천연색소의 성격과 용도는?

천연 색소 is 이general term 을colo붉은substances found 에서nature, mainly 에서이flowers, leaves, 과일그리고seeds 의plants, 로well 로한small proporti에에서insects 그리고microorganisms. 자연coloring is often used to improve 이color 의food, 그리고is also widely used 에서medicine, cosmetics 그리고fabric coloring. Natural Coloring h로following characteristics: most 의it is obtained 에서plants 그리고animals that people eat every day, it is safe, non-toxic 그리고h로no side effects; it is easily absorbed 에 의해이human body 그리고is a beneficial supplement for maintaining human health; most Natural Coloring h로physiological 그리고pharmacological effects 그리고can prevent 그리고treat certa에서diseases [1]; it has a soft color 그리고an aromatic smell that brings a feeling 의pleasure.  따라서 천연색소는 항상 인기가 있었다. 특히 화학적으로 합성된 안료와 관련된 안전사고가 빈번한 요즘 사람들은 일상생활에서 천연색소를 진정으로 즐기기를 갈망하고있다.저자는 천연색소의 물리적, 화학적 특성, 분리 및 정제, 응용에 관한 연구의 진행상황을 검토한다.

천연색소의 종류와 물리적, 화학적 특성 1

천연색소는 광물성 안료 외에도 그 원천에 따라 동물성 안료, 식물성 안료, 미생물성 안료로 나눌 수 있다;용해도에 따라 수용성 안료와 지용성 안료로 나눌 수 있습니다;화학구조나 색계열 [2]에 따라 구분하기도 한다.다음은 주로 화학 구조에 따른 분류를 소개한다:(1) 이소프렌 안료 (지용성 안료):라이코펜, 캡산틴, 제아잔틴과 같은 공액 이중결합의 긴 사슬로 구성된 이소프렌을 기본 단위로 하는 안료;(2) 피롤로부터 유래된 안료:엽록소와 같은 포르피린 (4개의 피롤고리로 구성)을 기본으로 함;(3) 페놀, 케톤, 퀴논 안료 (알코올 용성 및 수용성):제라늄 안료 및 페튜니아 안료와 같은 안토시아닌 및 탄닌;(4) 인돌색소:대추색소와 적대일색소.다음은 주로 people&와 밀접한 관련이 있는 여러 가지 천연색을 소개한다#39;의 생산, 생활, 건강 및 그 물리적, 화학적 성질.

1. 1 리코 펜

리코펜은 주로 토마토에 많이 함유되어 있으며 (함량은 품종 및 완도에 따라 다름), 수박, 홍고추, 자몽 등 다른 과일이나 채소에도 고농도로 함유되어 있다.이것은 천연색소의 이소프렌 계열에 속하는 선홍색의 바늘처럼 생긴 결정체이다.유기용매에 쉽게 녹고 [3] 물에는 잘 녹지 않는 지용성 색소이다.그 구조식을도 1에 나타내었다.

그림 1에서 볼 수 있듯이 라이코펜 분자는 다중 이중 결합을 포함하고 있으므로 쉽게 산화되고 불안정합니다.빛, O2 또는 pH의 변화는 모두 리코펜의 구조 변화와 산화적 분해를 초래할 수 있다 [4].

1. 2 β-carotene색소

베타카로틴은 자연에서 가장 흔한 천연 색소로 당근, 시금치, 망고 등 과일과 채소에 풍부하다.그것은 아이소프렌 색소의 일종이다.물에 녹지 않지만 벤젠과 클로로포름에는 녹는 검붉은 색의 분말이다.철 이온, 빛, 산소 등이 모두 퇴색하게 할 수 있으므로 베타카로틴은 그다지 안정적이지 않다 [5].그 구조식을도 2에 나타내었다.

도 2에서 볼 수 있듯이,β-carotene 색소많은 이중 결합과 가지를 포함하는 매우 불포화이며, 좋은 싱글릿 산소 quencher입니다.더 근육조직은 이중 채권, 붉은 β-carotene [6].

강황 황색 색소 1.3

강황 색소강황과 사프란의 덩이줄기에서 주로 발견되는 노란색 색소 (향긋한 향이 있는)이다.그것은 플라보노이드 클래스에 속하며 주로 커큐민, 드메 톡시 커큐민, 비스 데메 톡시 커큐민 세 가지 활성 성분을 포함합니다.녹는점은 179~182 °C이며 물에 용해되지 않고 지방질이며 빙하 아세트산, 프로필렌 글리콜, 에틸 아세테이트, 알칼리 용액 및 95% 에탄올에 용해됩니다.철 이온에 의해 쉽게 변색되며 [7] 빛과 열의 안정성이 떨어진다.그 구조식을도 3에 나타내었다.

