천연식용색소의 성격 및 종류에 대한 자료입니다

천연식용색소는 천연원료 (주로 식물재료)를 추출하고 정제하여 얻은 제품이다.그것은 음식에 착색하는 데 사용되는 천연 식품 첨가물이다.식용색소는 그 원료와 성질에 따라 천연색소와 합성색소로 나눌수 있다.중국에서는 식물색소 48 종을 포함해 65 종의 색소가 식품산업에 사용 승인을 받았다.현재 매년 중국에서 생산되는 식용색소의 90%를 천연색소가 차지하고 있으며;이 중 20%는 식물에서 추출하고 미생물 발효를 통해 추출한 천연 색소이며, 나머지는 캐러멜 색소이다.해외, 특히 유럽, 미국 등의 선진국에서는 식품 가공 산업 [1]에 사용하기 위해 새로운 천연 색소를 많이 개발하고 있다.천연 식품 색소는 미래 개발의 주류가 되었다.최근 사회 및 경제의 발전과 식생활 수준의 향상에 따라 식음료산업은 식용색소에 대한 요구도가 점점 높아지고 있다.따라서 식용색소의 안정성 및 가공특성이 점점 중요해지고 있다.또한 식품 가공 산업의 요구에 부응하기 위해 새로운 기술과 공정의 개발 및 사용을 통해 새로운 착색제를 개발하고 있다.

천연 식용 색소의 특성 1

대부분의 natural colors come from edible plant and animal tissues. Compared with synthetic colors, natural colors have the characteristics of low side effects and high safety. Some natural colors also have health and nutritional benefits. Because natural colors can retain the color of the natural product and some can add a pleasant aroma to the food, they are more popular with consumers.

식물색소는 색을 더할수 있고 천연색소와 비슷하여 자연의 아름다움이다.그러나 식물색소는 식물에 소량 존재하여 분리 및 정화가 어렵다.천연안료의 생산비는 합성안료보다 훨씬 높은 경우가 대부분이며 식물의 종류, 원산지, 재배시기 등에 크게 영향을 받는다.식물색소에는 여러가지 종류가 있으며 그 성질도 복잡하다.또한 일부 안료는 공존하는 물질이 있을 때 특이하거나 불쾌한 냄새를 낼 수 있습니다.합성안료와 비교할 때 대부분의 식물안료는 착색강도가 비교적 약하고 균일하게 염색하기 쉽지 않으며 합성안료처럼 밝고 선명하지 않다.또한 빛, 열, 산소, 금속이온 및 pH 값의 변화에 더 민감하고 안정성이 더 떨어진다.사용중에 일부 식물색소는 색소 안정제와 항산화제를 첨가하여 제품의 유통기한을 높일 필요가 있다.식물색소의 경우 그 자체의 물리적, 화학적 특성으로 인하여 특이성이 강하고 응용범위가 좁다.그러므로 천연안료를 연구, 개발할 때 안료의 응용범위가 매우 큰 관심사가 된다.

2. 천연 식용 색소를 만드는 방법

생산하는 주요 방법천연 식용 색소생명공학을 이용한 직접 추출, 합성, 생산이다.현재는 직접 추출법을 주로 사용해 천연색소를 생산하고 있다.합성방법은 현재 화학적 조성이 안정하고 분자구조가 비교적 간단한 카로틴과 같은 개개의 안료에 한정되어 있다.대부분의 천연색소는 복잡한 분자구조와 불안정한 물리화학적 성질 때문에 화학적으로 합성하기 어렵다.그러므로 사람들은 광물, 미생물에서 특히는 동물, 식물에서 새로운 천연색소자원을 찾기 위하여 힘쓰고있다.

최근년간 생명공학기술이 발전함에 따라 천연색소의 생산에 전혀 새로운 분야가 열렸다.현재 형질전환된 식물세포배양기술과 식물조직배양기술을 이용하여 식용색소를 생산하는데 큰 가능성을 보이고 있다 [2, 3].천연색소는 일반적으로 식물과 미생물의 2차대사산물로서 식물과 미생물중의 함량은 보통 매우 낮다.유전자공학을 이용하여 색소와 같은 2차 대사산물을 증가시키기 위해 식물이나 미생물의 대사경로를 인위적으로 변화시키는 형질전환 식물과 형질전환 고효율 세균을 만드는 것은 생명공학을 이용하여 천연색소의 생산을 증가시키는 새로운 방법이다.현재 유전자 변형 미생물의 발효를 통해 카로티노이드, 적색 효모 색소 등 많은 천연 색소를 대량 생산할 수 있다.

