7 teintures naturelles de plantes

1 Introduction

La coloration alimentaire améliore la couleur des aliments et est un composant important des additifs alimentaires.Colorant alimentaireSe divise en deux types: synthétique et naturel. Avec le développement de la technologie, on a découvert que de nombreuses variétés de colorants synthétiques présentent une toxicité chronique et une cancérogénicité graves, ce qui inquiète largement les consommateurs. Cependant, des recherches nationales et étrangères ont constaté que les pigments naturels sont non seulement très sûrs et ont une teinte douce, mais que certains ont également certaines activités physiologiques et sont considérés commeColorant alimentaire naturel fonctionnel....... Par conséquent, le développement et l’utilisation de pigments naturels est devenu un sujet de recherche brûlant à ce stade. Cet article donne principalement un bref aperçu des sept pigments végétaux qui ont fait l’objet d’une étude plus approfondie, dans le but de fournir un soutien théorique aux chercheurs engagés dans des recherches connexes.

2 aperçu de la recherche sur sept pigments végétaux

2.1 mûrier pigment rouge

Les mûriers sont communément appelésmûrierDattes, mûrier ou baies de mûrier. Ce sont les fruits agrégés matures de Morus alba L., une plante du genre mûrier de la famille des mûriers. Les mûriers sont rouge violacé ou noir violacé (certains sont également blancs), avec une texture huileuse et élastique et un goût légèrement aigre et sucré [1]. Le pigment rouge de mûre est extrait du fruit naturel de mûre et est une sorte de pigment d’anthocyane [2]. Les anthocyanes existent sous forme de glycosides, c’est-à-dire d’anthocyanes, à leur état naturel. Les anthocyanes ont une structure squelette carbone typique C6 - C3 - C6 et sont donc considérées comme une sorte de flavonoïde. Il peut réduire la teneur en graisse du sérum et du foie, et a des effets anti-mutagènes et anti-tumeurs [3]. Le pigment de mûrier présente une certaine instabilité lors du chauffage et du traitement par ultrasons dans différentes concentrations d’acide chlorhydrique, d’acide citrique, d’acide tartrique et d’acide ascorbique, mais le degré d’instabilité varie selon le type et la concentration d’acide, et le changement est complexe. Comparativement parlant, le pigment dans la solution d’acide ascorbique est le plus instable au chauffage et au traitement ultrasonique, tandis que le pigment dans la solution d’acide chlorhydrique est relativement stable au traitement de chauffage; Le pigment en solution d’acide citrique est relativement stable au traitement ultrasonique [4].

Li Xinlei et al. [5] ont déterminé les conditions optimales pour l’extraction des pigments de mûriers au moyen d’études à facteur unique et orthogonales: 80% d’éthanol, un rapport matiè-liquide de 1:3 (g/mL), une température d’extraction de 30°C et un temps d’extraction de 0,25 h. L’ordre d’influence de chaque facteur était le suivant: rapport matiè-liquide > Concentration d’éthanol > Temps d’extraction > Température d’extraction. Xiao Gengsheng et al. [6] ont étudié les changements dynamiques des principaux pigments pendant la maturation des mûriers, en utilisant la chromatographie liquide à haute performance (CLHD) pour détecter les principaux composants anthocyaniques pendant le processus de maturation des mûriers, qui comprennent principalement la cyanidine-3-o-glucoside (C3G), la cyanidine-3-o-rutinoside (C3R) et le pelargonidin-3-O-glucoside (Pg3G). 3 les changements dans les trois composantes sont les suivants: C3G et C3R sont les deux principaux composants d’anthocyanes dans les mûriers tout au long de la période de maturation, et C3G a tendance à augmenter progressivement, tandis que C3R augmente d’abord puis diminue légèrement, puis augmente rapidement au stade ultérieur. Pg3G n’est pas détecté au début de la maturation et de la croissance des mûriers, puis augmente d’abord puis diminue, puis augmente rapidement aux stades ultérieurs. Dans la production, les caractéristiques de la teneur en pigments principaux des mûriers et l’accumulation de composés anthocyaniques peuvent être utilisées comme un des facteurs de référence pour déterminer le moment approprié pour la récolte des mûriers.