그림 3에서 볼 수 있듯이 커큐미노이드 분자는 환원성이 높고 (이중결합, 하이드록시기, 카보닐기 포함) 화학반응이 잘 일어나며 특히 단백질의 경우 착색력이 좋다.주진순 외 8인, 단량체 커큐민의 안정성 연구:pH가 증가함에 따라 커큐미노이드는 점차 황색 (pH4)에서 적갈색 (pH 10)으로 변화한다.수크로스와 말토스는 커큐민 (curcumin;비타민 C, 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 마그네슘 이온은 커큐민에 큰 영향을 미치지 않습니다.

1. 4 안 토시아 닌

안 토시아 닌(also known as anthocyanidins) are a type 의flavonoid compound. They are water-soluble 자연coloring agents that are easily soluble in ethanol but insoluble in vegetable oil. They are one 의the main 색소that form the color 의flower petals 그리고fruits. It is mainly found in the skins 의grapes, tomatoes 그리고cherries, as well as in the flowers 그리고fru의의plants such as strawberries 그리고morning glories. Most 붉은and purple fruits and vegetables contain anthocyanins[9]. 이color 의anthocyanins is related to pH (acid 붉은alkali blue). The structural formula is shown in Figure 4.

그림 4에서 볼 수 있듯이, 안토시아닌의 기본 구조 단위는 3,5,7-trihydroxy-2-phenylpyran cation이다.또한 히드록실기의 개수, 메틸화와 당화 위치와 도수, 당의 종류, 안토시아닌에 부착되는 방향산과 지방산의 종류와 양이 달라지며,이 때문에 안토시아닌은 용액 속에서 다양한 색으로 나타나게 된다.20 종류 이상의 안토시아닌이 확인되었다 [10].안토시아닌은 불안정하며 안정성은 pH, 산소 및 금속 이온의 영향을 받습니다.구조 내에 하이드록시기 가 많은 안토시아닌은 메록시기 가 많은 안토시아닌에 비해 안정성이 떨어진다 [11].

1. 5 Betalain

사탕무 색소 are mainly found in the flowers and fruits 의plants, as well as in the vegetative tissues 의most families in the Caryophyllales. They are also found in some higher fungi, such as Amanita muscaria [12]. They are a type 의water-soluble nitrogen-containing 색소that is a derivative 의pyridine. There are two main structures 의beetroot pigments: the reddish-purple betalain and the yellow betaxanthin. It is poorly soluble in acetic acid and propylene glycol, and insoluble in ethanol, glycerin and fats. Currently, more than 50 betalainsand more than 20 betaxanthins have been discovered [13]. According to their chemical structures, betalains can be divided into betaine, amaranthine, myrcianthine and decarboxylated types. Their structural formulas are shown in Figure 5.

그림 5에서 볼 수 있듯이 베탈린 색소의 기본 그룹은 알라닌이고, 베탁잔틴의 R그룹은 주로 아미노산 (또는 아민) 이며, 베타시아닌의 R그룹은 주로 글리코실이다.베탈레인은 물에 잘 녹으며 적보랏빛으로 보인다.그들은 4-7의 pH 범위에서 안정하다;pH 가 4 미만이거나 7 이상이면 용액의 색이 빨간색에서 보라색으로 변하며;pH 가 10 이상이면 용액의 색이 빠르게 노란색으로 변한다 (즉, 베타잔틴이 베타시아닌이 된다).연구에 따르면 베탈린과 안토시아닌은 상호 배타적이다 (즉, 같은 식물에 동시에 존재할 수 없다) [14].베탈린의 안정성은 물의 활성도와 반비례한다.아스코르브산이 베탈린 [15]을 보호한다.