천연 식용색소는 원료의 전처리, 분쇄, 침지, 여과, 집광, 건조 등의 단계를 포함하는 공정인 용매 추출에 의해 주로 추출된다.사용되는 용매는 안료의 물리적, 화학적 성질과 안료의 원료에 따라 달라진다.천연색소 추출에 일반적으로 사용되는 용매로는 아세톤, 에탄올, 알칸, 벤젠 등의 유기용매와 산, 알칼리 용액, 지방과 기름, 이산화탄소, 물 등이 있다.최근에는 새로운 초임계 유체 추출 기술을 개발하여 색소 추출에 적용하여 괄목할 만한 성과를 거두고 있다.

천연 식용색소의 3 종류

천연식용색소는 원료의 출처에 따라 식물색소, 동물색소, 미생물색소, 광물색소로 나뉜다;화학구조에 따라 안토시아닌, 카로티노이드, 엽록소, 헤모글로빈 등으로 나뉜다;안료의 색조가 다름에 따라 적색-자주색계열, 황색-주황색계열, 청록계열로 나눌수 있다.이 글에서는 안료의 화학적 조성과 주요 특성에 대해 중점적으로 살펴보고자 한다.

3.1 식물 안토시아닌

안토시아니딘이라고도 하는 안토시아닌은 식물 세포에서 글리코사이드, 즉 설탕 에스테르의 형태로 존재한다.줄기, 잎, 꽃 등 식물의 부동한 조직과 기관에 함유되여있는 부동한 안토시아닌은 식물의 부동한 색을 낸다.식물 안토시아닌의 단점은 색상이 산-염기 환경의 변화와 빛과 열 조건의 변화에 민감하다는 것이다.장점은 물에 잘 녹고 약산성 조건에서 빛과 열 조건의 변화에 비교적 안정하다는 것이다.예를 들어 안토시아닌 용액에 일정량의 구연산을 첨가하면 안정성을 높일 수 있다.자연은 식물 자원이 풍부하여 안토시아닌 추출에 충분한 원료를 제공합니다.특히 식물색소를 채취하는것은 주로 농산물과 부업생산물의 종합적리용으로서 옥수수안료, 붉은벼안료, 검은콩선체안료, 카로틴, 포도껍질안료, 장미안료, 감귤안료 등이 그러하다 [4, 5].과일의 색소 추출물은 과일향이 날 뿐만 아니라 특정 영양소도 함유하고 있다.흔히 음료의 향미첨가제, 사탕, 과실주의 착색제로 쓰인다.

식물 엽록소 3.2

엽록소는 식물 엽록체의 중요한 성분이다.녹색식물과 조류에서 널리 발견되며 고등식물과 녹조류에 녹색을 입힌다.임상에서 엽록소는 세포를 활성화하고 혈액생성을 촉진하고 혈액을 보충하며 감염을 퇴치하는 효과가 있다.최근에는 암세포의 성장을 억제한다는 사실도 밝혀졌다.엽록소는 엽록소 a와 엽록소 b로 구분되는 포르피린 화합물로 물에 녹지 않지만 알코올, 아세톤, 석유에테르 등 유기용매에는 잘 녹는다.

Chlorophyll is stable under alkaline conditions, but under acidic conditions its Mg2+ is easily replaced by hydrogen ions, thus losing its green color [6, 7]. Therefore, to keep fresh green vegetables green, they can be frozen or freeze-dried, or blanched in 60-75 °C hot water, which can delay or reduce the oxidation and discoloration caused by high temperatures. Since chlorophyll is easily broken down by light, it is made into copper or sodium chlorophyllin in most cases to maintain its stability. Among food additives, the blue-green pigment series belongs to this type of product; other similar products include algin blue and gardenia blue. Copper chlorophyllin sodium salt is soluble in water, ethanol and fat, but it is unstable to light, heat and acids and is also expensive. However, it is difficult to replace it with other natural pigments because of its bright colour.

