，張 燁

（1.呼和浩特職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010058；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

花青素（Anthocyanidin）是自然界中廣泛存在于植物中的天然水溶性色素，屬于黃酮類化合物的一種[1-4]，也是植物花瓣中的主要呈色物質(zhì)之一，包括花卉、植物及果蔬的呈色，大部分與其有密切聯(lián)系?；ㄇ嗨卦诓煌膒H值條件下，可以使花瓣呈現(xiàn)不同的顏色[2，3]。分開來講，其在酸性條件下呈紅色，在堿性條件下呈藍(lán)色。當(dāng)然，其呈色的深淺程度與花青素的含量呈正相關(guān)性，可用分光光度計快速測定。此外，花青素的顏色亦受許多其他因素，如溫度、氧氣含量和磷等的影響[5-7]。

縱觀食品添加劑行業(yè)，目前食品工業(yè)所用的色素大多是合成色素，相較于天然色素，合成色素幾乎都有不同程度的毒性，長期食用必定危及健康。因此，天然色素的提取與純化及其穩(wěn)定性的相關(guān)研究，越來越受到重視。而高純度花青素的提取工藝研究對花色苷類色素的深入研究與開發(fā)提供必備的表征條件和理論依據(jù)[8]。

1 花青素的植物來源

花青素廣泛存在于被子植物中。當(dāng)然，其含量隨品種、氣候、季節(jié)、成熟度等不同而呈現(xiàn)較大差異。據(jù)統(tǒng)計，在被子植物的27個科73個屬植物中均檢測出一定含量的花青素，如紫甘薯、葡萄、紅球甘藍(lán)、藍(lán)莓、血橙、紅莓、草莓、茄子、櫻桃、桑葚、山楂和牽牛花等植物的組織中均含有一定量的花青素。最早提取的花青素為葡萄皮紅色素，其可從葡萄酒發(fā)酵之后剩余的葡萄皮渣中提取。接骨木漿果（Elderberries）中含有大量的矢車菊素，每百克中的凈重在200～1 000 mg[1]。而在高粱、大麥及豆科植物中也含有一定量的花青素。

2 花青素的提取工藝

2.1 有機(jī)溶劑萃取法

這是目前國內(nèi)最常見的天然色素提取方法。目前，有機(jī)溶劑萃取法廣泛應(yīng)用于葡萄籽、藍(lán)莓、石榴皮等果實中花青素的提取與分離。利用有機(jī)溶劑萃取法的重點(diǎn)是有效溶劑的選擇。所選溶劑必須能夠較大程度地溶解材料中的有效成分，并且不溶解其他雜質(zhì)[1]。

2.2 水溶液提取法

花青素的有機(jī)溶劑萃取過程多有毒性殘留，而且生產(chǎn)過程易造成環(huán)境污染，因此水溶液提取法應(yīng)運(yùn)而生。具體方法是，將植物材料在常壓或加壓條件下用熱水浸泡，然后通過大孔樹脂吸附提取，亦可直接用脫氧熱水提取，然后通過超濾膜或反滲透膜，濃縮收集粗提物。此方法在1998年由是Duncan和Gilmour發(fā)明的[1]，此方法操作簡便，設(shè)備要求低，但產(chǎn)品純度較差。

2.3 超臨界流體萃取法

利用不同壓力和溫度影響超臨界流體的溶解能力從而進(jìn)行提取的一種方法。用這種方法處理材料，提取率高，但與此同時設(shè)備成本也會大幅提高。孫傳經(jīng)采用超臨界CO2萃取法對銀杏葉、黑加侖籽及葡萄籽中花青素進(jìn)行提取，并做了工藝優(yōu)化研究[1-4]。研究指出，方法中的CO2和改性劑可以循環(huán)使用，對環(huán)境無污染。

2.4 微生物發(fā)酵法

微生物發(fā)酵法是生命科學(xué)與化工生產(chǎn)兩學(xué)科的有效結(jié)合。微生物發(fā)酵法是利用微生物或微生物生長過程中所代謝的酶類的催化作用，讓原料中含花青素的細(xì)胞壁進(jìn)行降解與分離，促使胞體內(nèi)的花青素充分溶入到提取液中，從而加速提取效率與速率。有研究利用微生物和纖維素酶的作用降解大花葵細(xì)胞壁成功提取得到大量花青素，其優(yōu)點(diǎn)在于操作穩(wěn)定，可靠且對環(huán)境無污染。

2.5 加壓溶劑萃取法

該方法主要通過施壓來提高溶劑的沸點(diǎn)，進(jìn)而提高被提取物的溶解度，然后獲得較高的萃取效率。有相關(guān)研究采用此技術(shù)建立了紫甘藍(lán)中花青素的高效提取工藝[1，2]。加壓溶劑萃取的優(yōu)點(diǎn)在于提取率高，但與此同時，其經(jīng)濟(jì)成本相應(yīng)增加。

2.6 亞臨界水提取技術(shù)

相較于上述方法，該技術(shù)屬于新成果，其主要原理是，通過適當(dāng)加壓，將水加熱到100 ℃以上，臨界溫度374 ℃以下，促使水的極性隨著溫度改變，從而提取原料中的花青素。

2.7 聯(lián)合提取法

通過上述總結(jié)可以看出，每一種單一方法均有缺點(diǎn)。因此，近期許多研究者嘗試將不同的提取方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，提高提取效果，避免常見弊端。

3 展望

花青素作為一種天然著色劑，有著較高的生理及保健功能，是一種不可多得的食品添加劑。但在國內(nèi)，有關(guān)花青素的研究起步較晚，并且沒有較成熟的提取與純化體系。同時，關(guān)于花青素的實際生產(chǎn)應(yīng)用目前僅限于某些保健品和化妝品領(lǐng)域，在食品工業(yè)中的生產(chǎn)及應(yīng)用方面幾乎處于空白。

參考文獻(xiàn)：

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