关于天然色素提取液的除杂及浓缩工艺原理介绍
天然色素提取液的除杂及浓缩
天然色素提取液的除杂及浓缩膜分离系以压力为推动力，凭借膜的传质选择性实现物质的分离、纯化或浓缩，分离过程中不涉及相变化。
膜分离包括微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种主要的交叉流膜工艺，各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。
膜过滤技术在西方发达国家已经很广泛地用于医药、染料、食品果汁处理工业了，将膜过滤技术应用在天然色素的生产，可以提高天然色素的生产收率、去除副染料及小分子杂质、降低生产成本，无疑膜技术为巩固其在天然色素工业中的地位起了致关重要的作用，现在这一膜技术亦由厦门世达膜科技有限公司成功开发出来，并在国内某天然色素的生产企业中得以成功应用。
在天然色素工业中应用的膜过滤技术主要有超滤和纳滤：1、超滤用于发酵生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，其典型操作压为4~10bar，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧。
2、纳滤用于色素常温下的浓缩/除水，通常与蒸发器联用或取代蒸发器，其典型操作压力为30--40bar，过滤时，水及部分小分子杂质（如红曲红中桔霉素）通过膜而色素组分则被截留浓缩。
膜分离操作基本工艺：膜分离的基本工艺是较为简单的。
在过滤过程中料液通过泵的加压，料液沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质、分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。
在超滤过程中，浓缩液中的悬浮物及大分子物质会吸附一些色素，通过加水进行透析可将有效的色素洗涤出来，提高生产收率；在纳滤过程中，通过加水透析可将浓缩液中的小分子杂质及无机盐透析出来，提高产品的纯度。
红曲红色素应用膜技术工艺示例1、通常红曲红色素的生产工艺：玉米，淀粉——发酵——板框过滤——调等电点沉降——酶解——离心机分离——离心分离液喷干——成品包装在等电点结晶与离心机分离时色素的损失将超过20%；同时离心分离液浓度过低，仅在3%左右，喷雾干燥能耗高。
天然色素膜分离浓缩设备
天然色素膜分离浓缩工艺过程：提取液通过预处理去除部分固性杂质（常用过滤方式有板框过滤/离心等），然后经过膜过滤，去除溶解性大分子杂质，彻底实现色素料液的澄清，然后进入浓缩膜截留色素，使灰分及其他小分子杂质透过，实现浓缩脱水以及除杂质的双重目的。
天然色素膜分离试验效果图超滤膜澄清技术：超滤用于生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧，对于有些色素品种，超滤法可以提高3倍左右。
膜浓缩技术：膜浓缩常用于色素常温下的浓缩/除水，通常与蒸发器联用或取代蒸发器，过滤时，水及部分小分子杂质（如红曲红中桔霉素）通过膜而色素组分则被截留浓缩，达到浓缩色素的同时去除了小分子杂质，提高产品品质。
天然色素膜分离浓缩工艺：天然色素提取液→预处理→超滤膜分离→膜浓缩→后续工艺天然色素膜分离浓缩工艺优势：1.超滤膜过滤精度高，彻底去除溶液中的大分子杂质，提高提取液的纯度；2.膜工艺可回收上清夜中的剩余色素，提高收率20%以上；3.浓缩膜在常温的条件下进行预浓缩避免了升温蒸发对色素的破坏，提高成品质量；4.膜浓缩液浓度可达20-30%，节省喷干成本（纳滤浓缩的除水成本在20-30元/吨水，喷雾干燥除水成本在80-100元/吨水）。
5.膜工艺的应用色素的效价提炼收率将接近100%，且由于副产品的脱除成品色阶将比原工艺提高15-30%。
6.膜再生清洗容易，维护成本低，膜浓缩的成本只有热浓缩的1/5左右，极大的节省了企业的生产成本；7.膜浓缩的同时脱除小分子杂质，提高产品品质；天然色素膜分离浓缩应用案例：甜菜红色素，红曲红色素，栀子黄色素，萝卜红色素，姜黄色素，绿色素等膜过滤浓缩以上就是成都和诚过滤技术有限公司为大家介绍的关于天然色素膜分离浓缩设备的相关内容，希望对大家有所帮助！该公司是一家专业从事于膜分离技术及膜过滤技术的研发与应用的高科技工程公司。
专注于解决酒水饮料/果酒果醋/食醋酱油/植物提取/动物提取/中药制剂/茶饮及茶叶深加工/发酵液/纯化水/化工废水等生产过程中的相关过滤、澄清、除杂、精制、浓缩等难题，同时为客户提供专业的技术解答、过滤设计。