2.2 pigments de la peau de raisin

Les pigments de peau de raisin sont des pigments anthocyanes naturelsQui sont sûrs, non toxiques et contiennent certains nutriments. Ils ont l’effet d’anti-oxydation et de piégeage des radicaux libres, et ont certains avantages médicinaux et pour la santé. Ils peuvent également être utilisés comme colorants dans les aliments et les cosmétiques [7]. La littérature indique que les meilleures conditions d’extraction des pigments naturels de la peau du raisin Kyoho ont été obtenues à l’aide d’un test orthogonal: éthanol anhydre comme agent d’extraction, 5,00 g de matière première, 35 mL d’agent d’extraction, un pH d’extraction de 3, une température d’extraction de 80°C et un temps d’extraction de 1 h. L’ordre d’influence de chaque facteur est: temps d’extraction > Quantité d’agent d’extraction > Extraction pH > Température d’extraction [8].

Wang Chunrong et al. [9] ont discuté des conditions d’extraction des pigments de la peau des raisins Kyoho. Les résultats ont montré que 70% d’éthanol + 0,5% d’acide citrique (rapport volumique 5:1) était le plus efficace pourExtraction de la peau de raisinPigments, suivi de 80% d’éthanol + 0,5% d’acide citrique (5:1). 5% d’acide citrique (5:1); En utilisant 70% d’éthanol + 0,5% d’acide citrique (5:1) comme solution d’extraction, la masse de pelures de raisin à la solution d’extraction est de 1:10 (g/mL), la température optimale est de 65°C, le temps d’extraction optimal est de 90 min, le pH optimal pour l’extraction est de 2,0. Des études sur la stabilité des pigments de la peau de raisin ont montré que l’acidité a un effet significatif sur la stabilité des pigments et a un effet significatif pour améliorer la couleur des pigments; Les basses températures favorisent le stockage des pigments; Une exposition prolongée au soleil dégradera graduellement les pigments; L’ion métallique Fe3+ a un effet significatif sur la stabilité du pigment; L’additif H2O2 a un effet significatif sur la stabilité du pigment; La solution aqueuse de vitamine C, la solution aqueuse de saccharose et le benzoate de sodium ont un faible effet sur la stabilité du pigment [10]. Li Yanmei et al. [11] ont étudié l’activité antioxydante des pigments de la peau de raisin parfumés à la rose et ont constaté que les pigments de la peau de raisin parfumés à la rose ont un fort pouvoir rétractateur et peuvent récupérer efficacement les radicaux hydroxyles; Ils ont également un bon effet inhibiteur sur la peroxydation spontanée des lipides dans le foie de souris.

2.3 pigment de peau de mandarine

Le pigment de peau de mandarine est un type de pigment naturel qui est largement utilisé. On le trouve principalement dans les écorces de plantes comme les mandarines, les mandarines, les pomelos, les citrons, les oranges douces, les citrons verts, les kumquats et les gardenias. Il est riche en substances actives telles que le pigment de la peau de mandarine, les flavonoïdes de la peau de mandarine et les polysaccharides de la peau de mandarine. Il a une valeur importante de développement et d’utilisation en tant que aColorant alimentaire[12]. La recherche sur la méthode d’extraction des pigments de la peau de mandarine a montré que la méthode d’extraction assistée par ultrasons est une méthode plus idéale pour extraire les pigments de la peau de mandarine dans la production industrielle. Les conditions optimales du procédé sont les suivantes: fréquence ultrasonique 40 kHz, concentration d’éthanol 6 %, rapport liquide/solide 1:10, température d’extraction 60°C, temps d’extraction 30 min, temps d’extraction 2 fois, et le rendement en pigment de la peau de mandarine dans ces conditions est de 6,03 % [13]. Geng Jingzhang [14] croit que les conditions optimales pour l’extraction des pigments de la peau de tangerine sont: une fréquence ultrasonique de fréquence moyenne (47,6 KHz), un solvant d’extraction d’éthanol à 55%, un temps d’extraction de 15 min, une température d’extraction de 60°C et un rapport matière/liquide de 1:15. Il y a également eu de nombreux rapports sur l’activité des pigments de peau d’orange.