가드니아 노란색 색소 1.6

황색색소는 Rubiaceae 과에 속하는 Gardenia jasminoides의 열매에서 주로 발견된다.천연색소에 들어 있는 몇 안 되는 수용성 카로티노이드 중 하나다.주황색의 분말 (수용액에서는 레몬 노란색)인 등전성 색소이다.주성분은 크로세틴 (crocetin)과 크로톤산 (crotonic acid)이다.물에 쉽게 녹고, 에탄올이나 프로필렌 글리콜 등의 극성 용매와 기타 극성 용매에는 잘 녹지만, 벤젠, 가솔린 등의 비극성 용매에는 잘 녹지 않으며, 기름이나 지방에는 잘 녹지 않는다.그 구조식을도 6에 나타내었다.그림 6에서 볼수 있는바와 같이 원예황색색소의 모핵에는 7개의 결합이중결합이 포함되여있고 양끝에 서로 다른 수의 포도당이 부착될수 있다 (이는 원예황색색소의 극성을 크게 증가시킨다).따라서 gardenia yellow는 자연에서 몇 안 되는 수용성 카로티노이드 중 하나입니다.그것의 색은 환경의 pH에 영향을 덜 받는다 (pH 3-9에서 노란색을 유지한다;그것은보다 더 안정 된 β-carotene pH 4-6에서 또는 pH 8-11), 그리고 그것은 더 많은 빛-그리고 방열도 산성 조건에서보다 중립 또는 알칼리성 조건에서 합니다.이밖에 정원황색은 인체에 쉽게 흡수되고 인체내에서 VA로 전환될수 있으며 단백질과 녹말에 대한 강한 착색능력을 가지고있다.그것은 종종 친수성 식품을 염색하기 위해 산업적으로 사용됩니다.Cu2+ 및 Fe3+는 어둡게 할 수 있으므로 이러한 물질로부터 멀리 보관해야합니다.

1. 7 엽록소

엽록소는 광합성에 촉매 역할을 하는 피롤 유도체이다.그러므로 광합성을 진행하는 모든 생물은 기본적으로 엽록소를 함유하고있다.고등식물은 주로 엽록소 a와 b 두 종류를 포함한다. 그것들의 차이는 피롤고리에 있는 그룹이다. 엽록소 a는 피롤고리에 메틸기가 있는 반면, 엽록소 b는 포르밀기가 있다.또한 이러한 구조적 차이로 인해 서로 다른 색깔을 가지게 된다 (엽록소 a는 청록색, 엽록소 b는 황록색).물에는 녹지 않지만 에탄올, 에테르 [16] 등의 유기용매에는 녹는다.그 구조식을도 7에 나타내었다.

그림 7에서 볼수 있는바와 같이 4개의 피롤고리는 포르피린고리를 이룬다.포르피린 고리의 R그룹이 주로 메틸이면, 그것은 엽록소 a 분자;R 기가 포름알데히드 기라면 엽록소 b 분자이다. The reas에why the chlorophyll molecule is green is because the conjugated system formed by the single bond and double bond in the porphyrin ring absorbs some visible light. The chlorophyll molecule is unstable in its 자연state, but its stability is greatly improved by replacing the magnesium i에in chlorophyll 와ions such as copper, iron, and zinc [17-18].

1.8 모나스쿠스 적색 안료

Monascus red pigment는 Monascus의 2차 대사 산물로, 쌀, 콩 및 기타 원료를 Monascus로 발효시켜 준비된 천연 색소입니다.그것의 화학 구조는 두 부분으로 나눌 수 있습니다:지방산과 폴리케톤.녹는점은 160~192 ℃ 이며, 물, 에테르, 아세트산, 클로로포름, 헥산 및 기타 용매에 녹는다.빛, 온도, 산, 알칼리 용액에 대한 안정성이 떨어지고 바래지기 쉽다.그 구조식을도 8에 나타내었다.

그림 8에서 볼 수 있듯이 모나스쿠스 적색색소가 불안정한 이유는 분자구조가 고도로 결합된 이중결합을 포함하고 있기 때문이다.모나스쿠스 적색 색소는 중성 환경에서 비교적 안정하며, 산성 환경 (pH 3-5)보다 알칼리성 조건 (pH 9-11)에서 더 안정하다. 적색 효모 쌀 색소 분자의 이중 결합은 Cu2+와 Fe3+에 의해 산화될 수 있기 때문에, 그 용액의 색은 밝은 적색에서 적갈색으로 변할 것이다 (그리고 적갈색 침전물이 형성될 것이다).그러므로 적색효모쌀색소를 보관할 때 철, 동 기구를 피해야 한다.

파프리카 적색색소 1.9

파프리카 레드 (Paprika red 또는 고추red 라고도 함)는 주로 솔라나과 (Solanaceae) 과에 속하는 붉은 고추의 과피에서 유래한다.톡 쏘는 후추 향이 나는 카로티노이드 색소다.일종의 이소프렌 색소로 주성분은 파프리카 레드 (paprika red)와 고추 루브룸 (capsicum rubrum)이다.녹는점은 약 175 °C이며, 물과 글리세린에는 녹지 않지만 극성 유기 용매에는 녹는다.농축된 무기산과 반응할 때 청색으로 변한다.구조식은도 9에 표시되어 있다.

