Quelle est la catégorie de Pigment naturel?

In many tests, it has been found that many varieties De lachemically synthesized pigments have serious chronic toxicity Et en pluscarcinogenicity, Et en plusthey will inevitably be gradually replaced by natural pigments [1]. Pigments naturels, as food additives, have the characteristics of high safety and natural bright colors. In addition, some natural pigments also have pharmacological effects such as treatment and prevention, as well as health functions. The physiological functions and preparation techniques of several important natural pigments are introduced below.

1 Types et fonctions physiologiques des pigments naturels

1.1 pigments caroténoïdes

These pigments can be divided inÀ propos detwo categories according to their chemical properties and solubility: caroténoïdesand xanthophylls.

1.1.1 caroténoïdes

Les caroténoïdes sont des polyènes conjugués, qui se caractérisent par leur capacité à prévenir efficacement les dommages à la membrane lipidique interne causés par les radicaux libres. Le bêta-carotène est présent dans de nombreux légumes jaunes (carottes, citrouilles, patates douces, etc.), fruits, algues et wolfberries. On rapporte que le goji a une teneur élevée en carotène (19,61 mg/100g) [2]. Le bêta-carotène est un précurseur de la vitamine A. dans le corps, après l’absorption du bêta-carotène, il est décomposé dans l’intestin grêle ou le foie et converti en vitamine A. certaines études ont trouvé qu’une molécule de bêta-carotène peut être convertie en deux molécules de vitamine a par l’action des enzymes dans le corps, Et est la plus abondante dans les aliments, de sorte qu’il est considéré comme la principale source de vitamine A pour le corps huprincipale[3]. Certaines études ont montré [4] que la vitamine A peut améliorer le corps et#39; S fonction immunitaire, protéger contre le rayonnement ultraviolet, prévenir la carence en vitamine A, prévenir et traiter les maladies cardiovasculaires telles que l’avc et l’infarctus du myocarde, et A un effet anticancéreux.

1.1.2 lutéine

C’est un dérivé contenant de l’oxygène des polyènes conjugués et un piège efficace des radicaux d’oxygène. La lutéine se trouve principalement dans le maïs, le piment, les agrumes et le goji. C’est un charognard de l’oxygène singlet et des radicaux libres, et peut réagir rapidement avec l’oxygène et les radicaux libres produits par l’oxydation de l’acide linoléique pour empêcher le transfert en chaîne de la peroxydation lipidique. Son effet antioxydant est comparable à celui du BHT, et il deviendra une nouvelle génération d’antioxydants nutritionnels. Les chercheurs médicaux occidentaux ont découvert il y a longtemps [19] queLutéine naturellePeut prévenir une série de maladies causées par le vieillissement dans le corps humain, telles que la prévention du déclin de la vision et même la cécité causée par la dégénérescence maculaire de la rétine des personnes âgées, et également réduire l’incidence du cancer, des maladies cardiovasculaires et des maladies oculaires.

1.2 flavonoïdes

Les flavonoïdes sont un type de substance phénolique soluble dans l’eau avec une structure C6-C3-C6. Ils peuvent capturer les radicaux de peroxyde lipidique et les superoxydes dans la membrane biologique, coupant ainsi la réaction en chaîne de peroxydation lipidique dans le corps qui provoque le vieillissement et la maladie. Ils ont également pour effet de chélater les ions métalliques et de bloquer l’oxydase. Wang Wei [12] et d’autres ont constaté que les flavonoïdes peuvent également être utilisés comme agent de protection vasculaire pour prévenir l’athérosclérose et l’embolie. Parmi les flavonoïdes, le pigment rouge de sorgho, le pigment de cacao et le pigment d’oignon ont une forte activité antioxydante. Sun Ling [13] et d’autres ont extrait la mélanine du riz noir, des haricots noirs et des graines de sésame noirs et ont constaté qu’elle avait une forte capacité de récupération des radicaux d’oxygène.

1.3 pigments anthocyaniques

Pigments anthocyaniques are generally found in the flowers, leaves, and fruits of plants and are composed of a glycoside group and sugar. They are generally water-soluble, but their color can change depending on the pH value. Anthocyanins are also sensitive to light, temperature and oxygen. Anthocyanins can strongly absorb ultraviolet light and act as a UV barrier in the body. They also have a preventive effect on coronary heart disease and myocardiquedefects[14]. In addition, they can treat circulatory disorders and angina pectoris, and delay the growth of cancer cells. Jiang Pingping [15] and others extracted purple sweet potato anthocyanin from purple sweet potatoes. The research found that it can remove oxygen free radicals, resist lipid peroxidation, and resist the hemolysis of red blood cells caused by H2O2. Some scholars extracted perilla pigment from the dual-purpose perilla in China and found that it has the effects of detoxification, dispersing cold, promoting circulation of Qi, and soothing the stomach.