Li Lingxu et al. [15] ont extrait des pigments solubles dans l’alcool, des pigments solubles dans les éther, des pigments solubles dans l’alcool et des pigments solubles dans l’eau à partir des écorces d’orange, et ont utilisé la méthode du taux de croissance mycéliale pour déterminer préalablement l’activité antibactérienne de différents extraits de solvants des écorces d’orange contre sept champignons pathogènes tels que les champignons de la pourri de la pomme. Les résultats ont montré que les pigments solubles dans les éther et les pigments solubles dans l’eau alcoolique avaient différents degrés d’effets inhibiteurs sur les sept champignons phytopathogènes. Wang Hongtao [16] a déterminé l’effet antibactérien des pigments de la peau d’orange sur les micro-organismes courants et l’effet des additifs alimentaires couramment utilisés et de la lumière sur la stabilité des pigments au moyen d’expériences à facteur unique visant à explorer l’antibactérien et la stabilité des pigments de la peau d’orange. L’étude a révélé que les pigments de la peau d’orange ont différents degrés d’effets inhibiteurs sur les bactéries pathogènes courantes, les levures et les moisissures.

2.4 pigment de coquille de châtaignier

Chestnut shell pigment est un pigment brun naturel avec une bonne solubilité dans l’eau, un fort pouvoir de coloration et des propriétés stables. Il a un certain degré d’effets antioxydants et antibactériens, et est actuellement l’un des rares colorants alimentaires naturels avec des propriétés stables. Il a la valeur élevée de développement. Zhang Yaping [17] a établi les conditions d’extraction du pigment des coquilles de châtaignier en analysant les facteurs qui influent sur l’extraction du pigment brun des coquilles de châtaignier: la fraction en masse du NaOH était de 2%, la température d’extraction était de 80°C et le temps d’extraction était de 3 h. Zhou Guoyan et al. [18] ont extrait des pigments des coquilles de châtaignier à l’aide de méthodes à l’éthanol et aux ultrasons, ont comparé les deux méthodes et ont étudié les propriétés antibactériennes et les applications des pigments dans les coquilles de châtaignier. Les résultats ont montré que les ultrasons ont l’avantage d’économiser du temps, de l’énergie et un taux d’extraction élevé. Les paramètres optimaux du procédé d’extraction assistée par ultrasons étaient une fraction volumique d’éthanol de 40%, une puissance ultrasonique de 200 W et un temps d’action de 8 minutes. Les pigments des coquilles de châtaignier ont un effet inhibiteur sur Bacillus subtilis, Escherichia coli, Aspergillus Niger et Penicillium. Ils ont également un certain effet conservateur sur le jus de pomme.

2.5 pigment de riz noir

Le riz noir est un type de riz très distinctif en Chine et#39; S ressources en semences de riz. Il est riche en couleurs naturelles, arômes, propriétés nutritionnelles et thérapeutiques. Le riz noir est non seulement riche en protéines, 17 acides aminés, matières grasses, vitamines, minéraux et 14 éléments tels que Fe, Zn et Cu, mais contient égalementPigment de riz noir, qui a une valeur médicinale importante. De nombreuses études ont montré queLe pigment de riz noir est un pigment d’anthocyane, un composé de polyphénol de plante, qui a pour effet de réduire l’incidence des maladies coronariennes, d’améliorer l’acuité visuelle, et a une activité antioxydante et anticancéreuse [19]. Wang Fengjie et al. [20] ont mené une étude systématique sur la stabilité du pigment de riz noir, qui a montré que le pigment de riz noir est sensible à la lumière directe et aux oxydants, mais pas aux basses températures et aux agents réducteurs. Les effets des ions métalliques Ca 2+, Cu 2+, Zn 2+, Mg 2+ et Na + sur sa stabilité ne sont pas évidents.