그림 9에서 볼 수 있듯이 파프리카 레드는 다수의 불포화 이중결합을 함유하고 있어 호기성 조건에서 산화분해와 변색을 가속시킬 것이다.Pb3+로 침전물을 형성할 수 있으며, Cu2+와 Fe3+도 변색을 일으킬 수 있습니다 (하지만 K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Zn2+는 안정성에 영향을 미치지 않으며, 이러한 금속 이온은 파프리카 레드와 함께 첨가제로 사용될 수 있습니다).또한 파프리카 레드는 열 (25~70 °C)과 산 (pH 3~12)에는 강한 내성을 보이지만 빛에 대해서는 덜 강하다 (가시광선에는 안정하지만 자외선에 의해 쉽게 변색된다).

1. 10 다른

In addition to the 자연색소that are currently used in the 처리industry, as described above, some new natural coloring have been discovered in recent years, such as perilla pigment extracted 에서the leaves 의perilla plants in the mint family; red cabbage pigment extracted from the leaves 의red cabbage; sorghum pigment extracted from the husks 의sorghum plants in the grass family; and red rice pigment extracted from red rice. In addition, natural coloring 색소such as cochineal pigment, lobster red pigment and crab shell pigment can also be extracted from animals[19].

천연색소에 대한 분리 및 정제 방법 2

주요separation and 정화methods currently used for natural coloring are: 초임 계fluid extraction, microwave-assisted extraction, molecular distillation, solvent extraction, enzymatic reaction, etc.

2.1초임계 유체 추출

초임계 유체 추출 (Supercritical fluid extraction, SFE)은 초임계 유체를 이용하는 기술이다.물질이 특정 온도와 압력 (8-50 MPa;35-80 °C), 기체와 액체상 사이의 계면이 사라지고, 그 상태를 초임계 상태라고 한다.이 상태의 유체를 초임계유체 (SCF) 라고 한다.SCF), SCF는 기체와 액체의 장점을 모두 갖춘 고밀도 유체입니다.그것은 액체의 밀도와 용해도와 기체의 낮은 점도와 높은 투과성을 가지고 있습니다.SCF의 용해도는 추출물을 분리하는 목적을 달성하기 위해 온도와 압력에 따라 변화한다.CO2의 초임계 온도 (31 °C)는 상온에 가깝고 무독성, 무오염이기 때문에 장비를 부식시키지 않아 [20] 초임계 유체로 많이 사용된다.천연색소의 종류에 따른 초임계 유체 추출을 위한 최적 공정 조건은 다양하며, 일반적으로 10~50 MPa, 31~80 °C, 3~20 h[21-22] 범위로 나타났다.

2.2 마이크로파 보조 추출

마이크로파 보조 추출은 마이크로파의 작용으로 고속으로 회전하는 쌍극자를 이용하여 양극과 음극 사이를 끊임없이 변화시켜 이온전도뿐만 아니라 eddy 전류 및 마찰을 발생시킨다.짧은 시간 동안 많은 양의 열을 가하면 세포 분자 간의 수소 결합이 끊어지고, 이는 다시 세포막 구조가 끊어지는 원인이 된다.마찰과 충돌로 인한 온도 상승은 세포벽의 파열로 이어진다.모두 세포 내부의 천연색소가 추출제로 확산되는 것을 가속화합니다.

마이크로파 추출은 또한 절연특성이 다른 물질을 선택적으로 가열하여 선택성이 매우 좋다.발열은 유전 상수에 반비례하고 극성에 정비례한다.마이크로파를 이용한 천연색소 추출의 장점은 마이크로파의 고주파 변동으로 추출제 내 천연색소의 용해를 가속화할 수 있어 추출 효율을 향상시키는 동시에 추출 시간을 단축할 수 있다.또한 마이크로파는 가열기능을 가지고 있고, 열에너지는 매우 짧은 시간에 여러 성분을 동시에 추출할 수 있으며, 마이크로파를 이용한 추출은 추출용매의 양을 크게 줄일 수 있고, 에너지를 절약할 뿐만 아니라 오염을 줄일 수 있으며, 결과 또한 재현 가능하다.

