천연적색 식용색소에 관한 연구

중국 전통 음식 문화에서 사람들은 색, 향기, 맛의 합리적인 일치에 주목하는 경향이 있다.밝고 아름다운 색상은 사람들로 하여금 행복을 느끼게하고 식욕을 증진시킬 수 있다.생활수준의 향상에 따라 식품의 산업화는 점차 people&의 중요한 부분으로 되었다#39년생 하루 식단.안료는 음식에 매력적인 색을 입히고 피플 &을 높여줄 수 있기 때문에 모든 산업에서 선호되고 있다#39, 구매 욕구.식품색소는 주로 합성색소와 천연색소 두가지로 나눈다.1856년, 영국의 W H 퍼킨스가 처음으로 유기색소 아닐린바이올렛을 합성하였다.이후 합성착색제는 높은 성능과 저렴한 가격으로 인해 급속히 식용색소 시장을 장악했다.그러나 합성색소의 위해성에 대한 연구보고가 갈수록 많아짐에 따라 사람들은 합성색소에 대해 거대한 의구심을 가지게 된다.소비자들은 천연색소가 첨가되거나"인공적이지 않은","all-natural"[2]로 표기된 식품을 선호한다.

The development of natural colorants has become an inevitable trend. Natural food coloring is a natural pigment obtained from various organisms, including microbial, plant, animal and mineral pigments, with plant-based colorants accounting for the majority. It is a safe, non-toxic, nutrient-rich, healthy natural additive. Some natural pigments not only have the effect of coloring food, but also have physiological activity and have broad development and application prospects [3]. Among food colorants, red pigments are a very important type of food coloring. Red tones can stimulate the human brain and give a sense of excitement, as well as having the effect of increasing appetite and enhancing the desire to buy. This article will focus on several commonly used edible 천연적색 식용 색소 with health benefits, with the aim of promoting the development of the pigment industry.

천연 적색 식용 색소의 천연 원료 1

Natural Red Food Coloring generally includes several types such as carotenoids, flavonoids, porphyrins, polyphenols, anthocyanins, and quinones. They are mainly extracted from plant fruits, such as annatto extraet, tomato color and paprika oleoresin. The most studied one is paprika red, which contains more than 50 kinds of carotenoids. The shells of some crustaceans are also an important source of carotenoid-based red pigments, as they are composed mainly of the polyene pigment astaxanthin and a small amount of β-carotene. Anthocyanin-based red pigments are mainly found in the fruits, roots, stems and leaves of plants, such as blaek bean red, beet red and mulberry red. Flavonoid pigments have antioxidant properties, and the most produced flavonoid red pigment is sorghum red (Sorghum Red). Quinone pigments are derivatives of quinones and have antibacterial, antiviral, and anticancer effects. Some quinone pigments come from plants and insects and are important coenzymes in the biological oxidation pathway, such as Jujube Pigment and Carmines. Porphyrin red pigments only refer to blood pigments, which are often used instead of nitrites to color meat products, such as phycoerythrin. The most common polyphenol red pigment is tea red pigment (Tea Red Pigment), which also has a specific inhibitory effect on the HIV reverse transcriptase. In addition, there are red yeast rice pigment and Antarctic red pigment, which are made from microorganisms, and gardenia red pigment, which has been artificially modified [4].

여러 가지 천연적색 식용색소의 연구 현황 2

2. 1 모나스쿠스 붉은 색

홍효모쌀의 2차대사에 의해 산생되는 일종 색소로서 홍효모쌀 홍색색소는 주로 벼와 콩으로 만든다.중국의 전통적인 적색효모쌀 생산공정에 근거하여 먼저 적색효모쌀의 액상발효를 통해 생산한후 선진적인 현대생물분리기술을 리용하여 분말형태의 순수한 천연, 독성이 없는 천연식용색소를 얻는다.현재 세계에서 유일하게 미생물의 발효에 의해 만들어지는 천연색소로 국내외에서 항상보다 안전한 식용색소의 하나로 인정받고 있다.연구에 따르면 적색 효모쌀 색소는 혈중 지질과 혈압을 낮추는 등의 생리 활성과 항돌연변이, 항암, 방부제 성질을 가지고 있으며 빛, 열, 금속 이온의 영향에도 안정하다 [5].

