食用蓝色素及其使用现状研究进展

食用蓝色素及其使用现状研究进展　徐春明，李婷，王英英，庞高阳　（北京工商大学食品学院食品添加剂与配料北京高校工程研究中心，北京市食品　风味化学重点实验室，北京摘１０００４８）　要：我国允许添加在食品中的蓝色素有栀子蓝色素、藻蓝蛋白及靛蓝。栀子蓝色素是由茜草科植物　栀子的果实制得的。藻蓝蛋白色素多从螺旋藻、蓝藻、念珠藻等藻类植物中提取加工而成。植物靛蓝是用蓼　蓝、菘蓝、木蓝、马蓝等含有吲哚酸成分的植物叶子发酵制成。花青素也是食品中常见的色素，某些花青素　在一定条件下可作为食品中的蓝色着色剂使用。作为食品中的蓝色着色剂，研究最多的为紫甘蓝色素。紫甘　蓝色素是从十字花科红球甘蓝及紫球甘蓝等的叶子中提取分离得到的天然色素。本文对我国食用蓝色素的种　类、来源进行了概括总结；对食用蓝色素的生成过程进行详细阐述；本文还对食用蓝色素的使用现状进行了　简要概括，以期为今后我国蓝色素生产提供理论依据。　关键词：食用蓝色素；栀子蓝色素；藻蓝蛋白；靛蓝；紫甘蓝色素　中图分类号：ＴＳ２０２．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—２５１３（２０１４）０１—０２０８—０７　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｅｄｉｂｌｅ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ　ＸＵ　ＣｈｌｌＩＩ－ｒｕｉｎｇ，ＬＩ　Ｔｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｙｉｎｇ－ｙｉｎｇ，ＰＡＮＧ　Ｇａｏ－ｙａｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ　ａｎｄ　Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｆｌａｖｏｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｙ，Ｂｅｉｒｊｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４８）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇａｒｄｅｎｉａ　ｂｌｕｅ，ｐｈｙｃｏｃｙａｎｉｎ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｇｏ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｉｎ　ｆｏｏｄ．Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｃｏｒｎ・　ｍＯＢ　ｉｎ　ｆｏｏｄ．Ｇａｒｄｅｎｉａ　ｂｌｕｅ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｆｒｏｍ　ｒｕｂｉａｃｅａｅ　ｐｌａｎｔ　ｇａｒｄｅｎｉａ　ｆｒｕｉｔ．Ｐｈｙｃｏｃｙａｎｉｎ　ｐｉｍｅｎｔｇ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｓｐｉｒｕｌｉｎａ　ｌｇａｅ，ｃｙａｎｏｂａｃｔａｅｒｉａ，ａｌｇａｅ　ｂｅａｄｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ．Ｉｎｄｉｇｏ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｂｙ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｄｉｇｏ　ｌｅａｖｅｓ，ｗｏｏｄ　ｌｅａｖｅｓ，　Ｂａｈａｍａｓ　ｂｌｕｅ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｉｎｄｏｌｅ　ａｃｉｄ．Ｓｏｍｅ　ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ　ｉｎ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｃａｎ　ｆｏｒｍ　ｓｔａｂｌｅ　ｂｌｕｅ，　ｗｈｉｃｈ　ａｌｓｏ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｉｎ　ｆｏｏｄ．Ｆｏｒ　ｂｌｕｅ　ｐｉｍｅｎｔｇ　ｉｎ　ｆｏｏｄ，ｐｕｒｐｌｅ　ｃａｈｂａｇｅ　ｐｉｍｅｎｔｇ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ．Ｐｕｒｐｌｅ　ｃａｂ—　ｂａｇｅ　ｐｉｍｅｎｔｇ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｗｈｉｃｈ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｃｍｃｉｆｅｒｏｕｓ　ｒｅｄ　ｃａｂｂａｇｅ　ａｎｄ　ｐｕｒｐｌｅ　ｃａｂｂａｇｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｄｉｂｌｅ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｅｔａｉｌｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ａｌ—　ＳＯ　胡了ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｅｄｉｂｌｅ　ｂｌｕｅ　ｐｉｍｅｎｔ　ａｇｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｄｉｂｌｅ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ；ｇａｒｄｅｎｉａ　ｂｌｕｅ；ｐｈｙｃｏｃｙａｎｉｎ；ｉｎｄｉｇｏ；ｐｕｒｐｌｅ　ｗｉｌｄ　ｃａｂｂａｇｅ　目前，允许添加到食品中的色素多以红色、　黄色为主，而蓝色素比较稀缺。可食用的蓝色素　有栀子蓝色素、藻蓝蛋白和靛蓝。栀子蓝色素和　收稿日期：２０１４—０８—２２　女通讯作者　藻蓝蛋白属于天然蓝色素，都可由植物提取加工　而成。靛蓝有天然的也有人工合成的，现工厂化　生产的较多为人工合成靛蓝。众所周知天然色素　基金项目：北京市食品学科特色教学科研创新平台建设（ＰＸＭ２０１２—０１４２１３—００００６３）。　作者简介：李婷（１９９０一），女，研究生，研究方向为食品与生物化工。　具有安全，营养，保健等特点，而人工合成色素　蓝蛋白沉淀，分离得到藻蓝蛋白。　靛蓝分为植物靛蓝和人工合成靛蓝。植物靛　容易在合成过程受到重金属等有毒化学物质的污　染，会对人体造成各种不良影响。随着大家对人　蓝是用蓼蓝、菘蓝、木蓝、马蓝等含有吲哚酸成　工合成色素的质疑，消费者更青睐于添加有天然　色素或标有“非人造”“纯天然”的食品…。所　以，众多学者依靠基因工程、酶工程等技术利用　微生物来生产天然蓝色素某些微生物。