天然色素主要包括天然植物色素、天然動(dòng)物色素和天然礦物色素三大類(lèi)，其中天然植物色素應(yīng)用最為廣泛，涉及食品、紡織品、化妝品、醫(yī)藥、制革工業(yè)、印染等各個(gè)行業(yè)。天然植物色素是指存在于植物的根、莖、葉、花、果實(shí)和樹(shù)皮中的色素成分，例如姜黃、蘇木、靛藍(lán)、紅花、黑豆、青核桃皮等，其綠色環(huán)保的特點(diǎn)成為目前新型色素染料開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

在當(dāng)今追求健康和天然的消費(fèi)趨勢(shì)下，天然植物色素因其獨(dú)特的性質(zhì)在食品加工和大健康產(chǎn)業(yè)中備受關(guān)注。此外，大健康產(chǎn)業(yè)是根據(jù)時(shí)代的發(fā)展、社會(huì)的需求和疾病譜的改變而新興的一種“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。而在大健康產(chǎn)業(yè)中，天然植物源的健康產(chǎn)品是核心，也是關(guān)鍵的物質(zhì)基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，從傳統(tǒng)的食品著色功能到新興的健康功效，天然植物色素正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本期，我們將一起來(lái)探討天然植物色素在食品加工和大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展。

天然植物色素在食品加工中的應(yīng)用進(jìn)展

1、天然植物色素在食品方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)飲食中，人們比較注重色、香、味的搭配，喜歡食用感官較好的事物。食用色素可改善食品色澤，作為一種重要的食品添加劑被廣泛應(yīng)用于食品加工生產(chǎn)和研究中，主要分為人工合成食用色素和天然食用色素兩種類(lèi)型。人工合成色素如莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃等，成本低、色調(diào)多樣且呈色鮮艷亮麗；天然食用色素如花青素類(lèi)、番茄紅素、類(lèi)胡蘿卜素、胭脂蟲(chóng)紅等。

根據(jù)色素顏色的不同分為綠色、紅色、黃色和黑色等應(yīng)用最多的色素。其中，含有紅色素和黃色素的植物較多且應(yīng)用較為廣泛，主要用于一些副食品如飲料、雪糕、糖果、餅干、罐頭等；綠色素和黑色素的來(lái)源較少，主要用于主食如面點(diǎn)和烘烤類(lèi)食品。這些植物色素不僅具有豐富的色彩以改善食品的色澤還能作為調(diào)味品來(lái)滿(mǎn)足人們對(duì)食物的需求。

2、著色功能的優(yōu)化

天然植物色素能夠?yàn)槭称诽峁┳匀坏纳珴?。例如，?lèi)胡蘿卜素類(lèi)的天然植物色素，像β-胡蘿卜素，可以使食品呈現(xiàn)出橙黃色。它廣泛應(yīng)用于果汁、糕點(diǎn)等食品的著色中，相比于合成色素，其著色效果更加自然，能給消費(fèi)者帶來(lái)更接近天然食物的視覺(jué)感受。另外，黃酮類(lèi)植物色素在不同的pH值條件下會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色，可以用于一些對(duì)色澤變化有特殊需求的食品中。例如在某些酸性飲料中，黃酮類(lèi)色素可以根據(jù)飲料的酸度調(diào)整出合適的顏色，增加產(chǎn)品的吸引力。

3、對(duì)食品品質(zhì)的影響

（1）抗氧化作用：

在果蔬加工中，天然植物色素的抗氧化作用尤為突出。許多植物色素如花青素和類(lèi)胡蘿卜素具有抗氧化活性。它們可以抑制氧化酶的活性，保護(hù)果蔬中的天然色素，保持其色澤和風(fēng)味。例如在蘋(píng)果汁加工過(guò)程中，添加含有抗氧化植物色素的提取物，可以減少果汁在儲(chǔ)存過(guò)程中的褐變現(xiàn)象，延長(zhǎng)其保質(zhì)期。除此之外，植物色素還可以與果蔬中其他抗氧化劑協(xié)同作用，增強(qiáng)抗氧化效果。這有助于維持食品的營(yíng)養(yǎng)成分，減少因氧化反應(yīng)導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)損失。

（2）改善風(fēng)味：

一些植物色素在發(fā)揮著色功能的同時(shí)，還能為食品帶來(lái)特殊的風(fēng)味。例如，從香草類(lèi)植物中提取的天然色素可能帶有淡淡的香草味，在冰淇淋、甜點(diǎn)等食品加工中使用時(shí)，既能著色又能增加風(fēng)味的層次感。

加工技術(shù)對(duì)天然植物色素應(yīng)用的推動(dòng)

1、提取技術(shù)的進(jìn)步

傳統(tǒng)的溶劑萃取法不斷得到優(yōu)化。通過(guò)選擇更合適的溶劑、控制萃取溫度和時(shí)間等條件，可以提高植物色素的提取率和純度。例如，在提取花青素時(shí)，采用酸性乙醇作為溶劑，在低溫下進(jìn)行萃取，可以獲得更高質(zhì)量的花青素提取物。