분자 증류 기술 2.3

분자 증류 (Molecular distillation, MD)는 단거리 증류 (short path distillation, MD) 라고도 한다.서로 다른 물질의 분자 운동의 평균 자유 경로 (기체 분자의 연속된 두 충돌 사이의 평균 거리) 가 다르다는 원리를 이용한 첨단 분리 방법이다.먼저, 가열장치는 분리될 혼합물을 가열한다.분자들이 충분한 에너지를 얻었을 때, 그들은 증발표면에서 탈출한다.가벼운 분자의 평균 자유로는 무거운 분자의 자유로보다 크다.응축 표면은 무거운 분자와 가벼운 분자의 자유 경로 사이에 설정됩니다.무거운 분자는 응축 표면에 도달하여 증발 표면으로 돌아갈 수 없기 때문에 원래의 동적 균형을 유지하며 빠져나가지 않습니다.

가벼운 분자는 응결면에 도달하여 부단히 응축되여 가벼운 분자의 동적균형을 파괴하고 가벼운 분자를 분리시킬수 있다.천연색소의 분자증류공정은 주로 5개 단계로 나뉜다. (1) 천연색소분자는 액체상에서 증발면으로 확산된다.(2) 천연색소분자는 증발표면에서 자유로이 증발한다.(3) 천연색소분자는 증발면으로부터 응결면으로 날아간다.(4) 천연 착색 분자가 응축 표면에 응축됩니다.(5) 증류물과 잔여물을 수거한다.분자 증류의 장점은 낮은 작동 온도, 낮은 압력, 높은 분리 효율, 오염 없이 물질을 분리하는 것이다.이것은 분리 비용을 줄일 뿐만 아니라 천연 색소의 구조를 손상으로부터 보호합니다.

2.4 용매 추출법

천연색소의 용매추출은 열추출과 냉추출로 나눌 수 있다. 추출된 천연색소의 극성, 공존하는 불순물의 물리화학적 특성, like 가 like 가 녹는 원리에 따라 천연색소에 대한 용해도가 높고, 녹일 필요가 없는 성분에 대한 용해도가 낮은 용매를 선택한다.용액은 삼투와 확산을 통해 시료세포에 들어가 천연색소와 소량의 불순물을 녹여 세포내부와 외부의 농도차를 형성한다.세포속의 농축된 용액은 부단히 밖으로 확산되여 천연색소를 추출하는 목적을 달성한다.용매추출법의 장점으로는 용매가 저렴하고, 조작이 간단하며, 추출률이 높다는 것이다.단점은 추출된 천연색소는 품질이 떨어지고 순도가 낮으며 불쾌한 냄새, 용제 잔류 등이 있습니다.

2.5 효소 추출법

천연 색소는 일반적으로 식물 세포 안에서 발견됩니다.식물에서 천연색소를 추출할 때에는 세포막뿐만아니라 식물세포벽에도 침투시켜야 하는데 이렇게 하면 천연색소의 추출률이 크게 낮아진다.식물 세포벽을 제거할 수 있다면 천연색소의 추출률을 크게 높일 것이다.식물 세포벽은 셀룰로오스와 펙틴으로 구성되어 있으며, 셀룰라아제는 식물 세포벽을 녹여 성분을 쉽게 추출할 수 있다. Yu Huajuan 등 [23]은 수침법과 비교하여 효소추출이 9.40%에서 13.35% 증가한 것으로 나타났다.천연색소와 특정한 효소 반응이 원하는 색을 만들어냅니다.예를들어,니아 노란색 색소니아 glycoside 프라이 머리 아미노산으로 할 수 있습니다 (α-amino 산은)의 액션 아래 β-glucosidase 또는 β-galactosidase 파란색 안료를 생산 하도 록 합니다.

천연색소를 분리하고 정제하는 방법은 많지만 현재의 추출률은 이상적이지 않다.상기 방법 외에도 크로마토그래피 분리, 컬럼 크로마토그래피, 알카리 추출 및 막 분리 방법 [24-26] 등이 있다.

천연 색소 응용 프로그램의 개요 3

식품 중의 천연색소 3.1

'라는 말이 있듯이 사람에게 있어서 가장 중요한 것은 음식이다.사람들은 흔히 좋은 요리를"색갈이 화려하고 향기로우며 맛이 있다"고 묘사한다.People' 음식에 대한 첫인상은 색깔이다.당근을 튀기면 기름이 주황색으로 변하는 것을 볼 수 있고, 아마란스를 데치면 붉은색으로 변한다.천연색소는 식품에 매력적인 색 (알록달록한 만두, 찹쌀밥, 밀, 옥수수, 과일이 가득한 월병, 옥수수빵, 타로빵, 각종 케이크에 알록달록한 작은 동물 등)을 줄 뿐만 아니라 영양가치의 질적인 비약을 통해 소비자들에게 좋은 감각적 체험과 강한 구매욕을 준다.