식물 카로티노이드 3.3

카로티노이드는 식물에서 널리 발견되는 채색 물질의 일종이다.현재 카로티노이드의 종류는 600가지가 넘는다.카로티노이드마다 분자구조가 다르다.일반적으로 카로티노이드는 화학적으로 8개의 이소프렌 사슬을 가진 탄소 골격으로 구성되며 공액 이중결합을 포함하는 이소프렌 중합체이다.식물 엽록체에서 발견되는 카로티노이드에는 카로틴과 루테인 등 두 가지 색소가 들어 있다.전자는 주황색이고 후자는 노란색이다.세가지 주요의 탄소, 카로 틴:α, β와 γ이다.카로티노이드는 지방에는 녹지만 물에는 녹지 않는다.물리화학적으로는 비교적 안정하며 산, 염기, 고온에만 약하게 반응한다.그러나 빛이나 산화제, 효소에 의해 쉽게 분해된다.카로티노이드는 녹색 채소, 노란색 과일과 채소, 야자유에서 풍부하게 발견된다.

변환 될 수 있는 사람들 사이에서 카로 티 노이 드,하는 것은 레 티 provitamin 라는,와 하나의 가장 높은 생물학적 효능은 β-carotene다.토마토, 수박, 구아바 등에 들어 있는 라이코펜도 카로티노이드이지만 강력한 항산화 활성 때문에 비타민 a로 전환할 수 없는데, 카로티노이드는 VE보다 100배 더 효과적이어서 식품 산업에서 식품 항산화제로 자주 사용된다.카로티노이드는 저밀도 지단백의 산화를 효과적으로 막고 자외선 손상으로부터 피부를 보호하며 암세포의 성장과 전이를 억제하고 전립선암의 발생과 악화를 막아준다.또한 카로티노이드를 많이 섭취하면 망막황반변성과 노화와 관련된 전립선 질환을 줄일 수 있다 [8~10].

In addition to carotene and lutein, carotenoids also include capsanthin and gardenia yellow. Capsanthin is a fat-soluble pigment extracted from chili peppers that is reddish-orange in color. The pigments contained in chili peppers, in addition to capsanthin, also include capsaric acid, which is collectively referred to as capsanthin in a broad sense. Capsanthin has the advantages of being heat-, acid- and light-resistant, and is suitable for coloring foods such as pastries, margarine, canned goods, beverages and dairy products. Since chili peppers are themselves spices with a strong spicy flavor, the chili peppers need to be de-spiced during the extraction of capsanthin. Gardenia yellow pigment is a pigment extracted from the fruit of the gardenia jasminoides plant in the rubiaceae family. It is easily soluble in water, insoluble in oil, has little effect on hue depending on pH, is thermally stable, slightly less light stable, and quite stable to metal ions. It is hardly affected by aluminium, calcium, lead, copper, tin, etc., but turns black when exposed to iron. Gardenia yellow pigment is suitable for use in pastries, cold drinks, sweets, dairy products, etc. According to incomplete statistics, there are nearly 20 factories in Japan producing gardenia yellow pigment, and most of the raw materials are imported from China. China is rich in gardenia resources, and it grows in large quantities in provinces south of the Yangtze River, so it is worth developing.

34 플 라보 노이 드

플라보노이드는 식물에서 널리 발견되며 많은 유도체를 가지고 있다.지금까지 수천 개의 플라보노이드가 발견되었다.서로 다른 목,과, 속, 종의 식물에 함유된 플라보노이드의 종류도 다르며 꽃, 뿌리 등 식물의 조직과 기관에 함유된 플라보노이드의 종류도 다르다.일반적으로 곡류, 채소, 과일에는 플라보노이드 색소의 함량이 높다.플라보노이드는 수용성 페놀성 화합물이다.분자 구조에서 3 탄소 링크 (C6-C3-C6)는 두 개의 벤젠 고리를 연결한다.플라보노이드는 항산화 활성, 활성산소 소거 등의 생리 활성을 가지고 있으며, 심혈관 질환 예방 및 박테리아, 바이러스, 알레르기 퇴치에 효과적이다.또한 콩에 함유되어 있는 이소플라본은 혈중 지질의 상승, 골다공증, 폐경 증후군 등 낮은 호르몬 수치와 관련된 질병의 치료 및 예방에 긍정적인 효과가 있다 [11-13].일부 플라보노이드는 에스트로겐 수치가 높은 사람들의 항호르몬 능력을 강화시킬 수 있고, 폐, 대장, 피부, 자궁내막, 유방, 전립선, 기타 심혈관 질환 및 백혈병 등 각종 질병을 예방하고 치료하는 데 효과적이며 암세포의 성장을 억제할 수 있다.