리산산 등 6명은 사천식 소시지에 아질산염 대용으로서 적효모 벼 색소를 응용하는 연구를 하였다.광보호 포장이든 투명 포장이든 적색 효모쌀 색소는 0.12 g/kg의 비율로 첨가했을 때 27일 저장 후 동일한 아질산나트륨 첨가 수준인 0.12 g/kg을 달성할 수 있다.요즘은 적효모 쌀색소는 육류 제품의 방부제 및 착색제로 사용되는 것 외에도 포도주 산업, 조미료 산업, 밀가루 제품 산업, 섬유 산업 [7] 등의 산업에도 널리 사용되고 있다.현재 적색효모쌀색소를 추출하는데 가장 널리 사용되고있는 방법은 초음파보조추출법이다.추출 효율을 높이기 위해 관련 유전자 PKS [8]를 시작으로 적색효모 쌀의 2차 대사산물에 대한 연구를 수행할 수 있다.

2. 2 코치닐 적색 색소

Cochineal red pigment (cochineal) is a natural pigment extracted from the female cochinealinsect on cacti, with a pink to purplish red hue. As a natural dye derived from insects, it has a long history [9]. Because it is an anthraquinone natural pigment with very stable physical and chemical properties, it is considered the safest natural pigment and is widely used in the production of food, cosmetics, pharmaceuticals, textiles, etc. Liu Lanxiang et al. [10] used acetic anhydride/acetic acid as the reaction system and dodecyl succinic anhydride (DDSA) as the esterifying agent to chemically modify the carmine acid molecule, and the resulting oil-soluble carmine derivatives both had good oil solubility and stability.

현재 고성능 액체크로마토그래피는 각종 식품에 들어있는 코치닐 색소의 함량을 알아내는 데 주로 사용된다 [11].코치닐 적색 색소와 한 글자 차이로 다른 카민은 아조 합성 색소입니다.정기검역에서 일부 기업들이이 두가지 사용을 혼동하는 것을 자주 발견하는데 이는 일정한 식품안전 위험을 내포하고 있다.후아콩글링 등 [12]은 연구 분석 과정에서 카민과 카모이신을 비교하고 전사적 품질시스템, 감리모델, 정보교환의 세 가지 영역에서 대응방안을 제시했다.카민은 우수한 염색 능력을 가지고 있을 뿐만 아니라 안전성과 건강성이 높은 장점을 가지고 있으며, 매우 넓은 응용 가능성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

2. 3 적날짜 색소

대추는 식용 식품의 일종으로 영양소가 풍부할 뿐만 아니라 의료 및 보건 효과가 있으며 밝은 색갈로 천연 적색이 풍부하다.대추색소는 대추의 껍질과 잔여물에서 추출한 일종의 천연색소이다.기타 합성적색안료와 비교할 때 색상이 밝고 대추향이 강하며 안전성과 무독성이 있고 안정성도 좋다.과일 음료와 음식에 색을 입히는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라 맛을 강화하는 데도 사용할 수 있다.WH Yao 등 13)은 수조추출을 통해 적색일색소에 대한 최적 추출공정을 결정하였는데, 추출액은 0.8039% NaOH, 온도는 81.2 °C, 추출시간은 3.09시간이었다.