食品中的天然色素提取与应用技术研究
食品中的天然色素提取与应用技术研究食品的颜色给人们的视觉感受带来了重要影响，因此食品工业一直在寻求能够提供丰富色彩的天然色素。
目前，食品中广泛应用的天然色素主要来自于植物、动物和微生物等自然界的物质。
而为了提取和应用这些天然色素，科学家们不断探索和研究相关的技术。
一、天然色素提取技术天然色素的提取技术关键在于将色素有效地分离出来，同时尽量减少对原材料的损伤和化学物质的残留。
物理方法是目前常用的提取技术之一，它利用温度、压力、超声波等物理因素将色素从食材中分离出来。
例如，超临界流体萃取技术是一种利用超高压下的超临界流体将色素从植物或果蔬中提取的方法。
这种方法不仅能够高效提取色素，还避免了溶剂残留的问题。
另外一种常用的提取技术是化学方法，它通过染料与其他物质之间的化学反应，将色素从原料中分离出来。
这种方法相对简单易行，但需要注意的是，化学反应过程中要控制好反应条件和反应时间，以避免对色素本身的损伤。
因此，选择合适的化学物质和反应条件尤为重要。
二、天然色素的应用技术天然色素在食品工业中的应用技术有多种多样，不仅能够增加食品的色彩，还能够改善食品的口感和营养价值。
其中，稳定性和溶解性是天然色素应用过程中需要解决的主要问题。
为了提高天然色素的稳定性，科学家们开发出了多种方法。
例如，通过将色素包裹在某种载体中，使其在食品加工和储存过程中更加稳定。
这种载体可以是蛋白质、膳食纤维等，能够保护色素不被光、热、氧气和酶等因素破坏。
另外，溶解性是天然色素应用的另一个挑战。
因为天然色素通常是亲水性的，而食品加工过程中需要用到的溶剂多为油脂性的。
为了解决这个问题，科学家们研究出了一种叫做乳化技术的方法。
它利用乳化剂将色素包裹在油脂中，使其在食品中均匀分布。
这种技术不仅能够提高天然色素的稳定性，还能够增加食品的口感。
此外，天然色素还可以通过微胶囊技术直接加入食品材料中。
这种技术将色素包裹在微小的胶囊中，保护其免受环境因素的破坏。
植物废弃物中提取天然色素
一、实验目的
1.掌握从植物废弃物中提取天然色素的方法。
2.掌握正交试验设计与分析。
二、实验原理
有机溶剂萃取法，此法目前国内外使用较为广 泛，一般将粉碎后的原料溶解于有机溶剂乙醇、甲 醇、乙酸乙酯、乙醚等，然后通过减压蒸馏进行回 收测定。试验中通常用乙醇作为溶剂来浸提，取代 甲醇、丙酮等毒性较常用于提取所含脂溶性集团较 多的黄酮类物质；此法设操作简便，产率高，设备 简单，但杂质较多，纯化分离成本较高。
2
2
•7
3
3
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
•8
3
2
1
3
•9
3
1
2
1
四、数据处理
根据正交试验的结果找出最佳的提取条件， 以及各因素对提取率的影响大小进行排序。
五、思考题
1.列举其他的一些从植物废弃物中提取色素的 方法。
2.什么是正交试验设计，它的优点是什么。
• 正交试验设计
• 正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一种设计方 法，它是根据正交性从全面试验中挑选出 部分有代表性的点进行试验，这些有代表 性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的 特点，正交试验设计是分式析因设计的主 要方法。是一种高效率、快速、经济的实 验设计方法。
•
正交实验因素水平表
•
• 因 素 A温度（℃） B时间（h） C乙醇浓度（%） D料液比
•
1
30
0.5
30
20
•
2
40
1
40
25
•
3
50
1.5
50
30
生物技术在天然色素的提取和纯化中的应用
从培养物的愈伤组织中提取色素:
称取一定量的愈伤组织, 烘干研磨后用乙醚浸提除脂, 除 去乙醚后放入索氏提取器中用75% 乙醇溶液反复提取至色 素被完全提取出为止,得到母液，然后大孔吸附树脂吸附纯 化工艺进行产物的纯化。
THANK YOU
组织培养法提取色素：使用植物组织细胞在人工 精制条件下进行培养增殖，不受自然条件的限制，能 在短期内生产大量色素细胞。
过程：以鞭杆红胡萝卜为试材,以MS和B5为基本培养 基,经过3代培养愈伤组织产生红变,经数代筛选,获得 繁殖速度快、红色素产量多的愈伤组织,色素产量可 达到8.15g/L。色素有较好的热稳定性。
消毒
(1)将鞭杆红胡萝卜种子用70%酒精浸蘸一下,放入2%次氯
酸钠溶液中浸泡10分钟,用无菌水冲洗3遍后将种子放入
具 体
