花青素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用使人類從20世紀(jì)的抗生素、維生素時代,進(jìn)入到21世紀(jì)的花青素時代!花青素隨著科技的發(fā)展,人們對食品添加劑的安全性越來越重視,合成色素的使用種類和數(shù)量已經(jīng)大幅度下降,因此,開發(fā)和應(yīng)用天然色素已成為世界食用色素發(fā)展的總趨勢。
花青素是一類廣泛存在于植物中的水溶性色素,屬于類黃酮化合物。在植物中常見的有6種,即天竺葵色素(P g)、矢車菊色素(Cy)、飛燕草色素(Dp)、芍藥色素(Pn)、牽牛花色素(Pt)和錦葵色素(Mv)。自然條件下游離的花青素極少見,常與一個或多個葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等通過糖苷鍵形成花色苷,花色苷中的糖苷基和羥基還可以與一個或幾個分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、對羥基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通過酯鍵形成?;幕ㄉ?。已知天然存在的花色苷有250多種,存在于27個科、73個屬的植物中。
已開發(fā)的花青素葡萄皮色素是開發(fā)早且豐富的花青素類色素,由葡萄科果實的果皮或葡萄酒酒廠的廢料-- 葡萄渣,以水或乙醇萃取,后經(jīng)精制、真空濃縮而得,主要成分有錦葵色素-3-葡糖啶、丁香啶、二甲翠雀素、甲基花青素、翠雀素等,廣泛用在飲料、冷飲、蛋糕、果醬等的生產(chǎn)上,用量0.002%~0.3%。
玫瑰茄色素(玫瑰茄紅),由錦葵科木槿屬一年生草本植物玫瑰茄的花萼提取精制而來,100g干花萼可制得1.5g總花色苷,主要成分有飛燕草素-3-接骨木二糖苷、矢車菊素-3-接骨木二糖苷和少量的飛燕草素-3-葡糖苷、矢車菊素-3-葡糖苷,玫瑰茄紅是食用紅色(至紫色)色素,適用于pH值在4以下,不需高溫加熱的食品,如糖漿、冷點、冰糕、果凍等,用量在0.1%~0.5%。
高粱紅色素是取自紫黑色或紅棕色高粱種子的外果皮,主要成分是芹菜素和槲皮黃苷。高粱紅對光、熱穩(wěn)定,在酸性和堿性條件下均可呈紅棕色,染色力強,是食用紅棕色色素,因其性質(zhì)穩(wěn)定,故應(yīng)用廣泛。
另外國際上已開發(fā)應(yīng)用的花青素類色素花生衣紅色素、落葵紅、黑加侖紅、天然莧菜紅、紫玉米色素、桑葚紅色素、紅米紅(黑米紅)、紫蘇色素、紅球甘藍(lán)色素、藍(lán)錠果紅等?;ㄇ嗨仡惿卦谒嵝原h(huán)境中呈現(xiàn)紅色,色澤亮麗,并且對光、熱、氧穩(wěn)定性好(葡萄皮色素除外),是日用品調(diào)色的佳天然色素之一。而國內(nèi)除紅球甘藍(lán)色素、紫蘇色素、藍(lán)錠果紅、紫玉米色素未得到批準(zhǔn)之外,其他的都得到了廣泛的應(yīng)用。
花青素同其他天然色素一樣無毒無副作用,安全性能高,著色色調(diào)自然,更接近天然物質(zhì)的顏色,且具有保健功能。但是與合成色素相比較,花青素類色素也存在一些缺陷,花青素對pH值、溫度、光照、金屬離子十分敏感,穩(wěn)定性差,如色調(diào)會隨pH的變化而發(fā)生明顯變化,在酸性環(huán)境中顯紅色,中性時顯紫色,堿性時顯藍(lán)色。
花青素分子中存在高度分子共軛體系,具酸性與堿性基因,易溶于水、甲醇、乙醇、稀堿與稀酸等極性溶劑中,溶劑中通常用含有少量鹽酸或甲酸的甲醇做溶劑提取,其中的酸能防止非?;幕ㄉ盏慕到?,然而在蒸發(fā)濃縮時這些酸會導(dǎo)致色素的降解,在一些植物中,少量的酸會使?;幕ㄉ詹糠只蛉康乃?,在對從葡萄中提取花青素的多種方法進(jìn)行了比較試驗證明,當(dāng)溶劑中的HCI達(dá)到0.12mol/L時就能使?;幕ㄉ詹糠炙?。簡單的提取純化工藝很難達(dá)到含量≥24%的標(biāo)準(zhǔn),而歐洲國家利用他們自己擁有的提取純化技術(shù),可使提取物的花青素含量≥36%。