Although natural coloring is used in small amounts, it has a significant impact on the quality 의the food[27-30]. Natural coloring not only enhances the flavor 의the food, but also has the 미치는 영향antibacterial, bacteriostatic, and extending the shelf life 의the product. Since it cannot be eaten alone as food, it is mainly used in condiments such as soy sauce, chili sauce, pickles, and chili oil. For example, red yeast rice red pigment can increase the redness index 의soy sauce, can be used to improve the color 의soy sauce, which is used for seasoning and braising, so that it does not turn black; gardenia yellow pigment can make the golden yellow color 의soy sauce more obvious; radish red pigment and 열상염료red pigment are used to color acidic products such as chili sauce; safflower yellow pigment can be used to color orange-yellow products such as sweet oranges, pineapples, and mangoes; β-carotene and turmeric yellow pigment can be used to enhance the color and nutrition of chicken essence; paprika red pigment is used for oil spraying and coloring of biscuits; gardenia yellow pigment is used for coloring instant noodles; sodium copper chlorophyllin and 토마토의 붉은 색소식물형 건면에 색소를 입히는 데 사용된다;커큐민은 케이크를 장식하고 월병의 속을 색칠하는 데 사용된다;그리고 붉은 쌀의 붉은 색소는 구운 제품에 색소를 입히는 데 사용됩니다.

의료 및 의료 응용 분야에서의 천연 색소 3.2

최근 들어 각종 암, 종양의 발생률이 높다는 보고가 자주 나오고 있다.사람들은 암을 두려워하면서도 그 원인과 예방책을 찾아내기에 여념이 없다.많은 의학 연구와 임상 실험 결과 인체 내 과도한 활성산소 (ROS) 가 몸 속 모든 곳에서 전자를 강탈하는 것으로 나타났다.단백질 분자의 전자가 ROS에 의해 포획되면 단백질은 분지사슬 연결에 의해 알킬화되고, 단백질 분자는 왜곡되어 암이 발생하게 된다.연구에 따르면 대부분의 천연 색소는 인체 내 singlet 산소를 차단하고, 활성산소를 제거하며, body&를 강화하는 효과가 있습니다#39;의 면역체계와 암 [31]의 발생을 막는다.

Chlorophyll and its derivatives have a wide range of medicinal and health benefits. The chlorophyll molecule is similar in structure to the human hemoglobin molecule. Nobel laureates Dr. Richard Willstatter and Dr. Hans Fischer discovered that chlorophyll has hematopoietic function. Drinking chlorophyll can greatly help the blood recovery of women who have just given birth and people who have lost blood accidentally.  엽록소 유도체:엽록소 아연과 나트륨 염은 임상 의학에서 어린 어린이의 아연 결핍, 피부 손상 및 위장 궤양을 치료하는 데 효과적입니다.엽록소와 그 유도체는 또한 치유를 돕기 위해 구강으로 복용할 수 있다.이외에도 엽록소 및 그 유도체는 감염성 간염, 치질, 백혈병 등의 치료에 도움을 줄 수 있다.체내의 리코펜의 양은 수명의 길이와 관련이 있다 [32-36].인체는 합성할 수 없으므로 외부에서 섭취해야 한다.콜레스테롤 대사를 조절해 심혈관질환을 예방할 뿐만 아니라 남성 불임에도 특별한 효과가 있다.