无激素培养基中。种子生长为无菌苗,取其各部位作外植 体诱导愈伤组织。
步
(2)取露地生长的植株,用自来水冲洗干净。把叶片及肉质
骤
根切成约2cm的条段,放在70%酒精中浸30秒,再放入2%次
生物技术 在天然色素提取纯化中的应用
近几年来, 生物技术包括微生物工 程、酶工程、遗传工程及植物细胞和 组织培养应用于食品工业, 使食品工业 发生了独特的变革。运用生物技术生 产的食品已源源不断地出现在市场上。
由于人们对合成色素在食品工业中安全的担忧, 从而加速了天然食用色素 的研究和开发。目前运用生物技术开发的天然食用色素产品己相继间世, 例如花青素苷、类胡萝卜素、黄酮类化合物及叶绿素等。
凝胶层析分离法
凝胶层析所用的凝胶珠呈多孔、高交联的网状结 构,而凝胶珠的交联度或网孔大小又决定了能被该凝 胶分离的混合物的相对分子质量范围。
分离原理：分子筛效应,即利用分子大小的差别来分 离纯化物质。常用的凝胶有:葡聚糖凝胶(Sephadex)、 聚丙烯酰胺凝胶(Bio-gel P)、琼脂糖凝(Sepharose或 Bio-gel A)。
分离提取液中色素的方法
分离提取液中色素的方法
分离提取液中色素是一项非常重要的实验，它可以为学术研究提供帮助，也可以为临床应用提供帮助。
本文将介绍如何分离提取液中的色素。
分离提取液中的色素，首先需要进行溶剂提取，即将溶剂加入提取液，使溶剂和提取液的油溶性物质被溶解。
当溶解后，液体和气体将分离出来，油溶性物质就可以提取出来了。
接下来，要把提取的油溶性物质进行萃取，即把油溶性物质用特定的有机溶剂溶解，然后把有机溶剂和提取液分开，就可以得到油溶性物质了。
最后，要用色谱分析技术分离提取液中的色素，色谱分析是一种分离技术，可以把提取的油溶性物质不同的物质分离出来，最终得到提取液中的色素。
以上就是如何分离提取液中色素的方法，它可以有效地提取液体中的色素，为后续分析提供帮助。
但是，这些方法都需要专业知识和技能，因此，在进行操作时应严格按照实验室安全规定进行操作。
色素提取的原理
色素提取的原理
色素提取是指从植物、动物或微生物等自然来源中分离出色素化合物的过程。
其原理基于色素的溶解性和物理化学性质，通常包括以下步骤：
1. 研磨/破碎：将原料（如植物叶片、果实、动物组织等）进
行研磨或破碎，以增加溶剂与样品的接触面积，有利于色素的释放。
2. 溶剂浸提：将破碎的原料与适宜溶剂（如乙醇、甲醇、醚类、水等）进行浸提，以使色素从细胞组织中释放出来。
溶剂的选择要考虑色素对其的溶解度及对样品的腐蚀性。
3. 过滤/离心：将浸提液经过滤或离心操作，去除固体残渣和
悬浮物，得到纯净的溶液。
4. 溶剂萃取：使用相宜的通常是非极性溶剂，如正己烷、二氯甲烷等，与溶液进行反复摇匀或搅拌，以实现色素的萃取。
萃取可通过物理性质差异来分离不同色素。
5. 浓缩/蒸发：在萃取得到的有机溶剂中，通过蒸发或浓缩操作，使溶液中色素的浓度增加，以便于后续分离和纯化步骤的进行。
6. 色素分离：通过色谱技术（如薄层色谱、柱层析、高效液相色谱等）对浓缩后的色素进行分离，根据色素的特性（如极性、分子量等）来选择适当的分离方法和条件。
7. 纯化：根据色素的特性和需求，采用适当的物理化学方法（如再结晶、结晶、溶剂提取等）对分离得到的色素进行纯化，以去除杂质。
8. 干燥：将纯化后的色素溶液或固体经过干燥操作，去除溶剂或水分，使其呈现稳定的干燥状态，便于保存和使用。
通过以上步骤，可以从原料中提取出所需的色素化合物，并得到较高纯度的样品，进而用于进一步的分析、研究或应用。
无水乙醇提取色素的原理
无水乙醇提取色素的原理
无水乙醇提取色素是一种以无水乙醇作为溶剂，利用物理方式把
特定的配体分子或反应物分离出来的一种技术。
这种技术包括预处理、提取、精馏等步骤，被广泛应用于药物、农药、食品和其他有机物质
中的各种色素提取。
无水乙醇提取色素的原理主要是溶剂的选择性，它的溶剂性能对
不同的物性、官能团有着不同的选择性。
当把某种特定的溶剂加入某
物体时能够把一部分与该溶剂相容的物质溶出，而其余则保持不变。
例如，当使用无水乙醇提取色素时，无水乙醇可以把色素分子和抗性
分子从原料中分离出来，使得色素能够以更纯的形式存在。
无水乙醇提取色素的特点是操作简单，溶解液浓度容易控制，设
备投资低，操作成本低，投入色素量少，浓缩液体萃取效率高，溶剂
流量小，可以实现溶剂回收。
总之，无水乙醇提取色素是一项既绿色又具有经济效益的技术，
它不仅能够提取出高纯度的色素，而且可以有效减少污染物的释放，
还可以减少设备投入和操作成本，为企业经营提供了技术保障。
色素提取和分离
.