추출중에 마이크로파, 초음파를 사용하면 효률을 효과적으로 높일수 있다는 연구결과가 나왔다 [14-15].Yue Li 등 16)은 발효균주로 Aspergillus niger를 사용하였으며 적대추 색소 추출을 돕기 위한 Aspergillus niger의 액상발효를 위한 최적의 발효조건은 발효온도 30 °C, 발효시간 5 d, 탄소대 질소비 5:1로 대추껍질을 고정탄소원으로하고 질산나트륨을 질소원으로 하였다.잘 알려져 있듯이 천연색소에는 공통적인 문제점이 있는데 바로 불안정하다는 것이다.대추색소는 중알칼리성환경에서는 쉽게 용해되고 산성환경에서는 쉽게 침전된다.고온과 강산으로 처리한 후 대추 색소의 구조가 손상될 수 있다.벤조산나트륨은 대추 적색색소의 안정성에 거의 영향을 미치지 않는 반면, 소르브산칼륨은 안정성에 가장 심각한 영향을 미친다 [17].유영봉 등 18명은 적색일자색소 용액이 색발현 반응, 초가시광선 분광법 및 IR 분광법 분석을 통해 폴리페놀, 플라보노이드, 레소시놀 구조 물질을 함유하고 있으며,이 중 플라보노이드는 주로 디히드로플라보노이드라는 것을 발견하였다.연구에 따르면 적색대일색소는 플라보노이드 색소로 활성산소 제거, 산화 방지, 노화 방지, 심혈관 및 뇌혈관 질환 예방, 혈압 저하, 혈중지질 저하, 혈당 저하 등의 약리학적 효과가 있으며 항암, 산화 방지 및 기타 보건품, 립스틱, 노화 방지 화장품 [19]의 연구 개발에 사용될 수 있다.

2. 남극 적색안료 4

Antarctic red pigment is a pigment-producing fungus Geomyces WNF-15한isolated and purified from an Antarctic soil sample. After analyzing its colony characteristics, microscopic morphology observations and ITS sequences, it was classified as Geomyces. Studies have shown that the pigment produced by this Antarctic fungus is a red powder [20]. The application of red yeast rice pigment is limited because a mycotoxin harmful to humans and animals, patulin, was 탐지in red yeast rice fermentates.

최근년간 연구자들은보다 안전한 미생물색소를 탐구하고 있으며이 남극의 진균색소를 기존의 색소와 비교해냈다.진빈빈 [21]은 남극 적색색소의 발효 조건을 최적화하고 남극 적색색소 Geomyces sp. WNF-15A의 조성 및 생리활성을 탐색, 분석하였다.이번 연구를 통해이 곰팡이의 색소 분비 능력과 안정성이 유사종에 비해 높고 항산화, 환원성, 항균성도 가지고 있음을 알 수 있었다.Liu Jie 등 22)은 남극의 곰팡이 Geomyces sp. WNF-15A 가 생산하는 적색색소의 색도 (155.2) 가 적색효모쌀색소 (86.4)에 비해 월등히 높은 것으로 나타났으며, 항산화 능과 산 안정성 및 식품 첨가물 안정성 등 일부 특성 또한 적색효모쌀색소에 비해 우수한 것으로 나타났다.코치닐 적색 색소를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.남극적색색소는 진균색소이다.균류는 색소를 생산하는데 독특한 장점을 갖고있는바 균류를 리용하여 색소를 생산하는것은 점차 식품공업에서 하나의 추세로 될것이다.

3 결론

천연적색 식용색소는 복잡한 구조로 인해 합성색소에 비해 안정성이 떨어진다.동시에 합성색소는 구조가 명확하고 순도가 높아 식용색소 응용에 더욱 편리하다.그러나 합성색소가 지정된 농도를 초과하거나 잘못 사용되면 인체에 큰 해를 끼치게 된다.천연적색 식용색소는 극히 풍부하여 건강증진효과가 좋다.중국의 천연적색 식용색소 생산량이 해마다 증가하고 있지만 공급은 여전히 수요에 미치지 못하고 있다.천연적색 식용색소에 대한 현재의 연구는 추출과 분리 그리고 신속한 결정에 초점을 맞추고 있다.그러므로 공장의 기술개혁과 혁신을 가속화하여 더욱 순수하고 품질이 좋으며 환경친화적인 천연적색식용색소를 생산하여야 한다.또한 식물에서 천연적색 식용색소를 추출하는 데에는 비용이 많이 들기 때문에 미생물에 대한 연구 개발이 천연색소에 대한 향후 개발 방향이 될 것이다.

참조

[1] 마오더장, 주일링.중국 식품용 천연 청색색소의 연구 진행 [J.중국식품첨가물, 2011 (4):149-155.

[2] Ghidouche S, Rey B, Michel M 등이 있다.천연 먹색의 안정성 평가를 위한 신속한 도구 [J.식품화학, 2013, 139 (1-4):978-985.

[3] 장수전, 장준빙, 웅용.천연식용색소 (J.중국식품첨가물, 2014(8):172-177.