1.4 chlorophylle (pigments porphyrines)

La chlorophylle se trouve dans les algues et les feuilles et les fruits des plantes supérieures, et est instable à la lumière. Généralement, le magnésium au centre de l’anneau de porphyrine peut être enlevé par séparation acide dilué pour former la chlorophylle de démagnésium, puis le cuivre peut être utilisé pour remplacer le magnésium pour obtenir le dérivé plus stable chlorophylline cuivre sodium. Des études ont révélé qu’il a pour effet de nourrir le sang, de favoriser la production de sang, d’activer les cellules, de combattre l’infection et l’inflammation, et d’inhiber la croissance des cellules cancéreuses.

2 méthode de préparation

2.1 méthode d’extraction au solvant

Le procédé de cette méthode consiste d’abord à extraire avec un solvant organique, puis à filtrer, à réduire la pression de concentration, à sécher sous vide et à affiner pour obtenir finalement le produit. Selon la nature du pigment et de la matière première, le choix de l’agent d’extraction varie également, et il est généralement divisé en inorganique et organique. Les agents d’extraction inorganiques courants comprennent l’eau et les solutions acido-basiques; Les solvants organiques comprennent l’éthanol, l’acétone, les alcanes, le benzène, les huiles et graisses, le dioxyde de carbone, etc. La méthode d’extraction au solvant est simple, nécessite moins d’investissement en équipement, est plus facile à utiliser, ne pollue pas l’environnement et est pratique pour la production; Cependant, le temps d’extraction est long, l’intensité du travail est élevée, la consommation d’énergie est élevée pendant le prétraitement de matière première, la solubilité du pigment est pauvre, et la couleur change considérablement. La quantité de solvant requise pour le processus d’extraction est importante et la récupération est difficile, ce qui entraîne un coût de production plus élevé pour le produit. Selon certaines publications [16], l’éthanol est un solvant organique idéal pour l’extraction des colorants alimentaires naturels. Cai Jian [17] et d’autres ont signalé que pour les poivrons rouges et les tulipes à faible teneur en humidité, l’utilisation d’éthanol à 95% est plus efficace; Pour les radis à haute teneur en humidité, on peut utiliser de l’éthanol anhydre pour l’extraction.

2.2 extraction par fluide supercritique

L’extraction par fluide supercritique est une technologie émergente d’extraction et de séparation dans l’industrie alimentaire. Il utilise les caractéristiques des liquides dans la région supercritique, qui ont à la fois les propriétés amphotériques du gaz et du liquide (c.-à-d., ils ont la haute perméabilité et la faible viscosité d’un gaz, ainsi que la haute densité et la bonne solubilité d’un liquide), pour réaliser la dissolution et la séparation des solutés. La principale caractéristique de cette technologie est qu’elle combine les deux fonctions traditionnelles d’extraction au solvant et de distillation, et elle est particulièrement efficace pour séparer les substances sensibles à la chaleur et non volatiles. La technologie d’extraction supercritique du CO2 peut également stimuler le développement d’industries connexes et améliorer les méthodes de solvants chimiques en Chine, favorisant ainsi le développement de l’industrie. C’est une excellente méthode pour extraire, préparer et analyser des échantillons de substances naturelles, et est donc plus conforme à la tendance des gens de retour à la nature.

2.3 méthode de congélation-fusion

This method is gentle, with an operating temperature not exceeding room temperature, and therefore less damaging to heat-sensitive natural food colors. It is a method often used in biochemical research to break the cell walls of microorganisms [17]. Compared with conventional solvent extraction, this method avoids the mass transfer process through the cell wall, so the extraction time is greatly shortened. After the plant cell wall is broken, the intracellular soluble substances will be dissolved. In order to obtain a purer product, ethanol is generally used as the extracting agent. Yang Li [20] and others used gardenia, rubia cordifolia, and maple leaves as raw materials to extract three pigments. The results showed that this process has broad applicability for extracting water-alcohol soluble plant pigments, and can therefore be extended to the industrial production of other similar pigments.