C
15
3 、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（ ）。 A. 肥嫩多汁的叶片 B. 革质叶片
D
C. 刚刚长出来的小嫩叶 D. 鲜嫩，颜色浓绿的叶片
4 、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）。
A. 色素提取液中的不同色素已经分层 B. 阳光的照射使各种色素能彼此分开 C. 色素在层析液中的溶解度不同 D. 丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素（黄色）
叶绿素
3 /4
叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b（黄绿色）
.
9
根据物理知识，什么颜色的物体透过（反射） 什么颜色的光，吸收其他颜色的光，白色物体反 射各种色光，黑色物体吸收各种色光。
叶绿素主要吸收_蓝__紫__光_、__红__光_ 类胡萝卜素主要吸收_蓝__紫__光___
追根溯源，对于绝大多数生物来
说，活细胞所需能量的最终源头是太 阳能。将光能转换成细胞能够利用的 化学能的是光合作用。进行光合作用 的细胞，首先要能够捕获光能。
.
1
节 能量之源－－光与光合作
.
2
• 为什么有些植物叶片不是绿色的?
• 为什么有些植物的叶片在不同时期 颜色不同呢？
• 植物叶片中到底含有哪些色素？
基 质
含多种光合作用所必需 的酶
功能： 光合作用的场所。
.
14
课堂训练
A
过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现 ，从上而下依次为：（ ）
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素
叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
色素 精制纯化方法
色素精制纯化方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：色素是一种广泛存在于植物、动物和微生物中的天然化合物，它们赋予生物体色彩并具有重要的生物学功能。
色素的提取和精制纯化是许多行业和领域的重要技术之一，比如食品、医药、化妆品等。
本文将介绍一些常用的色素精制纯化方法，帮助读者更好地了解色素的提取和利用。
一、色素的提取方法1. 溶剂提取法：溶剂提取法是一种常见的色素提取方法，通过溶剂与生物材料进行浸提、浸泡等操作，使色素溶解于溶剂中，然后分离得到色素溶液。
常用的有乙醇、乙酸乙酯、正丁醇等。
这种方法简单易行，但对溶剂的选择和分离工艺要求较高。
2. 超临界流体提取法：超临界流体提取法是一种利用超临界流体对生物材料进行提取的方法，适用于一些热敏性色素的提取。
超临界流体具有介于液体和气体之间的特性，具有较高的溶解力，可提高提取效率。
3. 超声波提取法：超声波提取法是利用超声波的机械振动和热效应对生物材料进行提取的一种方法，通过超声波的作用，使得生物材料组织破碎，色素释放到提取液中，提高了提取效率和速度。
4. 微波辅助提取法：微波辅助提取法是利用微波能量对生物材料进行加热，使得色素得到释放的一种方法，具有加热速度快、效率高的特点。
二、色素的精制纯化方法1. 降低pH值法：色素的溶解度和稳定性受pH值的影响较大，通过调节溶液的pH值，可以使色素得到溶解或沉淀，实现色素的分离和纯化。
2. 柱层析法：柱层析法是一种分离和纯化化合物的常用方法，通过在柱中填充吸附剂，如硅胶、分子筛等，根据不同化合物在吸附剂上的相亲性差异，实现色素的分离和纯化。
3. 结晶法：结晶法是一种常见的色素精制纯化方法，可将色素沉淀、结晶，并通过重结晶等操作，得到较高纯度的色素产品。
4. 色谱法：色谱法是一种用于分离和分析复杂混合物的方法，包括薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱等，可实现色素的分离和纯化。
色素的提取和精制纯化方法有多种，每种方法都有其适用的情况和特点。
姜黄色素膜分离除杂浓缩系统介绍
姜黄色素膜分离除杂浓缩系统介绍
姜黄色素是一种天然黄色素，具有着色力强、色泽鲜艳、热稳定性强、安全无毒等特性，可作为着色剂广泛用于糕点、糖果、饮料、冰淇淋、有色酒等食品，被认为是最有开发价值的食用天然色素之一。
姜黄色素的提取过程中，会将姜中的杂蛋白、纤维素、胶体等杂质一并提取出来，如果直接经过树脂吸附，会严重降低树脂的使用寿命，若不除去这些杂质会使产品品质较差。
因此，在提取液阶段将色素中的杂质除去非常重要，如果采用传统的板框过滤或滤芯过滤，由于精度较低不能够彻底除去色素中的杂质，德兰梅勒根据姜黄
色素提取液的性质，结合膜分离技术的特点，开发出一套姜黄色素膜分离除杂浓缩系统，成功的实现了姜黄色素除杂精制浓缩的目的，大幅度提高产品质量。