Wu Suping [21] a utilisé le riz noir comme matière première et l’éthanol comme agent d’extraction pour extraire les pigments de riz noir, et a étudié le procédé et ses conditions. Les paramètres optimaux du procédé d’extraction ont été obtenus par des expériences à facteur unique et orthogonale: fraction volumique d’éthanol 50%, degré de broyage 50 mailles, rapport liquide/matière 1:5, temps d’extraction 30min, température d’extraction 80°C, pH d’extraction =3. La stabilité du pigment de riz noir a également été étudiée. Les résultats ont montré que le KMnO4 avait un effet plus important sur le pigment de riz noir, tandis que le Vc et l’acide citrique n’avaient aucun effet significatif. Les résultats des changements dans la teneur en pigments et en acides aminés pendant la germination du riz noir ont montré que la valeur de couleur de l’extrait de pigment de riz noir était positivement corrélée avec la température; Le lot d’extraction et le fait que l’échantillon ait été dégraissé ont également eu un effet significatif sur la valeur de couleur de l’extrait [22]. En outre, le pigment de riz noir a un certain pouvoir réducteur, et a un fort effet de récupération sur les radicaux hydroxyles et le DPP H, ainsi qu’un certain degré d’effet inhibiteur sur les anions superoxydes. Dans la plage de concentration expérimentale, le taux maximal de récupération des radicaux hydroxyles était de 90,42 %, et le taux maximal de récupération des radicaux DPP H était de 84,68 %, ce qui indique que le pigment de riz noir a de grandes perspectives d’application en tant que pigment naturel ayant des propriétés antioxydantes [23].

2.6 colorant de coquille de mangoustan

Le mangousteen est un arbre persistant de la famille des Clusiaceae. sonLes fruits sont nutritifsEt a les effets de soulager la fièvre, de dissoudre la graisse, d’hydrater la peau et d’abaisser la chaleur interne. La coquille du fruit est riche en pigments et peut être utilisée comme pigment naturel. Zhang Bin et al. [24] ont étudié les effets de la lumière, de la température, des agents redox, du pH et des additifs alimentaires sur la stabilité du pigment de coquillage de mangoustine. Les résultats ont montré que la longueur d’onde maximale d’absorption du pigment dans la région de la lumière visible était de 478 nm et que l’éthanol à 70% était le meilleur solvant d’extraction. Ce pigment est un pigment soluble dans l’alcool qui convient pour une utilisation dans des conditions acides, neutres et légèrement alcalines. Il a une forte résistance à l’oxydation et un certain degré de résistance thermique. Les ions métalliques Ca 2+, Cu 2+, Mg 2+ et Na + et les additifs alimentaires tels que le benzoate de sodium, l’acide citrique, les réactifs Vc et chlorure de sodium ont peu d’effet sur la stabilité du pigment de coquille de mangoustine. La lumière ultraviolette, la lumière du soleil extérieure, le Fe3+, les agents réducteurs, le bicarbonate de sodium et le glucose ont un certain effet réducteur de couleur sur ce pigment.

Peng Wenshu et al. [25] ont étudié la stabilité et l’activité antibactérienne du pigment extrait de la coquillage du fruit de mangoustine dans différentes conditions. Le pigment de péricarpe de mangousteen a été traité avec différentes températures de pH et différentes concentrations d’ions métalliques, d’oxydants, d’agents réducteurs et de conservateurs courants. Les résultats ont montré que le pigment de péricarpe de mangoustan était plus stable au pH < 6; L’effet d’amélioration de couleur a été augmenté après que la température ait dépassé 80 °C; Divers ions métalliques ont eu peu d’effet sur elle; Le pigment de péricarpe de mangoustan a été facilement oxydé et réduit; Et des concentrations élevées de conservateurs ont eu un plus grand effet sur sa stabilité. Des expériences bactériostatiques montrent que l’extrait de coquille de mangoustine a un effet bactériostatique fort sur les moisissures, les bactéries et les levures. L’effet d’inhibition augmente avec l’augmentation de la concentration de qualité de pigment, et l’effet bactériostatique est dans l’ordre suivant: Streptococcus viridans > Bacillus octopodis > Bacillus subtilis > Saccharomyces cerevisiae > Aspergillus Niger > Shigella dysenteriae > Escherichia coli. Les résultats montrent que le pigment a une bonne stabilité et une activité antibactérienne et peut être employé commeUn pigment végétal naturel dans les aliments, additifs de boisson et industries pharmaceutiques.