독일 의사들이 임상적으로 통제한 실험에 따르면 매일 충분한 리코펜으로 보충하는 중년, 노년 남성은 리코펜이 부족한 남성보다 전립선암 발병률이 80% 낮은 것으로 나타났다 [37].리코펜을 정기적으로 보충하는 중년, 노년 여성들은 유방암이나 자궁암 등 산부인과 질환의 발생을 크게 줄일 수 있고 골다공증에도 일정한 예방 효과가 있다.베타카로틴은 지질과산화를 억제하고 면역력을 향상시키며 인슐린 민감성을 향상시켜 시력을 보호하고 암과 당뇨병 발병률을 감소시킨다 [38];curcumin은 항염증, 항응고제, 항감염 및 저밀도 지단백 효과의 산화 방지 변형이 있으며, 혈중 지질을 낮추고 나이 반점과 동맥경화증의 형성을 방지 할 수 있습니다;제아잔틴은 인체에서 VA로 전환될 수 있으므로 시력 보호 및 회복에 도움이 되며 보디 &를 강화하기도 합니다#39;s 면역체계 [39];포도껍질 적색색소는 관상동맥 심장병과 동맥경화증을 예방하는 효과가 있다;안토시아닌은 항염증, 항종양, 시력개선 등의 기능이 있는 동시에 지단백의 산화와 혈소판 응집을 억제하므로 암의 발생을 효과적으로 예방할 수 있다.들깻색소는 해독, 추위를 분산시키고 기와 위를 조절하는 기능이 있다. 정원나무 열매에서 추출한 노란 색소는 염증을 줄이고 열을 완화시키며 담즙의 흐름을 촉진하고 산화에 저항하는 능력이 있다 [40].

화장품에서의 천연색소 3.3

니아 노란색 색소, β-carotene, 홍화 노란색 색소, 카라 멜, 코코아 색소와 다른 천연 색소 강 한 자유를 가지고 급진적인 청소와 singlet 산소 차폐 박스 능력, 그리고 보통 자외선 차단 제에 사용 되는, 피부 관리 제품 화장품과 다른 종류 가 있다.이는 활성산소의 제거로 피부세포가 활성산소에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지하여 주름과 주근깨의 생성을 감소시킬 수 있기 때문이다;singlet 산소를 차단하면 자외선 손상으로부터 피부를 보호하고 피부의 광노화를 방지하며 피부암을 예방할 수 있습니다.

Natural cosmetics provide healthy ingredients for the skin while also reducing the burden on the skin, greatly improving the respiration of 피부세포and the water exchange rate. The great advantage of natural cosmetics is that they are antibacterial and anti-inflammatory without irritating the 피부[41-42]. For example, caramel coloring is very cost-effective, but it is also very stable and does not change under conditions such as light or high temperatures. It is also almost unaffected by changes in pH.Caramel coloring is not only bright and colorful, but also fragrant and easy to apply. Rubiachin is extracted from the traditional 중국herb Rubia cordifolia, and has a good spot-removing effect; 리코 펜not only gives a bright red color and makes cosmetics ap배attractive, but also has strong 항 산화속성that can extend the shelf life of cosmetics. It can also be used as a coloring agent in cosmetics such as lip balm and lipstick; cocoa pigment is heat-resistant and has good coloring properties. It can moisturize and hydrate the skin and delay skin aging. Natural Coloring can also prevent and treat various skin diseases [43-45]. With a deeper understanding of skin metabolism, the application of Natural Coloring in cosmetics will become more extensive.

염색산업에서의 천연색소 활용 3.4

Many synthetic dyes can irritate the skin and cause skin allergies [46]. Direct dyes (which directly 염료materials such as fibers without the need for other chemical 염색aids), acid dyes (which can be dyed in an acidic medium) and disperse dyes (which are non-ionic dyes 와poor water solubility) can also cause skin diseases and induce cancer. Natural Coloring dyes are mostly derived from animals, plants and microorganisms, and are highly safe, harmless, non-polluting and have unique and exquisite hues. Natural coloring has a long history of use in the 염색industry. In the “Qimin Yao Shu” (The Essential Techniques for Common People) written by Jia Sixiao at the end of the Northern Song Dynasty, there is a record of people extracting natural pigments from plants as dyes. Because natural coloring dyes have many hydroxyl groups (which dye fabrics via van der Waals forces and hydrogen bonds) and are therefore highly hydrophilic, and synthetic fibers are highly hydrophobic, mordant (alum, copper sulfate, potassium dichromate, etc.) is needed to fix the color during dyeing.

이는 금속이온이 천연착색염료중의 히드록시기와 섬유중의 히드록시기 모두와 복합체를 형성할수 있기때문이다.금속 이온은 염료 분자를 섬유에 연결시켜 염료 흡수 및 염료 속건성을 향상시킬 수 있습니다.강황안료는 산염과 모르단팅을 통해 다양한 색깔로 면을 염색하는데 사용할 수 있으며 세척성이 매우 높다.차에 들어있는 카테킨 (폴리페놀)은 황산구리와 함께 모종으로 면이나 주트갈색을 염색할 수 있다.셸락, 강황 및 양파 안료는 폴리 에스테르 직물을 염색하는 데 사용할 수 있습니다.양파 염료는 정상적인 압력에서 폴리에스테르를 색칠 할 수 없지만 강황 및 shellac 염료는 밝은 색상을 염색 할 수 있습니다;엽록소, 코코아 안료, 정원사 노란색 천연 색소는 또한 셀룰로오스를 염색하기 위해 사용될 수 있습니다;천연색소는 다양한 염료로 처리하여 높은 온도와 압력에서 염색할 수 있다 (알륨은 염색율이 높고, 황산구리는 광속성이 좋다).고압방식이 대기압방식보다 효과적이다 [47~50].

