¿Cuál es el uso del Color Natural?

Los pigmentos sintéticos son pigsintetizartificialmente, con tinde de anilina como la principal materia prima, que se derivan principalmente del alquitde de hulproducido por la destilación seca del carbón. El primer pigmento sintético fue el pigmento orgánico violeta anilina [1]. Domindominó el mercado de colorantes de alimentos debido a su buena estabilidad, bajo precio, color brillante y facilidad de juego de color. Sin embargo, los pigmentos sintéticos no tienen ningún valor nutricional para el cuerpo humano, y el procesamiento de pigmentos sintéticos deja atrás el plomo, arsénico, fenoles, anilina, cloruros, az-bencen, sulfatos y otras sustancias químicas tienen riesgos carcinogénicos, teratogénicos, y la inducción de ADHD [2,3]. En comparación con los pigmentos sintéticos,Los colores naturales provienen de la naturalezaSon saludables e inofensivos, y la mayoría tienen ciertas funciones farmacológicas [4].

Actualmente, nuevos tipos de colores naturales están siendo descubiertos todo el tiempo, mientras que los tipos de colores sintéticos que están permitidos para su uso en varios países están siendo constantemente reducidos. El ex Ministerio de salud de China estipulen en las directrices de aplicación para GB 2760-2014"Norma nacional de seguridad alimentaria aditivo alimentarioUtilizar normas "que hay un total de 67 tipos de colores que se pueden añadir aComida en ChinaDe los cuales sólo 11 son colores sintéticos [5]. En los Estados Unidos, sólo 9 de los 35 colores sintéticos que se permitían utilizar en 1960 todavía pueden ser utilizados hoy en día, y Japón actualmente sólo permite 12 colores sintéticos para ser utilizados [6]. Este artículo revisa principalmente las investigaciones recientes sobre los métodos de extracción y aplicaciones del Color Natural.

1. Fuentes y clasificación del Color Natural

Color Natural, también conocido como tintes naturales, es un término general para sustancias colorantes derivadas de la naturaleza [7]. En un sentido estricto, el Color Natural se refiere a pigmentos extraídos de tejidos animales y vegetales, microorganismos o metabolimicrobi. Los recursos naturales del Color son abundantes y diversos, con más de 600 tipos de carotendescubiertos hasta ahora [8].

(1) pueden ser divididos según su fuente: pigmentos animales, tales como los pigmentos lac en la sangre de insectos lac; Pigmentos vegetales, como la zeaxantina y la petunidina; Pigmentos microbianos, tales como monascus red y monascus rubra[9].

(2) pueden ser divididos según su estructura química: pigmentos isoprenoides, como licopeno yzeaxantina; Pigmentos derivados del pirrol, tales comoclorofilaY hemoglobina, etc.; Cetonas y quinonas, como la xantofila,apigeninaPigmento de cochinilla, pigmento de lac, pigmento de rubia, pigmento de rubia japonesa, etc.; Fenoles (antocianinas y taninos) pigmentos, como el pigmento de geranio, el pigmento de piel de naranja, etc.; Pigmentos indo, tales como el pigmento ácido, añil, etc.

(3) los colores naturales se pueden dividir en las siguientes familias de colores: amarillo, como el pigmento de la curcumina y gardenia; Marrón, como el pigmento de caramelo y el pigmento de Malta; Verde, como la clorofila; Y negro, como el pigmento negro de la piel de ciruela marrón, la melande de la piel de plátano, la melande de sésamnegro y el pigde de la cáscara de cacahunegro [10-12].

2 extracción de Color Natural

A medida que la investigación sobre los colores naturales continúa profundizprofundiz, los métodos de extracciónColores naturalesContinúe multiplicándose. Dependiendo de las propiedades de los diferentes colores naturales, los métodos de extracción comúnmente utilizados actualmente incluyen extracción asistida por ultrasonidos, extracción por solvente, extracción de CO2 supercrítico, cromato, etc. En comparación con los métodos tradicionales de extracción, reacción enzim, prensado, ebulli, etc., los métodos actuales tienen las características de operación simple, alta velocidad de extracción, bajo consumo de reactivos, corto consumo de tiempo y fácil separación. A continuación se describe cada uno de estos métodos comúnmente utilizados.

2.1 extracción con disolvente (CSE)

La extracción por solvente es un método que utiliza las diferentes solubilidades de diferentes sustancias en disolventes como agua, etanol, acetona y alquenos para disoly separar los componentes deseados. El principio de like disuelve like se utiliza para separar los componentes objetivo de los tejidos vegetales. Este método tiene las características de alta tasa de extracción, materiales baratos y equipos simples, y es actualmente uno de los métodos más utilizados. Jia Baozhu et al. [13] utilizaron acetona con una fracción de volumen de 75% como un extractante para extraer proantocianidinde de las cáscaras de banano en condiciones de una relación líquido-líquido de 1:12, una temperatura de 50 °C, y un tiempo de extracción de 1,5 h. El rendimiento de extracción de proantocianidinfue de 0,459%, y la pureza fue de 6,01%. Feng Jing et al. [14] usaron etanol con una fracción de masa de 61% como un extractante para extraer pigmentos de la piel de la uva bajo las condiciones de un pH de 1, una relación líqui-material de 10:1, una temperatura de extracción de 70.34°C, y 3 tiempos de extracción, con una concentración de extracción de 7.1635 mg/g. Zhang Yan et al. [15] utilizaron etanol con una fracción másico del 90% como solución de extracción para extraer el pigmento de la pulpa de los tomates cerebajo las condiciones de una relación líquimaterial de 1:1, una temperatura de extracción de 40°C, y un tiempo de extracción de 1 h, con una absorbancia de 1.186.