研究发现　链霉菌、假单胞菌、假交替单胞菌、杜擀氏菌、　黄杆菌、出芽短梗霉及光合细菌可产生天然蓝色　素，基因工程菌株的某些菌种也可产生天然蓝色　素。本文对食品中常见的蓝色素的种类、来源、　生产过程及使用现状进行综述。　１食用蓝色素的种类及来源　１．１食用蓝色素的种类　目前可食用的蓝色素种类很少，来源也非常　有限。在我国ＧＢ２７６０—２０１１《食品添加剂使用　卫生标准》中列出的可添加在食品中的蓝色素只　有栀子蓝色素和藻蓝蛋白（即藻蓝素）、靛蓝３　种。然而，花青素是食品中常见的色素，不同花　青素在不同环境下显示不同颜色。又因花青素较　容易从蔬菜水果中提取分离得到。因此，花青素　也可作为食品中蓝色着色剂。　１．２食用蓝色素的来源　天然蓝色素制取的原材料多以植物和微生物　为主。栀子蓝色素和藻蓝蛋白属于天然蓝色素，　靛蓝分为天然植物靛蓝和人工合成靛蓝，合成靛　蓝问世后逐渐取代了天然植物靛蓝。　栀子蓝色素是由茜草科植物栀子的果实制得　的　。栀子果实中含有丰富的京尼平苷（即栀子　苷），京尼平苷经葡萄糖苷酶水解得到京尼平，　京尼平再与含氮化合物（如氨基酸，多肽）反　应，即可制得栀子蓝色素。工业中多以桅子全果　粉为原料，并添加其它营养成份，接种于产酶菌　株进行一次性发酵，而后利用柱层析、高速逆流　色谱、超临界流体法、微滤和超滤等技术对栀子　蓝色素进行分离纯化。　藻蓝蛋白色素多从螺旋藻、蓝藻、念珠藻等　藻类植物中提取加工而成。藻蓝蛋白属于胞内蛋　白，从藻类植物中提取藻蓝蛋白首先要将植物细　胞破碎，使藻蓝蛋白溶解到提取液中，然后将藻　分的植物叶子发酵制成的，但是工厂应用的靛蓝　染料多是人工合成的。而人工合成靛蓝需使用苯　胺和邻苯二甲酸酐，它们对人体呼吸道、中枢神　经及肝脏均有一定损害，会导致人体记性或慢性　中毒而且污染环境。随着靛蓝在食品、化妆品及　印染业的大规模应用，市场对靛蓝的需求量逐渐　扩大，人们越来越重视通过环保途径合成靛蓝的　方法。科研学者通过合成生物转化合成酶的方法　生产天然靛蓝染料。Ｓｃｈｍｉｄ等人利用定点突变技　术定向进化来自于Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ的细胞色素　Ｐ４５０ＢＭ一３，并获得具有三个突变位点的突变酶　Ｐ４５０ＢＭ一３（Ａ７４Ｇ，Ｆ８７Ｖ，Ｌ１８８Ｑ），并且意外　地发现该突变酶能催化吲哚生成靛蓝　Ｊ。李红　梅　等人又以Ｐ４５０ＢＭ一３（Ａ７４Ｇ，Ｆ８７Ｖ，　Ｌ１８８Ｑ）为亲本酶，通过易错聚合酶链式反应体　外定向进化技术，获得了具有更高活力突变株。　在已有高活力突变菌株的基础上进一步提高　Ｐ４５０ＢＭ一３催化吲哚的活力，成功获得了三个突　变高活力菌株。利用高活力菌株可催化吲哚的衍　生物生成靛蓝类染料　ｊ。通过基因工程，克隆细　胞色素Ｐ４５０ＢＭ一３突变酶基因，将其导肠杆　菌，构建了生产靛蓝染料的工程菌。　近年来，微生物产蓝色素是科研学者的研究　热点，已经鉴定和分离出了能够合成不同种类蓝　色素的多种微生物，包括链霉菌一ＺＬＴ（Ｓｔｒｅｐｔｏ—　ｍｙｃｅｓｓｐ）　、假交替单胞菌　（Ｐｓｅｕｄｏａｌｔｅｒｍｏｎａｓ　ｓｐ．Ｅｌ８）、杜擀氏菌Ｂ２菌株　（Ｄｕｇａｎｅｌｌａ　ｓｐ．　Ｂ２）、出芽短梗霉　（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ　ｐｕｌｌｕｌａｎｓ）、　红杆菌属（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ）、紫色非硫细菌　属等。　虽然目前大多数天然蓝色素产品仍是以动植物材　料为原料制取的，但是这类材料的获取容易受到　季节、气候、产地等因素的制约，因此微生物产　蓝色素正逐渐成为食用蓝色素的重要来源之一。　