第一节 可食用色素的概述
食用色素,是色素的一种,即能被人适量食用的可使食物在一定程度上改变原有颜色的食品添加剂。食用色素也同食用香精一样,分为天然和人工合成两种。 (可行性
研究)
第二节 可食用色素制备工艺
姜黄色素的制备:
姜黄或黄玉米皮可作为姜黄色制备的原料,而以姜黄历史较早。
1.试剂
乙醇见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
2.工艺流程
姜黄→(预处理)→姜黄粉→(提取)→滤液→(回收乙醇)→剩余物→(浓缩)→浓缩胶状→(冷却)→产品
3.操作步骤
(1)预处理:将姜黄洗净,除去霉烂物和异色不干净物后,晾干后用粉碎机粉碎成粉状。
(2)提取:将姜黄粉倒入陶瓷缸中,加入4倍体积的70%的乙醇,搅拌5分钟后,静置浸泡过夜。次日过滤出上清液备用,滤渣再按同法浸泡3次,前二次滤液放入搪瓷桶中进行澄清,后2次清液可作为下一批姜黄的提取浸泡液使用。
(3)回收乙醇:将上述澄清的滤液,倒入蒸馏瓶中,加热回收乙醇,等乙醇回收完毕后,将剩余物倒入锅中。
(4)浓缩、冷却:将以上锅中的姜黄提取物,在搅拌下加热浓缩成胶体,冷却至室温即得产品。用时用1/3的乙醇溶化即可使用。
黑豆皮红色素的制备:
黑豆皮可用于提取红色素,提取后的黑豆仍可加工食品。
1.试剂
(1)盐酸:见“血红素的制备”。这里用于调节PH值,选用化学纯试剂。
(2)柠檬酸:见“胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的提取”。用于调节PH值,选用化学纯试剂。
(3)乙醇:见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
2.工艺流程
黑豆→(浸提)→提取液→(浓缩)→红色液体→(除杂质)→透明红色素
3.操作步骤
(1)浸提:选取干净的黑豆倒入陶瓷缸中,加入1.5倍体积的70%乙醇,在室温下搅拌提取5~6小时,然后滤出黑豆(供食用),收集滤液。
(2)浓缩、干燥:将上述滤液减压浓缩后,离心分离除去沉淀物,收集红色离心液。
(3)除杂质:把以上离心液倒入搪瓷桶中,搅拌下用1:1的盐酸调节PH值至2.0,静置后,用离心机除去杂质,收集透明红色液体,即为产品。
4.工艺流程
黑豆→(提取)→滤液→(浓缩)→600色素值液体→(除杂物)→透明红色色素
5.操作步骤
(1)提取:将干净的黑豆倒入铁锅内,加入1.5倍体积的清水,煮沸后,过滤,除去黑豆(供加工食品),收集滤液。
(2)浓缩:将以上滤液移入减压浓缩锅中,减压浓缩至原体积的1/3时,用离心机除去沉淀,收集600色素值的液体。
(3)除杂物:将以上600色素值液体,搅拌下用柠檬酸调节PH值至5.0左右,静置后用离心机除去杂物,得到透明的红色素产品。
葡萄皮色素的制备:
紫色葡萄的皮中含有非常丰富的红色素,酿酒后的葡萄皮渣,可用于提取葡萄色素产品。
1.试剂
(1)乙醇:见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
(2)柠檬酸:见“胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的提取”。这里用于调节PH值,选用化学纯试剂。
(3)酒石酸:学名2、3-二羟基丁二酸。酒石酸以酸性钾盐的形式存在于葡萄内,它难溶于水和乙醇,所以在用葡萄汁酿酒过程中便成沉淀析出,这种沉淀称酒石,酒石酸的名称便由此而来。它的熔点170℃。这里用于调节PH值,选用化学纯试剂。
2.工艺流程
葡萄皮渣→(抽提)→滤液→(浓缩)→浓缩液→(干燥)→食用色素
3.操作步骤
(1)抽提:将葡萄皮渣清洗干净,放入陶瓷缸中,加入1.5倍体积的70%乙醇,以及适量柠檬酸(或酒石酸),搅拌均匀,使PH值至3.0左右,搅拌提取4~5小时,然后过滤,收集滤液。
(2)浓缩、干燥:将以上滤液减压浓缩成胶状物,然后喷雾干燥即得到食用色素。
4.工艺说明
葡萄皮色素在PH值为3.0时呈红色,在PH值为4时,则呈紫色。其稳定性随PH值的降低而增加,因此,此种色素可作为高级酸性食品的色素,可应用于果冻、果酱、果汁饮料等着色,其特点是着色力强,效果好。用量一般为0.1%~0.3%左右。
柑桔皮色素的制备:
选用柑桔皮可提取柑桔皮色素,原料来源方便,价廉。
1.试剂
乙醇见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
2.工艺流程
柑桔皮→(预处理)→柑桔皮浆状物→(提取)→滤液→(浓缩)→浓缩色素
3.操作步骤
(1)预处理:柑桔皮色素在柑桔果皮细胞中结合牢固,因此,必须先将果皮冰冻后粉碎,破坏其细胞壁,制成糊状物,倒入陶瓷缸中。
(2)提取:在陶瓷缸中加入同体积的乙醇,搅拌均匀后,浸泡48小时,过滤除去滤渣,收集滤液。
(3)浓缩:将以上滤液在减压条件下浓缩,即得到天然浓缩色素。
桔皮浓缩色素可作各种食品如果酱、果汁着色剂。也可作化妆品或营养添加剂的着色剂。
第三节 可食用色素市场现状