2.7 pigment pourpre de patate douce

Pigment pourpre de patate douce(PSPC) est un pigment naturel extrait des tubercules et des feuilles de patates douces violettes. Il a une couleur lumineuse et naturelle, est non toxique, n’a pas d’odeur particulière et a diverses fonctions nutritionnelles, pharmacologiques et de préservation de la santé [26]. Il a été rapporté dans la littérature qu’un rendement d’extraction plus élevé peut être obtenu en utilisant comme solvant d’extraction une solution aqueuse d’acide chlorhydrique à 0,2 %, un rapport liquide/solide de 1:5, une température d’extraction de 50°C et un temps d’extraction de 2h. L’extrait brut est filtré et adsorbé à l’aide de résine d’adsorption macroporeuse PDA-100, puis résolu dans de l’éthanol à 70%. L’éluant concentré et séché peut être utilisé pour obtenir un produit en poudre de pigment de patate douce pourve d’une valeur de couleur élevée d’em530 nm= 100 [27].

Luo Yuezhong [28] a utilisé des patates douces violettes produites dans le pays comme matière première pour étudier les conditions d’extraction des pigments avec des solvants tels que les alcools et les solutions d’acides organiques. Les effets de facteurs tels que la concentration de la solution d’extraction, le rapport matière-liquide, le nombre d’extractions et le temps d’extraction ont été étudiés. Au moyen d’expériences à facteur unique et d’expériences orthogonales, ona déterminé que le processus optimal d’extraction par ultrasons est le suivant: prétremper l’échantillon de patate douce pourpre pendant 4 h, utiliser de l’acide citrique à une concentration de 10%, un rapport matiére-liquide de 1:30, une puissance ultrasonique de 300 W, un temps d’extraction de 25 min, et extraire 3 fois. L’effet d’extraction de pigment dePatates douces pourpresEst le meilleur.

Xue Qiang et al. [29] ont signalé que les meilleures conditions de procédé étaient un pH de la solution d’extraction de 3, une durée d’extraction de 120 minutes, une température d’extraction de 60 °C, un rapport matière de 1:20 et un rendement d’extraction de 17,3 mg/100 g. Les pigments de la patate douce pourpre sont relativement stables à la température, à la lumière et aux ions métalliques. En ce qui concerne l’activité du pigment pourpre de la patate douce, Han Yongbin et al. [30,31] ont discuté du mécanisme antibactérien de la patate douce.Anthocyanines pourpres de patate douceD’un point de vue moléculaire. Tout d’abord, le taux de migration de l’adn d’escherichia coli et de Staphylococcus aureus a été étudié à l’aide d’expériences de blocage de gel. Deuxièmement, le bromure d’éthidium a été utilisé comme sonde fluorescente pour étudier les changements dans le spectre ultraviolet et l’intensité de fluorescence entre les pigments de patate douce pourpreuse et les systèmes d’adn d’escherichia coli et de Staphylococcus aureus. La recherche ci-dessus explore les effets et le mode d’action des pigments de la patate douce pourpre sur l’adn bactérien, ce qui aide à comprendre le mécanisme antibactérien des pigments de la patate douce pourpre au niveau moléculaire et à révéler l’interrelation entre la structure et la fonction des pigments de la patate douce pourpre.

3 Conclusion

Pigments naturels d’origine végétaleSont généralement des métabolites secondaires des plantes, de faible teneur et de faible stabilité. Par conséquent, la sélection de pigments naturels appropriés, le développement de nouvelles variétés de pigments naturels avec une grande stabilité, et l’exploration de nouvelles sources de pigments naturels sont devenus des questions urgentes que les chercheurs doivent résoudre. La Chine possède d’abondantes ressources végétales. Il est d’une grande importance pratique de développer et d’utiliser activement ces précieuses ressources végétales et de mener des recherches approfondies sur les méthodes d’extraction des pigments naturels et leurs activités connexes.

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