적효모 쌀 3.5

Monascus Red는 Monascus 균사체가 분비하는 천연 식용 착색제인 Red 효모 색소의 통칭입니다.모나스쿠스의 2차 대사산물이다.찹쌀과 비찹쌀로 모나스쿠스를 발효시키면 대량의 붉은색 효모색소를 산생할수 있다.가공되지 않은 적색효모쌀은 바로 식용색소에 사용할수 있다.모나스쿠스 색소는 복잡한 물질로, 붉은 색은 6가지 성분이 혼합되어 생성된다.이 중 모나스코루브린과 모나스코루브린은 붉은 보라색이고, 모나스코루브린과 모나스코루브린은 붉은 오렌지색이며, 모나스코루브린과 모나스코루브린은 노란색이다.기타 천연색소에 비해 적색효모벼색소는 강한 착색력을 가지고있는데 특히 단백질에 대한 착색력이 더 강하다.또한 가볍고 열에 강하며, 산 및 알칼리에 대한 저항성, 산화환원제 및 금속 이온의 변화 등 다른 장점이 많다.현재 적효모쌀색소는 육류, 수산물, 발효식품, 콩제품, 와인 [14~16]을 착색하는데 널리 사용되고 있다.

캐러멜 색소 3.6

캐러멜 색소 (Caramel coloring)는 당의 탈수 및 응축 과정에서 얻어지는 수용성 색소이다.제품은 생산 공정에 따라 암모늄 소금과 비 암모늄 소금 두 가지로 나뉩니다.암모늄 염 캐러멜은 더 나은 색상, 산 및 알칼리에 대한 안정성, 내열성, 내광성, 간단한 가공 방법, 높은 수율 회수율의 장점을 가지고 있습니다.캐러멜 색은 다양한 음료, 과자, 심지어 간장 [17, 18] 등의 제품에 색을 칠하는 데 널리 사용된다.

강황 색소 3.7

This is a pigment extracted from the underground rhizomes of plants in the ginger family, Curcuma. Its main component is curcumin. It is insoluble in cold water, soluble in ethanol and propylene glycol, and easily soluble in glacial acetic acid and lye. Its advantages are high color value, strong coloring power, thermal stability, and good light resistance of its alcoholic solution. It is suitable for use in candy, pastries, condiments, etc. [19, 20]. China has abundant turmeric resources, which are mainly produced in Sichuan, Fujian and other places and should be vigorously developed. In addition, the yellow-orange pigment series also includes paprika yellow pigment, safflower yellow pigment, corn yellow pigment, nuclear yellow pigment, annatto orange pigment, rehmannia yellow pigment, citrus pigment, etc.

3. 8 다른

위에서 설명한 안료의 종류 외에도 현재 중국에서 연구 단계에 있는 안료가 있으며, 일부 안료는 이미 소량 생산되고 있는데, 예를 들면 제비꽃과의 붉은 사탕무우의 덩이줄기에서 추출한 베탈라인 (betalain;라미아과의 시소의 잎에서 추출한 시소 색소;보라색 양배추의 잎에서 추출한 적색 양배추 색소;Gramineae 과의 수수 선체에서 추출한 수수 색소;붉은 쌀에서 추출한 붉은 쌀 색소;코코아 나무의 발효와 볶은 익은 씨앗으로 만든 코코아 색소;붉은 호박에서 추출한 붉은 호박 색소;그리고 아마란스 가족이 먹는 레드 아마란스에서 추출한 아마란스 붉은 색소 등 [21~23].

천연식용색소 개발 전망 4

people&로#39;의 삶의 질이 향상되고 건강관리에 대한 인식이 커짐에 따라 식용색소의 안전성과 영양가치가 갈수록 중요해지고 있다.천연색소는 합성색소와 비교할 때 부작용이 적고 안전성이 높은 등 장점이 많다.또 일부 천연색소는 건강과 영양상의 리유가 있으며 천연식물색소는 천연색을 띤다.중국에는 생물자원과 비생물자원이 모두 풍부하며 식물자원은 전국 각지에서 발견된다.이 중 많은 식물들은 중국 전통 약초일 뿐만 아니라 적색, 황색, 자색 등 다양한 색소를 추출하는 양질의 원료이기도하다.

이밖에 농산물과 부업생산물의 심층가공에서도 아주 다양한 안료가 생산된다.따라서 차이나&의 합리적인 개발과 활용#39;s natural resources and agricultural and sideline products will provide the food industry with natural pigments that are not only highly safe but also have certain nutritional value. In recent years, with the technological progress and the increasingly perfect process of refining and using natural pigments, natural pigments have accounted for an increasingly large proportion of the pigments used in the light industry, especially in the food processing industry. It is an inevitable trend for natural food additives used in the food industry to gradually replace synthetic food additives with natural pigments[24~26] . Therefore, as a food coloring additive, natural pigments have very broad development prospects.