姜黄色素精制浓缩工艺：
姜黄色素-澄清膜-纳滤膜浓缩-后续处理
姜黄色素精制浓缩工艺可行，实验效果好。
膜浓缩过后，只需简单清洗即能恢复膜通量。
透过液颜色透亮，澄明度高，符合客户要求。
菠菜中天然色素的提取和分离完稿
菠菜中天然色素的提取和分离一、实验目的（1）了解叶绿素的基本性质（2）掌握薄层层柱法和柱层层柱法分离微量组分的操作技术二、实验原理（1）叶绿素的性质叶绿素是一种非常重要的植物色素，它的存在确保了植物能够进行光合作用。
叶绿体色素包括叶绿素a，叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素等成分，其中叶绿素的吸光能力极强。
叶绿素a、叶绿素b的结构式如下：叶绿素是绿色植物的主要色素，分子由脱镁叶绿素母环、叶绿酸、叶绿醇、甲醇、二价镁离子等部分构成。
高等植物中有两种叶绿素即叶绿素a和叶绿素b 共存，它们的含量约3：1，叶绿素a为一蓝黑色固体粉末，在乙醇溶液中为蓝绿色，并有深红色荧光，而叶绿素b为暗绿色固体粉末，其乙醇溶液为黄绿色，并有红色荧光。
叶绿素不溶于水，易溶于有机溶剂，常可用极性有机溶剂（例如丙酮、乙醇、乙酸乙酯等）从植物匀浆中提取它。
叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中，与类胡萝卜素、类脂物质及脂蛋白复合在一起，分布在叶绿体内的蝶形体的片层膜上。
叶绿素a和叶绿素b及衍生物在600~700mm（红光）和400~500mm （蓝光）有尖锐的吸收峰，可借助这一特性来鉴定它们。
游离叶绿素很不稳定，对光和热都较敏感。
胡萝卜素是一种橙色的天然色素，属于四萜，为一长链共轭多烯，有α、β、γ三种异构体，，其中β异构体最多。
在植物组织中，它们可能以固态微粒或者以与蛋白质、脂质、或者糖类复合的形式存在，特别是在有色体中存在。
其为典型的脂溶性色素，易溶于石油醚，、乙醚而难溶于乙醇。
如遇氧化条件，易受氧化和光化学氧化形成加氧产物或者进一步分解为更小的分子，在受强热时可分解为多种挥发性小分子化合物。
叶黄素是一种黄色色素，与叶绿素同存在与植物体内，是胡萝卜素的羟基衍生物，较易溶于乙醇，在石油醚中溶解度较小。
、色素所呈现的颜色和在叶绿体中的含量见下表：高等植物体内叶绿体色素的种类、颜色及含量比例（2）色谱法的原理色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能的不同，或和其它亲和作用性能的差异，使混合物的溶液流经该种物质，进行反复的吸附或分配等作用，从而将各组份分开。
天然色素的提取及其生理功能
收稿日期:2005-03-29作者简介:徐清海(1968-),男,吉林长春人,沈阳农业大学副教授,学士,从事天然产物的提取与开发研制工作。
电话:(024)88493096,E -mail :xqh81069686@天然色素的提取及其生理功能徐清海,明 霞(沈阳农业大学基础部,辽宁沈阳 110161)摘 要:介绍了天然色素的提取和精制方法,讨论了溶剂萃取法、超临界CO 2萃取法、微波辐射提取法、酶法、吸附解吸法、膜分离法的特点。
针对天然色素不稳定的特点,介绍了天然色素的稳定化方法。
综述了天然色素的生理功能,对类胡萝卜素、叶黄素类、黄酮类、花色苷类等色素的抗氧化活性、抗菌活性及保健功能进行了介绍。
开发功能性的天然色素具有广阔的应用前景。
关键词:天然色素;天然色素提取;生理功能中图分类号:T S 202.3 文献标识码:A 文章编号:1671-3206(2005)05-0268-03Extraction on natural pigment and its physiological functionsX U Qing -hai ,MING X ia(Department of Basic Science ,Sheny ang Ag riculture University ,Shenyang 110161,China )A bstract :The extracting and purifying technologies on natural pig ments were introduced .The charac -teristics of every kind of prog ress such as solvent ex traction ,supercritical CO 2extraction ,microw averadiation extraction ,enzy matic extraction ,adso rbent separation technology and membrane separation technology w ere discussed .The stabilization