除此之外，超聲波輔助提取和酶解法等新興提取技術(shù)的應(yīng)用，也進(jìn)一步提高了天然植物色素的提取效率。超聲波輔助提取可以通過(guò)空化作用破壞植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使色素更容易被提取出來(lái)；酶解法則利用特定的酶分解植物細(xì)胞壁，釋放出其中的色素。

2、微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

微膠囊技術(shù)可以將天然植物色素包裹起來(lái)，提高其穩(wěn)定性。在食品加工過(guò)程中，微膠囊化的植物色素能夠更好地抵抗光、熱、氧等因素的影響。例如在烘焙食品中，微膠囊化的天然植物色素可以在高溫烘焙過(guò)程中保持其色澤和活性，確保食品的品質(zhì)。

天然植物色素在大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展

1、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中的應(yīng)用

植物色素本身具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。例如類(lèi)胡蘿卜素是維生素A的前體，在人體中可以轉(zhuǎn)化為維生素A，對(duì)視力保護(hù)、細(xì)胞分化等具有重要作用。許多營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中都添加了天然植物色素，如含有β-胡蘿卜素的軟膠囊，為人們提供了方便的補(bǔ)充維生素A的途徑。除此之外，花青素具有抗氧化、抗炎等多種生物活性，被廣泛應(yīng)用于抗氧化營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中。研究表明，花青素可以清除體內(nèi)自由基，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，對(duì)預(yù)防慢性疾病具有一定的作用。

2、在疾病預(yù)防和健康管理中的角色

（1）慢性病預(yù)防：

攝取富含植物色素的果蔬和降低慢性病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，例如心血管疾病、癌癥和神經(jīng)退行性疾病。植物色素的抗氧化、抗炎和抗增殖特性可能有助于保護(hù)機(jī)體免受這些疾病的侵害。在大健康產(chǎn)業(yè)中，倡導(dǎo)通過(guò)食用富含天然植物色素的食物或補(bǔ)充劑來(lái)進(jìn)行慢性病的預(yù)防已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。例如，長(zhǎng)期食用富含類(lèi)胡蘿卜素和花青素的食物可能降低患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些植物色素可以改善血管內(nèi)皮功能，降低血脂和血壓等危險(xiǎn)因素。

（2）抗炎作用：

某些植物色素，例如花青素和類(lèi)胡蘿卜素，具有抗炎活性。它們可以通過(guò)抑制炎癥因子釋放、阻斷信號(hào)通路和調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能來(lái)發(fā)揮抗炎作用。在健康管理方面，對(duì)于一些炎癥相關(guān)的疾病，如關(guān)節(jié)炎等，天然植物色素可能成為輔助治療的選擇。

天然植物色素應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)與解決方案

1、穩(wěn)定性問(wèn)題

大部分天然植物色素對(duì)光、熱、氧、微生物和金屬離子及pH值變化敏感，穩(wěn)定性較差。這在一定程度上限制了它們的應(yīng)用范圍。例如，葉綠素在光照和高溫下容易分解，導(dǎo)致其綠色褪色。

解決方案：

除了前面提到的微膠囊技術(shù)，還可以通過(guò)添加穩(wěn)定劑來(lái)提高植物色素的穩(wěn)定性。例如，在含有花青素的食品或化妝品中添加抗壞血酸等穩(wěn)定劑，可以減少花青素的降解。同時(shí)，優(yōu)化產(chǎn)品的包裝，采用避光、隔氧的包裝材料也有助于保持植物色素的穩(wěn)定性。

2、成本比較高

植物色素在植物體中含量較少，分離純化較為困難，其中有的共存物存在時(shí)還可能產(chǎn)生異味，因此生產(chǎn)成本較合成色素高。這使得一些企業(yè)在選擇植物色素時(shí)存在顧慮。

解決方案：

隨著提取技術(shù)的不斷發(fā)展，提取效率的提高有望降低植物色素的生產(chǎn)成本。大規(guī)模種植富含植物色素的植物原料，也可以在一定程度上降低原料成本。此外，通過(guò)政策支持和市場(chǎng)引導(dǎo)，鼓勵(lì)企業(yè)采用天然植物色素，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

天然植物色素在食品加工以及大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展顯著。在食品加工中，它不僅提供自然的色澤，還對(duì)食品品質(zhì)有諸多積極影響，并且加工技術(shù)的發(fā)展也不斷推動(dòng)其應(yīng)用。在大健康產(chǎn)業(yè)中，從營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑到疾病預(yù)防等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。盡管面臨穩(wěn)定性和成本等挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增加，天然植物色素的應(yīng)用前景十分廣闊。

總的來(lái)說(shuō)，天然植物色素未來(lái)將在食品和大健康領(lǐng)域中扮演更加重要的角色，同時(shí)也將為人們的健康與生活品質(zhì)提升做出更大的貢獻(xiàn)！

作者簡(jiǎn)介：

Ranksey，從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)食品保健知識(shí)與新聞科普傳播工作。