참조:

[1] 유환링, 양캔, 간잔캉.식품 [J]에서 천연 식품 색소의 역할.광저우 식품 산업 과학 기술, 2001, 17(3):63-65.[2] 리우 리푸.천연 식용색소의 연구 및 응용 (硏究-硏究-)천진농업학회, 2001, 8(2):18-20.

[3] 주홍보, 공장, 니시봉 등.천연식용색소의 화학성분 및 건강영향 연구 개요.서북약국학회지, 2010, 25(2):156-158.[4] 왕양잉, 왕펑, 리수안.안토시아닌의 생리적 기능에 대한 연구 진행.한국농축과학기술학회, 2011(35):77-77, 33.

[5] 배해나, 왕정위.안토시아닌의 연구 진행.중국산림부산물, 2011, 114(5):46-49.

[6] 황치두, 후샤오송, 랴오샤오준 외.엽록소의 연구 진행.중국식품첨가물, 2007(3):114-118.

[7] 관진이, 하오자이빈, 장다 등.엽록소의 추출, 검출 및 생물학적 효과에 대한 연구 진행.동북농업대학 2009, 40(12):130-134.[8] 류첸양.천연 카로틴 (I) [J]의 생산과 응용.천연 생성물 분리, 2003(1):5-8.

[9] 연서화, 정우, 왕중니.응용 프로그램과 연구의 진행 β-carotene다 [J다]식품의약품안전처, 2007, 9(6):58-61.[10] 양지, 이야.카로티노이드 발효물의 생산조건에 관한 연구 (J.식품과학, 1998, 19(8):20-22.

[11]리 Z, 웨이 S,리 C 등.홍화황의 추출공정 개선에 관한 연구 (J.Northwest University for Nationalities, 2000, 21(2):39-41.

[12] Zhu Mingjuan.홍화황색소의 추출공정에 관한 연구 (J.과학기술정보, 2008, 21(28):223-224.

[13] 수강.천연 홍화황의 안정성에 관한 연구 (J.식품산업과학과, 2000, 21(1):16-18.

[14] Ding Lijun, Chen Shan.포인세티아 식물의 적색꽃에서 적색색소의 추출 및 안정성.식품산업과학기술, 1999, 20(6):24-26.

[15] 류이, 닝쩌샹.Monascus 색소 및 육류 제품에의 응용.식품과 기계, 1999(1):28-30.

[16] 푸량.Aspergillus oryzae (J)의 발효대사에 있어서 적색효모 쌀색소의 생리적 기능에 관한 고찰.식품과학, 1998, 19(10):10-12.

[17] Huang Qiang, Luo Fuxing, Fu Xiong.캐러멜 색소와 그 연구 진행 [J.중국식품첨가물, 2004 (3):43-46.

[18] 조란, 양수.캐러멜색소의 생산현황과 식품산업에서의 응용.China Seasonings, 2005, 30(4):53-55.

[19] 우빈, 이상주, 양구언 외.커큐민 (curcumin)의 항산화특성 및 기전 연구 진행.한국장시농학회지 2009, 21(1):121-123.

[20] 판춘메이, 류스원, 우수밍 등.curcumin의 연구 진행 및 응용 전망.중국 조미료, 2011, 36(10):4-7.

[21] 수 유칭.식품화학 [M.북경:중국상무무역출판사, 1996:183-190

[22] 예난, 천봉, 왕소평 등.가드니아 황색색소의 추출공정에 대한 연구 진행.화학공학 및 설비, 2011(9):181-184.

[23] 왕지명.파프리카 레드 (paprika red)의 생산, 개발 및 응용 전망.Shijiazhuang 화학 산업, 2000(4):8-9.

[24] 리옌메이, 왕수취안, 리춘성.파프리카 적색의 특성 및 응용 (J.농산물 가공, 2009, 163(2):52-54.

[25] 시아지루, 시앙 첸시, 왕홍웨이.천연 식용색소의 기능성 응용 및 개발 동향.중국 양조, 2008, 199(22):1-4.

[26] 가오룽하이, 장후이, 이동성 외.천연식용색소 (J.농산물가공, 2009, 175(6):64-68.