technologies of natural pigments w ere introduced based on its characteristics of lability .The phy siological functions of some natural pigments w ere reviewed ,some natural pigments such as caro tenoid ,xanthophy lls ,flavano nes and anthocyanin w ere introduced on an -tio xidant activities ,antibacterial activities and health protection .It showed wide application prospect to exploit functional natural pigments .Key words :natural pigment ;natural pigment extraction ;phy siolog ical functions 食用色素是食品添加剂的一个重要分支,广泛应用于食品、日化、医药等行业。
天然色素的萃取
天然色素的萃取摘要：天然色素因安全无毒、色泽自然、营养价值高、药理功效好等优点,而得到广泛应用和快速发展。
文章介绍了食用色素中天然色素的几种提取、纯化方法及原理,并对天然色素的研究与开发做了一定的展望。
关键词:食用色素；天然色素；萃取；纯化Natural color pigment extractableAbstract: The natural pigments for safety non-toxic, natural color, nutritional value, and good pharmacological effects, and are widely used and fast development. This paper introduces the natural pigment in food coloring of several extraction and purification method and principle, and natural pigments to do some research and development prospects.Key words: food coloring; natural pigment; extraction; purification0 前言食用色素是食品添加剂的重要组成部分，它不仅广泛应用于食品工业用来改善食品的色泽，增进人们对美的享受，而且广泛应用于医药和化妆品方面。
食用色素目前主要分为两大类：合成色素和天然色素。
人类最初使用的都是天然色素，天然色素主要是从植物、动物和微生物中提取的，如我国自古以来使用的红曲，因此人们更倾向于食用天然色素。
19世纪以前，人们都用天然色素着色，但是当合成色素出现之后，天然色素由于着色力低，对光、热、氧、pH稳定性差，成本高等因素，使合成色素几乎取代了天然色素在食品中的应用。
提取分离绿叶中色素的原理
提取分离绿叶中色素的原理今天来聊聊提取分离绿叶中色素的原理。
你看啊，咱们平时看到叶子是绿色的，那这个绿色里面其实藏着很多“小颜料”呢。
就像画家画画得用颜料调色一样，叶子也有自己的一套颜料体系。
这就勾起了我的好奇心，到底是怎么把这些“小颜料”从绿叶里弄出来，再分开看看都有啥的呢？那先说说提取。
绿叶里的色素能被提取出来，是因为这些色素能够溶解在一些有机溶剂当中。
打个比方啊，这就像是把盐溶解在水里一样，色素就“化”在有机溶剂里了。
比如说我们常用的无水乙醇，它就像一个热心的小助手，把色素从绿叶的大家庭里“请”出来。
那为什么是有机溶剂呢？老实说，我一开始也不明白，后来一查资料才知道，绿叶中的色素是有机物，根据相似相溶原理，它们在有机溶剂里更容易溶解。
说到这里，你可能会问，都溶到一起了，怎么再分离开呢？这就要说到分离的原理啦。
我们一般是用层析液来进行分离的。
想象一下，这个层析液就像一条跑道，不同的色素就像是不同速度的小选手。
这些色素在层析液里的溶解度和吸附能力不一样，跑起来速度也就不一样。
溶解度高的、吸附能力弱的色素呢，就像跑得快的小选手，在滤纸这个赛场上跑得远；溶解度低、吸附能力强的色素呢，就跑不了多远啦。
这样一来，原本混在一起的各种色素就在滤纸上排开成了不同的色带。
从学习这个原理的过程中，我还发现一个有意思的事情。
这在实际生活中还有挺多应用呢。
比如说在食品鉴定或者植物研究方面。
拿食品鉴定来说，如果我们想要知道某种加工食品里是不是添加了一些不正常的色素，就可以利用这种方法把里面的色素分开来看看，和正常绿叶里色素层析的结果对比一下，就知道有没有猫腻了。