一些植物原材料如麦冬果实、爵床科植物山　蓝、紫甘蓝、蓝粒小麦种子等都可用于制取相应　的蓝色素。有报道称，在一些转基因产品如转基　因玫瑰，转基因棉花中也可分离出蓝色素，但由　于转基因产品的较稀缺，这类转基因产品还不能　作为提取蓝色素的原材料ｕ　“ｊ。　ｆ悬　，ｌｎ　ＤｄＡｄｄｆｆｆｖ　ｓ＝：耋笙叁　＝　：＝　表１　添加在食品中的蓝色素及其主要成分的化学结构　Ｔａｂｌｅ　１　ｔｈｅ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ａｄｄｅｄ　ｉｎ　ｆｏｏｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｍａｉｎ　ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ　活泼，多与糖成苷，如图１所示京尼平与京尼平　２食用蓝色素的生产过程　栀子蓝色素、藻蓝蛋白色素、靛蓝以及某些　苷之间的相互转化。京尼平和含氮化合物发生一　系列的聚合重排反应生成蓝色物质，分离得到的　蓝色物质即为栀子蓝色素　。　ｌ１　ＣＯ０ＣＨ　花色苷类色素作为食品中的蓝色着色剂，它们在　的生产过程、呈色机理及其在不同食品基质中产　生的蓝色色调都不同。深入了解各色素的生产过　程、呈色机理及稳定性，对生产高品质的色素以　及对其在食品等其他领域的应用至关重要。本文　对目前工厂生产蓝色素的生产过程及其在生产过　程中的重要影响因素进行概括总结。　２．１栀子蓝色素的生产过程　图１环烯醚萜类化合物１位Ｃ上的　活泼羟基多与糖成苷　栀子蓝色素是由茜草科植物栀子的成熟果实　加工而成。栀子果实中富含京尼平苷（ｇｅｎｉｐｏ．　ｓｉｄｅ），京尼平苷是一种环烯醚萜类糖苷，易溶于　水。京尼平苷经　一葡萄糖苷酶水解后得京尼平　栀子蓝生产的关键步骤在于京尼平苷经葡萄　糖苷酶水解得到京尼平。当前栀子蓝的制备主要　（Ｇｅｎｉｐｉｎ）。京尼平也属环烯醚萜类化合物，具有　羟基、羧基等多个活性基团，１位碳上的羟基最　采用高产　一１，４一葡萄糖苷酶的微生物进行发　酵，这样比传统酶解得到京尼平的方法效率要　高。工厂一般采用大孔树脂对发酵液进行脱盐、　童　精制和纯化。通过进行氨基酸与京尼平反应得蓝　色素的实验研究表明氨基酸的种类对所形成色素　的色泽影响较大，氨基酸分子量与其形成色素的　最大吸收波长成正相关，要得到较大吸收峰的蓝　色素，宜采用分子量大的氨基酸。实验表明，苯　丙氨酸、苷氨酸、赖氨酸及精氨酸所形成的蓝色　素色泽最佳　。因此，生产栀子蓝色素时应采用　含这三种氨基酸较多的物质为原料。　ＯＨ　京尼平苷（ｇｅｎｉｐｏｓｉｄｅ）　京尼平（ｇｅｎｉｐｉｎ）　栀子蓝　图２形成栀子蓝色素的主要化学反应　Ｆｉｇ．２　Ｍａｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｇａｒｄｅｎｉａ　ｂｌｕｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ’Ｓ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　２．２藻蓝蛋白的生产过程　２．３靛蓝的生产过程　藻蓝蛋白是从螺旋藻、蓝藻、念珠藻等藻类　植物中提取加工而成。藻蓝蛋白属于胞内蛋白，　从藻类植物中提取藻蓝蛋白首先要将植物细胞破　碎，细胞破碎的方法主要包括反复冻融法、化学　试剂处理法、溶胀法、超声法及捣碎法。植物细　胞破碎后，藻蓝蛋白溶解到提取液中。采用盐析　靛蓝分为天然植物靛蓝和人工合成靛蓝，现　对植物靛蓝和人工合成靛蓝的呈色过程进行分别　介绍。