4 연구 및 개발 및 해결책에 천연 색소 문제

4. 1  문제

현재 알려진 천연채색은 80개 이상 [51]이다.천연색소는 대부분 독성이 없지만 감비어는 독성이 강하다.따라서"천연"은"안전"과 동일하지 않으며 천연 색소의 안전성을 무시해서는 안됩니다.천연색소의 연구와 개발에는 아직도 약간의 문제가 있다:광범위하지만 심층적인 연구가 아니다;지연독성학적 평가 (delayed toxicological evaluation;불쌍 한 안정낮은 추출율 및 순도;그리고 천연색소에 대한 연구 결과의 비교가능성이 부족하다.

4. 솔루션

다음과 같은 해결책은 천연 색소 적용에서 위의 문제를 해결하기 위해 채택 될 수있다:(1) 천연 색소의 구조, 생리 및 약리학 건강 혜택에 대한 심층적인 연구를 수행;(2) 새로 개발된 천연색소를 엄격히 규제하고 승인하며, 동물실험에서 화학구조, 안정성, 독성 등 안전성을 종합적으로 평가하여 해당 AD나는값 (1인당 일일 최대 섭취허용량)을 설정한다 [52].(3) 다른 안료를 결합, 이온 교환, 안정제를 첨가함으로써 천연 색소의 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.예를 들어, 베탈린은 차 안료와 결합한 후 안정성이 크게 향상되고, 알럼은 안정제로 사용된 후 퀴논 안료의 안정성이 크게 향상된다 [53].구리가 엽록소의 마그네슘을 대체한 후 나트륨이나 칼륨 소금이 만들어지면 엽록필린은 매우 안정적입니다.(4) 굳은살조직과 미생물을 리용하여 천연색소를 만들면 천연색소의 원천을 확대하고 천연색소의 생산량을 높일수 있을뿐만아니라 환경, 계절, 생물종에 대한 천연색소의 제한을 줄일수 있다.예를 들어, 비트 굳기 조직에서 비트 적색 색소가 생성되고, 포도 세포 유지를 배양하여 안토시아닌이 생성되며, 사프란 세포를 배양하여 사프란 색소를 생성할 수 있다 [54].(5) 동일한 천연색소를 여러 출처로부터 분리, 정제하고 그 구조, 기능, 생물적효과에 대한 체계적이고 종합적인 연구와 비교를 거친후에야 사람들은 천연색소를 더욱 깊이 이해하게 될것이다.

결론 및 전망 5

요약하면 천연색소는 화학적으로 합성된 안료와는 비교할 수 없는 우수한 특성을 가지고 있으며, 안료산업에서 차지하는 비중은 점점 높아지고 있다.천연색소에 대한 연구의 심화, 환경의식의 개선, 식품독성학 평가 등 분야의 발전에 따라 천연색소는 독성 부작용이 더 강한 화학적으로 합성된 색소를 대체하여 향후 색소산업 발전의 새로운 방향이 될 것이다.

그러나 현재 천연색소에 대한 연구가 정체되고 있는 가장 큰 이유는 천연색소의 성분이 복잡하고 완전한 분리, 정화 및 식별이 어려워 천연색소 성분의 구조, 특성, 생리활성 및 안전성 등에 대한 이해가 부족하기 때문이다.궁극적으로는 현재의 분리 · 정제 기술이 아직 미숙하기 때문이다.이 단계에서는 다음과 같은 분야에 노력을 집중해야 한다:첫째, 추출 공정을 개선하고 효율적이고 경제적인 추출 및 분리 기술을 개발한다.둘째, 부산물의 종합이용률을 향상시키고 제품의 부가가치를 높인다.셋째, 천연안료의 단점에 대한 더 나은 해결책 개발.넷째, 천연색소의 응용분야를 확대한다.머지않은 장래에 천연안료는 식품, 의약보건, 인쇄 및 염색, 화장품 및 기타 분야에 더욱 널리 리용될 것으로 생각된다.

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