不过这个过程中也有注意事项哦，比如说有机溶剂大多易燃易爆，操作的时候一定要小心，可别引发危险咯。
我一直在想啊，如果我们能模仿叶子利用色素的原理，是不是能在一些环保材料或者新型涂料的开发上有新的突破呢？这也算是一种延伸思考吧。
不知道你们对于这个原理有什么不同的想法或者见解呢？欢迎来一起讨论呀。
蔬菜中天然色素的提取和分离
化学与制药工程学院综合与设计性化学实验实验类型：综合实验题目：菠菜中天然色素的提取和分离蔬菜中天然色素的提取和分离一、目的与要求1.了解叶绿素的基本性质及提取方法。
2.掌握薄层层析法分离微量组分的操作技术。
二、基本原理叶绿素是一种十分重要的植物色素。
它的存在确保了植物能够进行光合作用。
即在太阳光能的作用下，植物将所吸收的二氧化碳和水变成糖类并释放氧气的过程：6CO2+6H2O---→ C6H12O6+6O2绿色植物的叶片时进行光合作用的主体，而叶绿素是光合作用的重要细胞器官，在进行光合作用时，叶绿体的光合色素将光能转变成化学能，提供了植物生长所必需的养分。
叶绿体色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素等组分，其中叶绿素的吸光能力极强。
叶绿素a和叶绿素b的化学式如下：叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色。
它们的吸收光谱如图所示从图中可以看出，叶绿素a、叶绿素b的强吸收带有两个，一个在波长为630-680nm的红光区，另一个在波长为400-460nm的蓝紫光区。
从叶绿素a和叶绿素b的化学式可以看出，叶绿素是叶绿酸的脂。
叶绿酸是双脂酸，其2个羧基分别被甲醇和叶绿醇(C20H39OH)所醇化。
叶绿素a，叶绿素b的分子结构如下图所示：叶绿素a（R′=CH3）叶绿素b（R′=CHO）图1.1 叶绿素a和叶绿素b的化学结构式可以看出，叶绿素分子含有4个吡咯环，它们和4个次甲基（=CH-）连接成一个大环，称为卟啉。
镁原子居于卟啉环的中央。
另外有一只含碳原子的副环（Ⅴ），在环上连接有一个羰基和羧基，羧基与甲醇结合生成酯。
叶绿醇则和第Ⅳ吡咯环侧链上的丙酸生成酯。
各种叶绿素之间的差别在于和吡咯环相连接的侧链结构有所不同。
叶绿素a和叶绿素b的区别，在于第Ⅱ吡咯环上第三碳位上的取代基R′的不同。
叶绿素a的R′为甲基，而叶绿素b的R′则为一个羰基。
在第Ⅳ吡咯环上的叶绿醇侧链是相对高分子质量的碳氢化合物，这是叶绿素分子的亲脂部分，使其具有亲脂性；叶绿素分子的上端金属卟啉环中，镁原子偏向于带正电荷，而氮原子带负电荷，呈极性，因而具有亲水性。
《绿叶中色素的提取和分离实验》 讲义
《绿叶中色素的提取和分离实验》讲义一、实验目的1、学会提取和分离绿叶中的色素。
2、了解绿叶中色素的种类和含量。
二、实验原理1、提取原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2、分离原理纸层析法是分离绿叶中色素的常用方法。
不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。
这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
三、实验材料和用具1、材料新鲜的绿叶（如菠菜叶）。
2、用具研钵、漏斗、尼龙布、毛细吸管、剪刀、定性滤纸、铅笔、载玻片、盖玻片、培养皿、无水乙醇、层析液（由石油醚、丙酮和苯按一定比例混合而成）、二氧化硅和碳酸钙。
四、实验步骤1、提取绿叶中的色素（1）称取 5g 新鲜的绿叶，剪碎，放入研钵中。
（2）向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入 10mL 无水乙醇，迅速、充分地研磨。
（3）将研磨液迅速倒入漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）进行过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。
2、制备滤纸条（1）将干燥的定性滤纸剪成略小于培养皿底的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端 1cm 处用铅笔画一条细的横线。
3、画滤液细线（1）用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线。
待滤液干后，再重复画一到两次。
4、分离绿叶中的色素（1）将适量的层析液倒入培养皿中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用培养皿盖盖上培养皿。
5、观察与记录（1）几分钟后，取出滤纸条，观察滤纸条上出现的色素带以及每条色素带的颜色和宽度。