植物靛蓝的呈色过程，首先将蓼蓝、菘　蓝、木蓝等含有吲哚酸的植物浸泡在发酵池中，　与此同时微生物会大量繁殖，分泌出的糖化酶水　解糖苷键得到游离吲哚酚，而水解出的葡萄糖会　进一步发酵成乳酸，使糖化酶活力增强从而加速　吲哚酸的游离。向发酵池中加入石灰，发酵液呈　法、结晶法、等电点沉淀法等将藻蓝蛋白沉淀，　分离得到藻蓝蛋白。对藻蓝蛋白提取工艺的研究　主要集中在植物细胞破碎的方法及藻蓝细胞沉淀　碱性，吲哚酸在碱性条件下会发生酮式互变异　构。两分子的吲哚酸在碱性条件下缩合，经氧化　形成不溶于水的靛蓝。　的方法上。研究表明酶法破壁适应于大量藻蓝蛋　白制备，现主要用酶法破壁及盐析法沉淀提取纯　化藻蓝蛋白。　ＣＨＮ／ｃ＿０堑　１ｌｌｌ　Ｉ『　ｎ　互变异构　一　ｎ　ｌＩ　一ｃ　Ｈ　图３植物靛蓝生成过程　Ｆｉｇ．３　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｉｎｄｉｇｏ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　皇笙　苎　我国合成靛蓝已有上百年的历史，靛蓝的合　成方法也在不断改进，其中有五种方法在工业化　合成靛蓝史上起了非常重要的作用，分别是邻硝　基苯基丙酸法、　一苯胺乙醇法、均二苯硫脉法、　苯基甘氨酸一邻甲酸法和苯基甘氨酸法。邻硝基　苯基丙酸法在十九世纪九十年代实现了工业化生　产，但因为其合成路线太长，合成率低现在已被　淘汰。　一苯胺乙醇法、均二苯硫脉法、苯基甘　氨酸一邻甲酸法和苯基甘氨酸法是随着对合成靛　蓝工艺的不断改进，依次出现的方法，目前工业　上较多使用的是苯基甘氨酸法合成靛蓝。用氯乙　酸法得到苯基甘氨酸钾盐后，在氨基钠存在条件　下用干燥的ＮａＯＨ和ＫｏＨ混碱碱熔，该方法制得　的靛蓝收率高，纯度也较高¨　。靛蓝合成反应方　程式如下：　ＮＨ　ＮａＮＨ２　眦　…Ｋ　＼Ｈ　Ｈ　ｃ。ＯＮａ　：Ｉ　｝　图４靛蓝的合成过程　Ｆｉｇ．４　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｉｎｄｉｇｏ　２．４花青素的呈色及其稳定性　基较多，甲氧基较少的色素为主的天然色素。杨　近年来，许多学者试图用花青素作为食品中　的蓝色着色剂，并采取一定措施加强其在食品基　质中的稳定性。花青素化学结构基本骨架如图５　所示。花色苷苯环取代基甲氧基增多，红色加　晓玲等ｕ　人研究的紫甘蓝色素在不同ｐＨ下色素　颜色变化及对应最大吸收波长的结果如表１。当　ｐＨ＜２时，紫甘蓝色素呈现稳定的红色，随着ｐＨ　值逐渐增大，色素逐渐由红色向蓝色再向绿色转　变。ｐＨ＝３～８时，紫甘蓝色素呈现蓝色，色素　在中性及弱酸碱条件下呈蓝色。因为紫甘蓝色素　在较大ｐＨ范围内呈蓝色，可作为某些食品的蓝　色着色剂。　强；羟基取代基增多，蓝色加强。作为食品中的　蓝色着色剂，研究最多的为紫甘蓝色素。紫甘蓝　色素是从十字花科红球甘蓝及紫球甘蓝等的叶子　中提取分离得到的天然色素。紫甘蓝色素正是以　矢车菊色素、飞燕草色素及天竺葵色素这类含羟　表２紫甘蓝色素在不同ｐＨ下的颜色变化及最大吸收波长　ｔａｂｌｅ　２ｔｈｅ　ｃｏｌｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｎｌｕｎｌ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ　ｗｉｌｄ　ｃａｂｂａｇｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｐＨ　食用花色苷色泽和稳定性与其自身分子结　构、ｐＨ、温度、金属离子、氧化剂、还原剂、糖　构的不饱和特性使之对氧化剂和还原剂非常敏　感。