2.2 extracción asistida por ultrasonido (EAU)

La extracción asistida por ultrasonido es un método que utiliza la cavitación y los efectos secundarios del ultrasonido para mezclar y disolel soluto en el disolvente, extrayendo así los componentes pigmentados deseados. La extracción asistida por ultrasonidos es un método común para la extracción de colores naturales debido a su alta eficiencia de extracción y corto tiempo de extracción [16]. Li Shiyin et al. [17] utilizaron este método para extraer el pigmento de la capa de la semilla de la planta linterna China a una relación material-líquido de 1:30, una potencia de 80 W, una temperatura de 90 °C, y un tiempo de extracción de 50 min, con una tasa de extracción de 23,17%. Ren Wenming etal. [18] extrajeron betalano usando este método bajo las condiciones de 500 W de potencia, 1:5,02 relación líquido-material, 30 ℃ temperatura y 25 min de tiempo, con una tasa de extracción de 85,42%. Guan Guanyu et al. [19] utilizaron etanol al 65% en masa para extraer el pigmento del orujo de morera utilizando este método en condiciones de potencia de 59 W, una relación líqui-material de 1:4 y un tiempo de extracción de 0,2 h, con una tasa de extracción del 93,17%.

2.3 extracción supercrítica de CO2

La extracción supercrítica de CO2 es uno de los métodos derivados bajo el principio de trabajo de la tecnología de extracción de fluido supercrítico. El fluido supercrítico utilizado en la extracción de CO2 supercrítico es CO2. Además, amoníaco, etanol, monóxido de carbono, agua, etc. también pueden ser utilizados como fluidos supercríticos [20]. Debido a su alta tasa de extracción y corto tiempo, se ha convertido en un método comúnmente utilizado para extraer colores naturales. Weng Ting [21] extrajo la krill astaxantina antártica usando este método bajo las condiciones de una presión de 40 MPa, un arrastrde de 1,00 mL/g, una temperatura de 45 °C, extracción estática de 0,5 h y extracción dinámica de 3 h, con una tasa de extracción de 87,96%. Kong Lingzhong [22] utilizó este método para extraer capsantina de partículas con un tamaño de partícula de alrededor de 60 mallas, con una tasa de flujo de CO2 de 10L/h, una presión de 15MPa, una temperatura de separación de extracción de 40°C y 50°C, respectivamente, y un tiempo de extracción de 3h, con una tasa de extracción de 4,68%.

Los anteriores son varios métodos comúnmente utilizados con altas tasas de extracción. En la aplicación real, otros métodos más adecuados también se pueden seleccionar en función de las propiedades físicas y químicas de los diferentes pigmentos.

3. Estado actual de aplicación de Color Natural

El Color Natural es diverso en composición. Como tinte, es suave y tiene un tono natural. Como aditivo alimentario, tiene cierta actividad fisiológica y funciones farmacológicas, y es ampliamente utilizado en diversas industrias.

3.1. Aplicación en el sector alimentario

El Color Natural se utiliza principalmente como unAgente colorante de alimentosSe utiliza a menudo en condimentos como salsa de soja y vinagre, así como para colorear dulces, bebidas alcohólicas, helados, productos lácteos de soja, productos cárnicos cocidos, jalea, etcProcesamiento de frutas y verduras[23]. Los dulces necesitan una hermosa capa de azúcar, y las bebidas alcohólicas y las bebidas necesitan un color brillante para atraer a los clientes. Estos productos se presentan a menudo en envases transparentes para mostrar su color, por lo que requieren resistencia a la luz y a la oxid,Colores naturales solubles en agua. Las proteínas de la leche en los productos lácteos pueden unirse conColorantes solusolubles en aceites solublesY son estables. Con el fin de mantener el color original de la hemoglobina en los productos cárnicos enlatcomo el pescado enlatado y la carne enlatada, la medida anterior era remojar el pescado y la carne en un líquido de sauerkraut que contiene nitrito y nitrato durante un período de tiempo. Nitrito es un carcinógeno y perjudicial para la salud [24], por lo que los colores naturales como el rojo paprika,Red de remolachaEl rojo alkanet y el rojo alkanet son ampliamente utilizados como alternativas en la cocinaProductos cárnicos. Cuando las verduras y las frutas se procesan en subproductos relacionados, el color original se perderá debido a las altas temperaturas, el secado, la deshidraty otros procesos.Colores naturales derivados de plantasTales como la clorofila, el amarillo paprika yel amarillo cúrcuma son necesarios para mantener el color original [25].