2.4 méthode d’extraction enzymatique

La méthode d’extraction enzymatique convient aux matières premières qui sont entourées de parois cellulaires et qui ne sont pas facilement extraites, comme le pigment jaune de carthame [17]. Le pigment jaune de carthame se trouve dans les pétales tubulaires de carthame, et la composition chimique du matériel végétal dans cette région est principalement des substances semblables à la cellulose, qui forment une barrière à la diffusion du pigment jaune de carthame du matériel végétal au milieu d’extraction. L’action de la cellulase sur les fleurs tubulaires de carthame provoque la dégradation de la cellulose, de l’hémicellulose et d’autres substances dans les parois cellulaires et la matrice intercellulaire, entraînant des changements locaux tels que le déblocage, l’expansion et l’écroulement de la structure des parois cellulaires et de la matrice intercellulaire, augmentant ainsi la zone de transfert de masse pour la diffusion du principe actif, c’est-à-dire le pigment jaune de carthame, sur le milieu d’extraction et réduisant la résistance au transfert de masse, Facilitant ainsi l’extraction du pigment jaune de carthame.

2.5 méthode d’extraction par micro-ondes

Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques d’une fréquence de 300 à 300 000 MHz, généralement appelées ondes à ultra-haute fréquence. Le mécanisme d’extraction par micro-ondes [17] est que les micro-ondes traversent librement le milieu d’extraction transparent pendant l’irradiation par micro-ondes, pour atteindre les faisceaux vasculaires internes et les systèmes cellulaires glandulaires du matériel biologique. En raison de l’absorption de l’énergie des micro-ondes, la température à l’intérieur du matériau va soudainement augmenter. Généralement, la température des grappes vasculaires et des systèmes glandulaires de matériaux naturels augmentera plus rapidement, puis maintiendra cette température jusqu’à ce que la pression interne dépasse la capacité de la paroi cellulaire à se développer, et les cellules commencent à se briser. À ce moment, les ingrédients actifs dans les cellules s’écoulent librement hors des parois cellulaires brisées, puis sont capturés par le milieu d’extraction à une température plus basse et dissous dans le milieu d’extraction. Enfin, le résidu est filtré pour obtenir l’extrait. D’autre part, le champ électromagnétique généré par les micro-ondes peut accélérer le taux de diffusion de la matière extraite de l’intérieur vers le solvant d’extraction. Les avantages de l’extraction par micro-ondes sont des taux d’extraction élevés et précis, une vitesse rapide, de faibles coûts d’exploitation, des coûts de prétraitement réduits pour les matières premières, et il est également respectueux de l’environnement. Le rayonnement micro-ondes a une excellente pénétrabilité, et il peut être appliqué à n’importe quel matériel biologique naturel, et est plus efficace pour l’extraction d’ingrédients sensibles à la chaleur. En outre, cette méthode peut être combinée avec l’extraction par fluide supercritique pour résoudre le problème des résidus de solvant lors de l’extraction par micro-ondes, qui est difficile à réaliser avec d’autres méthodes d’extraction existantes.

3 perspectives

China has a vast territory, abundant and diverse plant resources, and natural pigment raw materialsDans le nord comme dans le sud, qui peuvent tous être développés et utilisés. C’est particulièrement vrai pour certains produits agricoles, comme le maïs, le sorgho, les piments, les radis, etc., que l’on trouve partout. Il convient également de mentionner que le goji, qui est cultivé dans de grandes plantations dans le nord-ouest de la Chine, contient une grande variété de pigments en concentrations élevées, fournissant une source riche pour le développement de colorants alimentaires naturels et ouvrant de nouvelles voies pour le traitement en profondeur des produits agricoles et secondaires. Avec l’amélioration des personnes' S le niveau de vie et le développement continu de l’industrie alimentaire, ainsi que l’importance croissante de la Chine.#39; S l’industrie alimentaire sur les colorants alimentaires naturels de haute technologie ont de larges perspectives de développement. Pour cette raison, nous devrions saisir l’occasion, sur la base du marché intérieur, explorer activement le marché international, et développer vigoureusement naturels, nutritifs, et multifonctionnels colorants alimentaires naturels, tels que le carotène, les flavonoïdes, le lycopene, la chlorophylle, pigment de riz de levure rouge, etc. Dans le même temps, nous devrions également adopter une technologie de pointe, améliorer continuellement le niveau d’équipement et de production de produits, afin d’améliorer la compétitivité des produits sur le marché.

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