[4] 하명, 두키젠.천연적색 식용색소의 연구 진행.식품연구개발, 2002(6):38-41.

저우원빈, 지아루이보, 리안 등.적색효모미 색소의 성분, 기능성 활성 및 응용에 관한 연구 진행 (Research progress on the components, functional activity and applications of red yeast rice pigment)중국양조, 2016(7):6-10.

[6] LI S S,XIAO L Q,LIU H Q, 외. 사천식 소시지의 아질산염 대체제로서 적색 효모쌀 색소의 응용 (Application of red yeast rice pigment as a nitrite substitute in Sichuan-style sausage[J. 청두대학 (成都大學) 논문집 (Natural Science Edition),2015(2):121-124.

[7] 류 D C, 임 C, 김 K 등.다양한 아미노산으로 발효시켜 추출한 monascus 색소의 색 특성 (J.J Agr Food Chem, 2003, 51(5):1302-1306.

[8]  황 Z, 장 S, XU Y, et al.  대사 pksCT 유전자가 monascus aurantiacus Li As3에 미치는 영향.4383가스크로마토그래피-비행시간 질량분석법 기반 대사체학을 이용하였다 [J. J Agr Food Chem,2016,64(7):1565-1574.

[9] Stathopoulououa K, Vallanoub L, Skaltsounisa, A  L, et, 의 anthraquinone 성분의 구조 해명 및 크로마토그래피 식별 cochineal  ( Dactylopius coccus)   detected  역사적 사물에서 [J. 「 Analytica Chimica Acta 」, 2013, 8(3):264-272.

[10] 류란향, 정화, 장원원 외.DDSA 에스테르화에 의한 카민 색소 유도체의 제조 (Preparation of carmine pigment derivatives by DDSA esterification)산림화학공업, 2015(4):117-124.

[11] 구멍징, 리쿤, 자오단잉.식품 중 코치닐 레드 (cochineal red)의 고성능 액체 크로마토그래피 측정.

[12] 후아콩링, 왕지콩, 지아루.식품첨가물 카르민 (carmine)과 카르민산 (carminic acid)의 비교연구.식품 및 발효기술, 2017(1):69-73.

[13] Yao W H, Yao W H. 반응표면분석에 의한 대추껍질의 적색색소 추출공정 최적화에 관한 연구 (J.  식품 연구 &개발, 2014(10):28-32.

[14] 우제이, 메이 G, 유 B 외.마이크로파법에 의한 대추로부터 적색색소의 추출공정에 관한 연구 (J.식품연구개발, 2015, 36(23):43-46.

[15] Qi-Hu Ma, Shao P L, Zhang H H, 외.반응표면방법론에 의한 대추껍질로부터 적색색소의 초음파 보조 추출의 최적화.과학 &외식산업기술, 2014, 35 (8):255-259.

[16] Yue L, Jing S Q. Aspergillus niger 액상발효에 의한 대추로부터 적색색소 추출공정의 최적화 (J.외식산업, 2015(12):105-108.

[17] Zhou H P, Shao P L, Liu D H 등.일반식품첨가물이 대추로부터 적색색소의 안정성에 미치는 영향 (Effect of common food-additives on the stability of red pigment from jujube)  중국식품첨가물, 2015(11):110-115.

[18] 너 F, 황 L X, 장 C H 등.부제:Preliminary study on spectrums and structure properties of pigments from Ziziphus jujube peel[J]. 과학 &외식산업기술, 2013, 34(13):99-98.

[19] 정안란, 샤오페이란, 저우화페이 외.적일색소의 추출, 정제 및 물리화학적 특성에 대한 연구 진행.

[20] 왕펑친, 수빈, 손윤페이 등.남극의 곰팡이 발견 및 곰팡이가 분비하는 색소의 특성 분석 [J.한국식품과학회지 2013(3):189-195.

[21] 진빈빈.남극 적색색소의 조성 및 특성 분석 [D.청두 (成都):청두 (成都) 한의과대학, 2014.

[22] Liu J, Dong L, Guo Y 등.남극의 적색색소와 적효모벼 색소의 비교 안정성 (J.식품발효산업, 2017(2):90-94.