近年来,天然食用色素在国际市场上销售额的年增长率一直保持在10%以上。我国允许生产和使用的天然色素有四十余种,生产厂逾百家,年产量超万吨。生产和使用的主要品种是焦糖色素,约占天然食用色素总量的70%。除焦糖色素外,产量较大的品种有:红曲红色素、辣椒红色素、姜黄色素、高梁红色素、叶绿素铜钠、玫瑰茄色素等。由于其它天然食用色素的成本高、性能不稳定等原因,很少使用,主要用于出口。目前我国天然食用色素的生产已经初具规模,红曲米、红曲米粉、红曲红、辣椒红、叶绿素铜钠等产品除在国内生产与销售外,还远销国外。
经过20多年的发展,国家在对食用,添加剂的开发、生产、使用的法规管理等方面逐步规范和完善。除对现有食用色素产品进行严格的卫生和质量管理外,对新的产品审批程序有严格的要求,如原料的种属名称、原料来源、去用部位、着色成分的纯度、灰分、溶剂残留、重金属残留、菌落总数、致病菌、毒理学实验及安全性级别、稳定性实验、产品使用方法及效果等方面均行严格的管理要求。
第四节 可食用色素生产现状
据有关资料显示,天然食用色素在国际市场上销售额的年增长率一直保持在10%以上,由于市场前景看好,需求量逐年上升,各国竞相开发生产。而食用色素的生产是需要得到有关方面许可后方可进行,如在世界范围内食品添加剂是由FAO/WHO吸收发展中国家参加的标准化技术委员会(JECFA)来制定一个国际性的食品添加剂使用标准。但JECFA只对极少数天然食用色素制定了
ADI值,其余均未作评价,允许按需要量添加,这是由于大多数天然食用色素安全性很高的缘故。
据有关资料显示,各国对天然食用色素允许生产和使用的种类还存在差异。如FAO/WHO允许使用的天然食用色素有:紫草红、安拉妥、花色苷类、辣椒红、焦糖色素、红花色素、叶绿素铜钠(钾)、β-胡萝卜素、β-阿朴-8′-胡萝卜醛、番茄红、姜黄色素、藏红花、郁金香、叶黄素等。美国允许生产和使用的主要种类有:胭脂树橙、脱水甜菜粉、焦糖、β-胡萝卜素、胭脂虫红、葡萄皮花色素、海藻粉色素、果蔬汁色素、辣椒色素、菊科植物粉末及提取物、玉米胚乳油、核黄素等。日本允许生产和使用的主要种类有:胭脂树橙、紫苏色素、红花色素、可可色素、甘草色素、叶绿素、罗望子色素、浆果类色素、茜草色素、紫根色素、桅子黄素等。
我国允许生产和使用的天然色素有四十余种,生产厂愈百家,年产量超万吨。生产和使用的主要品种是焦糖色素,约占天然食用色素总量的70%。由于其他天然食用色素的成本高、不稳定等原因,很少使用,主要用于出口。除焦糖色素外,产量较大的品种还有:姜黄色素、桅子黄素、辣椒红色素、红花黄色素、叶绿素铜钠、玫瑰茄色素、高粱红色素等。
尽管国内厂家多,但多数规模小而且分散,并且存在重复建设,原料综合利用率低、成本高、资源浪费严重等问题。若要增强国际竞争能力,必须加强
行业管理,统一
规划,提高原料的综合利用率,从而从根本上达到降低生产成本,增强市场竞争力的目的。
据有关资料显示,我国天然食用色素的生产已初具规模,红曲米、红曲米粉、红曲红、辣椒油树脂、辣椒红、叶绿素铜钠盐等产品除在国内销售外,还远销国外。国家技术监督局、全国食品添加剂标准化技术委员会、中国食品添加剂生产应用工业协会逐步完善了对食品添加剂的开发、生产、使用的法规管理,除对产品进行严格的卫生和质量管理外,对新的产品的审批程序进行了严格的要求,如原料的种属名称、原料来源、去用部位、着色成分的化学结构、检测方法、着色成分的纯度、灰分、溶剂残留、重金属离子、细菌总数、大肠杆菌数、致病菌、毒理学实验及安全性级别、稳定性实验、产品使用方法及效果等方面均有严格的管理要求。
第五节 可食用色素发展建议
在人们“回归自然”的呼声中及随着对天然食用色素的某些生理活性作用的逐步发现,天然食用色素将会受到越来越多的重视和喜爱,特别是功能性色素。许多消费者已经认识到天然食品是同高品质联系着的,食品具有自然、良好的色调,令人产生高品质感,而人工调配形成特别“娇艳色泽的制品,”使人们产生完全相反的印象。在发展功能性天然食用色素的同时,还要加强实用化
研究。多数生产出来的天然色素是原料型的。不适合直接加到食品中着色,且天然色素在应用方面要注意以下几个方面:
(一)需要着色的食品系统的性质。
(二)若食品系统为两相或多相系统(如水油两相),就需要弄清楚是哪一相需要着色。
(三)生产食品时所应用的加工方法。
(四)食品所用的包装。
(五)包装食品的储存条件。
(六)天然色素的性质。
这需要讲究生产复配型天然色素,通过复配使新的复配产品在颜色、剂型、稳定性、pH值、某种食品应用的适应性上达到一新的高度,最终完全满足某种食品的需要,从而使天然色素的应用更加方便、更加广泛。
随着食品工业不断发展与壮大,以及世界各国相继制定法规,淘汰大部分有毒的化学合成色素,那些不仅具有着色功能,而且还有营养和保健功效,并能赋予食品许多新功能的天然色素将具有广阔的市场前景。我国天然食用色素工业应抓住机遇,立足国内市场,开拓国际市场,大力开发天然、营养、多功能的食用天然色素,如胡萝卜素、黄酮类色素、番茄红素等。同时采用高新技术,不断提高装备水平,提高产品产量和内在质量,降低生产成本,增加产品的竞争力。