五、注意事项1、选材应选择新鲜、浓绿、无病虫害的叶片，以保证提取到较多的色素。
2、研磨研磨要迅速、充分，以保证尽可能多地提取出色素。
同时加入二氧化硅有助于研磨得充分，加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
3、过滤过滤时要用单层尼龙布，不能用滤纸，因为滤纸会吸附色素。
提取色素的原理和分离色素的原理
提取色素的原理和分离色素的原理色素的提取原理：色素提取是从植物、动物或微生物等生物材料中提取或分离出色素的过程。
其提取原理主要包括以下几个步骤：1. 选材：根据需要提取的色素类型选择合适的材料，例如鲜花、植物叶片、水果、昆虫体等。
2. 研磨：将选定的生物材料研磨成粉末状，以增加提取效果。
3. 提取溶剂的选择：根据色素的性质选择合适的提取溶剂，常用的有水、醇类、酸性或碱性溶液等。
4. 溶剂提取：将研磨后的生物材料与提取溶剂混合，通常通过浸泡、搅拌或超声波等方式，使色素溶解于溶剂中。
5. 过滤：将提取液进行过滤，去除固体残渣和大颗粒杂质。
6. 浓缩和纯化：通过蒸发或冷冻浓缩，将提取液中的色素浓缩。
随后可以通过色素的溶解性、萃取性质、稳定性等特点，采用各种色谱技术（如纸层析、薄层色谱、柱层析等）进行分离纯化。
7. 结晶：如果目标色素具有较好的结晶性质，还可以通过结晶方法获得比较纯净的色素。
色素的分离原理：色素的分离是指在提取液中含有多种色素成分时，根据色素之间的物理性质和化学性质差异，将其分离开来。
色素的分离主要依靠以下几个原理：1. 色素溶解性：不同种类的色素在不同的溶剂中具有不同的溶解度，可以通过选择合适的溶剂使得特定的色素溶解，而其他色素则保持不溶。
2. 色素的极性差异：利用色素分子中成分的极性差异，通过萃取和极性反向分配等方法进行分离。
3. pH值对色素的影响：某些色素因pH 值的变化而发生颜色变化，可以通过调节pH 值对色素进行分离。
4. 色素的分子大小和分子量：通过分子量差异较大的色素分子进行分离，可以利用色素分子在某些介质中的不同扩散速率或迁移速率，如凝胶电泳、层析技术等。
5. 色素之间的亲疏水性差异：利用色素分子中亲水基团和疏水基团的不同，通过亲疏水体系和相分离的原理进行分离。
综上所述，色素的提取与分离主要依靠溶解性、极性、pH 值、分子大小、分子量和亲疏水性等差异，结合合适的溶剂和分离技术，可以提取和分离出不同种类的色素。
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让天然色素提取的杂质分离和浓缩的压力作为动力，依靠传输介质膜选择实现物质分离和提纯浓缩，分离过程不涉及相变的使用。
膜分离包括微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种主要的交叉流膜工艺，各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。
膜过滤技术在西方发达国家已经很广泛地用于医药、染料、食品果汁处理工业了，将膜过滤技术应用在天然色素的生产，可以提高天然色素的生产收率、去除副染料及小分子杂质、降低生产成本，无疑膜技术为巩固其在天然色素工业中的地位起了致关重要的作用，并在国内某天然色素的生产企业中得以成功应用。
在天然色素工业中应用的膜过滤技术主要有超滤和纳滤：超滤用于发酵生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，其典型操作压为4~10bar，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧。
过程中料液通过泵的加压，料液沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质、分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。
在超滤过程中，浓缩液中的悬浮物及大分子物质会吸附一些色素，通过加水进行透析可将有效的色素洗涤出来，提高生产收率，在纳滤过程中，通过加水透析可将浓缩液中的小分子杂质及无机盐透析出来，提高产品的纯度。
膜与原工艺结合：应用膜工艺可回收上清夜中的剩余色素，提高收率20%以上，同时离心分离液经超滤后滤液澄清透明，杂质少，纳滤膜在常温的条件下进行预浓缩避免了升温蒸发对色素的破坏提高成品质量，浓缩液浓度可达20-30%，节省纳滤浓缩的除水成本在20-30元/吨水，喷雾干燥除水成本在80-100元/吨水。
该工艺的应用色素的效价提炼收率将接近100%，且由于副产品的脱除成品色阶将比原工艺提高15-30%。
此外，研究表明，去除杂质后，浓缩天然色素提取的分子量在200 - 300之间，通过选择特定的小型纳滤试验设备的截留分子量可以透析的一部分，橘霉素能减少可接受的水平，完全解决质量问题的。
注：以上资料由莱特莱德提供。