紫甘蓝色素提取工艺条件研究(3)
1.3 紫甘蓝色素的提取方法
色素的获得和生产主要有3条途径：一是直接提取；二是人工合成；三是利用生物技术生产。目前绝大多数品种的天然色素是采用直接提取方法生产的，紫甘蓝也不例外。由于生物合成代谢的复杂性，许多天然色素物质很难在人工控制下化学合成，人工合成的方法只能生产极个别的具有天然色素化学组成和分子结构的物质，如胡萝卜素等。本课题研究的是从紫甘蓝中直接提取色素。可通过以下三种不同的直接提取方法来提取色素。
1.3.1溶剂萃取法
用各种溶剂萃取天然色素原料，使色素溶解而进入溶液等一系列的传质过程。由于原料的性质不同，天然色素原料萃取所用的溶剂应根据不同原料所含不同色素的性质来选择，一般要求溶剂：无色无；选择性要强，即溶解色素的能力要强，而对于其它杂质成分如果胶、蛋白质、蜡等物质的溶解力要差；在常温下不易大量挥发，而又能在较低的加热温度下蒸发：对人体的健康危害性小且不易爆炸和燃烧：溶剂沸点范围应小，经过后期除杂等操作后不能有任何残留，否则会带入产品中，影响质量；本身化学性质是惰性的，不易和其它成分发生化学反应；价格便宜。并容易获得。上述这些条件，应根据原料品种、性质和产品质量要求进行适当的选择。目前，天然色素萃取一般采用的溶剂是乙醇、水、丙酮、石油醚等。由于有些色素不稳定，需要处于不同pH值的环境中，因此，实际操作中，往往是采用混合溶剂萃取法来提高萃取率。
1.3.2 超声提取法
超声波是一种高频机械波，频率范围在20-60kHz的超声，常被用于过程的强化和引发化学发应。超声波法是近年以传统溶剂浸提法为基础发展的新型提取技术，利用超声波产生的强烈振动，很高的加速度、强烈的空化效应、搅拌等特殊作用，可以破坏植物的细胞壁，使溶媒渗透到被提取物的细胞中，以便使被提取物的化学成分溶于液体之中，再通过化学分离提纯以得到所需要的成分。在超声场中由于提取溶剂内含气体及微小的杂质，为超声波空化作用提供了必要条件，超声波空化时产生的极大压力和局部高温可以使细胞壁的通透性提高，甚至造成细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，从而使细胞中的有效成分得以快速释放，直接与溶剂接触并溶解在其中。与常规的萃取技术相比，超声波萃取技术快速、价廉、高效。
1.3.3 微波提取法
微波提取技术是近年以传统溶剂浸提法为基础发展的新型提取技术，利用微波能来提高萃取效率的一种新技术。不同物质的介电常数不同，其吸收微波能的程度不同，由此产生的热能及传递给周围环境的热能也不相同。让待提取物至于微波场中，吸收微波能力的差异使萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中。由于传统的萃取过程中能量累积和渗透过程以无规则的方式发生，萃取的选择性很差。微波萃取由于能对萃取体系中的不同组分进行选择性加热，因而成为至今唯一能使目标组分直接从集体分离的萃取过程，具有较好的选择性；另一方面，微波萃取由于受溶剂亲和力的限制较小，可供选择的溶剂较多。微波技术用于天然色素浸提，能强化浸提过程，是目前国内外天然产物提取的研究热点。
1.4 研究的目的与意义
由于人们对于食品，不再仅仅是美，同时也对食品外观品质的要求也不断地提高，而食品的色泽在食品外观品质中有占有相当重要的地位，更重要的是食品的安全性。对于食品色素可分为合成色素和天然色素。但由于合成色素在安全性方面存在不少问题，对人们的健康存在着不可忽视的危害，因此人们对从动植物以及微生物材料中提取的安全性商的天然色素作为食品着色剂较为关注和重视。天然色素具有以下优点：
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