酸碱度对花青素的稳定性影响很大，一般花　青素在酸性条件下比较稳定，碱性条件下不太稳　等因素有关。高度羟基化的花色苷比甲基化、糖　基化或酰基化的花色苷的热稳定性差。光照通常　会加速花色苷的降解，花色苷的结构对光的稳定　性影响较大，酰化和甲基化的二糖苷比未酰化的　定，且花青素在碱性条件下色素颜色和稳定性的　差异也比较大　。紫甘蓝色素花色苷具有邻　位羟基，能和金属离子如Ｆｅ¨络合成较稳定的蓝　色络合物。在抗坏血酸、氨基酸、酚类、糖衍生　稳定，双糖苷比单糖苷更稳定，且紫外光降解比　可见光降解作用明显。花色苷是多酚化合物，结　物等存在时，紫甘蓝色素褪色会加快。　图５花青素化学结构基本骨架　Ｆｉｇ．５　Ｂａｓｉｃ　ｓｋｅｌｅｔｏｎ　ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｌｎｓ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　３食用蓝色素的使用现状　栀子蓝色素因其耐酸碱耐高温等优良特性，　其在食品领域中有广泛应用。栀子蓝色素在食品　加工中的直接着色并不多，主要用于与天然黄色　素如栀子黄色素、红花黄色素等调配出不同色泽　的绿色，与提取的叶绿素相比，用栀子蓝色素调　配的绿色色调可以得到很好控制，且耐酸性好，　可用于偏酸性的食品、饮料中。另外栀子蓝色素　还可与各种天然的红色素调配出不同色调的紫　色。栀子蓝色素主要用于硬糖、马希马洛糖、饼　干、松蛋糕、蛋糕预制粉、稀奶油、冰淇淋、乳　制品、蔬菜青豆等罐头、饮料、果汁、果胶、琼　脂、布丁等的着色，使用量为０～１．５ｇ／ｋｇ。藻蓝　蛋白与蛋白质有相同的性质，溶于水，不溶于醇　和油脂，对光、热、酸不稳定，其用途基本同栀　子蓝色素相同。靛蓝又名酸性靛蓝、食品蓝，食　品中所添加靛蓝为合成靛蓝。靛蓝易着色，有独　特的色调，且合成靛蓝经动物实验，认为安全性　高，为世界各国普遍许可使用。我国ＧＢ２７６０—　２０１　１《食品添加剂使用卫生标准》规定靛蓝可在　蜜饯类、凉果类、装饰性果蔬类、腌渍的果蔬、　熟制坚果与籽类、可可制品、除胶基糖果以外的　其他糖果、糕点上彩装、饼干夹心、果蔬汁　（肉）饮料、碳酸饮料、风味饮料、配制酒、膨　化食品等食品中使用，允许添加量为０～　０．３ｇ／ｋｇ。　栀子蓝色素、藻蓝蛋白及靛蓝除可添加在食　品中作为蓝色着色剂外，在其他领域也有广泛应　用。栀子蓝色素具有耐高温、耐酸碱、耐光照的　性质，广泛应用于药品、化妆品中。栀子蓝色素　还可作为交联剂与蛋白质、胶原、明胶和壳聚糖　等交联制作生物材料，相比与其他交联剂其毒性　小纯天然　。藻蓝蛋白除可作为食品着色剂、化　妆品的添加剂外还具有医药保健等功效。藻蓝蛋　白的离体实验表明其具有刺激红细胞集落生成，　类似红细胞生成素（ＥＰＯ）的作用。国外已成功　的研制出多种藻蓝蛋白复合药品，有研究报道藻　蓝蛋白能改善贫血、提高血色素。研究小鼠口服　藻蓝蛋白提高注射肝肿瘤细胞小鼠的成活率，且　实验组小鼠淋巴细胞活性明显比对照高，认为该　蛋白有促进免疫和抗疾病功能。有学者发现螺旋　藻藻蓝蛋白对一些癌细胞有抑制作用。藻蓝蛋白　因其具有荧光特性，纯度较高的早蓝色素可作为　生物学、细胞学一些光动力学的研究试剂如荧光　试剂、荧光探针、荧光示踪物质等　∞Ｊ。同时藻　蓝蛋白还是一种无毒副作用的理想光敏剂Ｅ２１］。靛　蓝除可添加在食品中外，还作为服装的蓝色染料　广泛应用。　４　总结　天然蓝色素因其复杂的结构，多样的组成使　其在稳定性方面不比人工合成色素。人工合成色　素因其纯度高，结构明确使其在颜色调配及应用　方面较为方便。但人工合成的色素超过一定浓度　或使用不当就会对人体产生很大危害。