3.2 Color Natural en el campo de la cosmética

El uso excesivo de cosméticos tradicionales puede causar reacciones adversas como inflamación de la piel y caída del cabello. Al elegirVarios cosméticosLa gente presta más atención a si los ingredientes son seguros y tienden a comprar productos naturales y suaves, por lo que el Color natural popular en la industria cosmética. Por ejemplo, los pigmentos del hoyo de la fruta del dragón, el pigmento rojo del sorgo, el pigmento rojo del tomate, y el pigmento de arándano son ampliamente utilizados en la fabricación de barras de labios; El pigmento más salvaje, el pigmento rojo de capsicum, la alizarina, el pigmento de cártamo, el pigmento amarillo de gardenia, el pigmento amarillo de cártamo, el pigmento de cártamo, etc., son ampliamente utilizados en la producción de tintes para el cabello; Gardenia pigmento amarillo, el pigmento amarillo de cártamo, el pigmento de cártamo, etc, son ampliamente utilizados en la producción de protectores solares y productos para el cuidado de la piel [26].

3.3 efecto antioxidante del Color Natural

Una de las características del Color Natural es que tiene ciertas propiedades farmacológicas yFunciones de promoción de la salud. Una ingesta adecuada puede proteger y mejorar la salud humana y prevenir la aparición de ciertas enfermedades [27]. Por ejemplo, el licopeno, el pigmento rojo de la paprika, el pigmento amarillo del jengibre, el pigmento de la piel de la uva, etc., pueden eliminar los radicales libres producidos en el cuerpo humano para reducir la producción de peróxidos, obstaculizar la expresión completa de los genes de las células cancerosas, inducir la apoptosis, mejorar los lípidos en el hígado y suero, resistir mutágenos, y resistir la radiación [28].

Li;;;;;;;;;;;;;;;;;Es el pigmento antioxidante más poderoso en la naturaleza. Puede recoger oxígeno singlete 100 veces más eficaz que el antioxidante comúnmente utilizado VE y más de dos veces más eficaz quebeta-caroteno[29, 30]. Su mecanismo de acción es prevenir diversos tipos de cáncer (cáncer de mama, cáncer de piel, cáncer del tracto digestivo, etc.) mediante la prevención de la oxidde las proteínas y el ADN, inhibir la formación de óxido de colesterol (LDL) para prevenir las enfermedades coronarias, bloquear la oxidde los fagoci, y promover la producción de linfocitos B y células T para retrasar el envejecimiento. Además, el licopentambién puede promover la secreción de interleucina 2 y interleucina 4, aumentando así la inmunidad [31].

La Paprika roja es un pigmento rojo reconocido internacionalmente. No sólo está clasificado como un pigmento del grupo a por la organización de las naciones Unidas para la alimentación y la agricultura, sino que su uso en varias industrias también está restringido [32]. El mecanismo de acción de este pigmento es principalmente triple: 1) el− -carotenoComponente de la capsantina puede eliminar el oxígeno activo en el cuerpo y prevenir la acción química de los radicales libres en el cuerpo; 2) puede prevenir la síntesis de lipoproteínas dañinas para reducir los coágulos de sangre y así prevenir los efectos de la aterosclerosis; 3) puede inhibir los efectos de los rayos gamma. Los estudios han demostrado que la característica de la capsantina como una espepuede proteger el ADN celular de la radiación de rayos gamma [33].

El mecanismo de acción de la curcumina es principalmente dos: 1) puede metabolizar directamente o indirectamente inhibir metabolimutagénicos. Específicamente, inhila la oxidde los compuestos de lípidos en el aire y por Fe/Cu, juega un papel antioxidante, previene la oxidde la hemoglobina por nitrito, y previene el daño a las moléculas de ADN por oxid[34]. 2) que inhila la oxidde las células, y el procesamiento y la modificación de la lipoproteína de baja densidad (LDL) puede reducir indirectamente los lípidos de la sangre y prevenir la aterosclerosis. Además, la curcumina tiene un efecto inhibitorio sobre Escherichia coli y otras bacterias, y puede tener efectos antiinflamatorios, anticoagul, y anti-infecciosos [35].

4 resumen

Colores naturalesEn China son ampliamente utilizados en alimentos, medicinas, tintes, artículos de primera necesidad, etc., y tienen un futuro brillante. Sin embargo, la mayoría de los colores naturales todavía tienen problemas como una baja resistencia al color, un teñido desigual, sensibilidad a la luz, el calor, los metales y la temperatura, y el color que muestran cambios con los cambios en el pH, lo que resulta en una pobre estabilidad del pigmento. Con la continua investigación de los científicos y el fuerte apoyo de los departamentos de estado pertinentes, el problema de la mala estabilidad pigmento se ha mejorado. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los métodos de extracción de colores naturales han sido continuamente innovadores, y ya hay una variedad de nuevos métodos. Sin embargo, la aplicación, la tecnología de extracción y la tecnología de separación de algunos colores naturales aún no están maduras, y los investigadores tienen que seguir explorando e investigando en profundidad con el fin de promover constantemente el desarrollo y la aplicación de los colores naturales.

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