我们了解　到天然蓝色素如栀子蓝、藻蓝蛋白的来源分别是　京尼平和螺旋藻，它们不但不会对人体产生危　害，还对人体有很好的保健作用。京尼平具有抗　肿瘤、抗血栓、治疗糖尿病、抑菌等疗效；螺旋　藻具有抗疲劳、抗辐射、抗病毒、抑制肿瘤、抗　敏、增强免疫力等多种功能　Ｊ。这些事实使消费　者更青睐于购买天然食品。虽然我国栀子产量和　螺旋藻干粉产量位居世界第一，但我国栀子蓝色　素的质量还远远落后日本。尽管现在我国生产的　９８％的栀子蓝色素均为出口，但总体上我国天然　蓝色素产量并不高，因此该类色素目前在我国仍　旧处于供不应求的状态。面对全球每年以１０％速　率增长的巨大天然色素市场，我国天然色素发展　存在色素品种少，来源相对不足，成本较高的问　题。我国乃至世界食用蓝色素的需求都在急剧上　升，这都促使工厂加快技术改革与创新，以生产　出更多更纯净的高质量环保型蓝色素，而且蓝色　素在更多领域的应用前景也将非常广阔。　史　Ｃｈｉｎ　ａ　Ａ　ｆｆｆｖ　＝：三　：＝　［１２］李辉，吴云．产类胡萝　素又产靛蓝的菌株的研究［Ｊ］．　食品与发酵工业，１９９７，２４（２）：７—１０．　［１３］Ｂｕｔｌｅｒ　Ｍ　Ｆ，Ｆａｉｎｇ　Ｙ，Ｐｕｄｎｅｙ　Ｐ　Ａ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｎｄ　Ｋｉｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ　Ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｍ　Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｉ—　专论综述参考文献：　［１］ＳｏｕｈｉｌａＧ，ＢｒｉｇｉｔｔｅＲ，ＭａｒｔｉｎＭ，ｅａＩｔ．Ａ　ｒａｐｉｄｔｏｏｌｆｏｒｔｈｅ　ｓｔａ—　ｂｉｌｉｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｆｏｄ　ｃｏｌｏｕｒｓ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　２０１３，１３９：９７８—９８５．　［２］刘晓棠，赵伯涛，张玖，等．栀子的综合开发与利用［Ｊ］．　中国野生植物资源，２００８，２７（１）：１９—２６．　［３］ＩａＱ　Ｓ，Ｓｃｈｗａｎｅｂｅｒｇ　Ｕ，ＳｃｈｍｉｄＲ　Ｄ，ｅａ　Ｉｔ．Ｄｉｒｅｃｔｅｄ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｔｔｙ—ａｃｉｄ　ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ　Ｐ４５０ＢＭ－３　ｉｎｔｏ　ａｎ　ｉｎｄｏｌｅ—ｈｙｄｒｏｘｙｌａｔｉｎｇ　ｍａｒｙ　Ａｍｉｎｅ　Ｇｒｏｕｐｓ　ａｎｄ　Ｇｅｎｉｐｉｎ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉ：Ｐａｒｔ　Ａ：　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｃｈｅｍ，２００３，４１（５）：３９—４１．　［１４］徐尤智，梁华正，陈贺，等．高色价栀子蓝色素的制备及　其稳定性研究［Ｊ］．现代食品科技，２０１１，３５（５）：４４０　—ｃａｔａｌｙｓｔ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｕｒ，２０Ｏ０，５（９）：１５３１～１５３６．　４４３．　［４］李红梅，梅乐和．催化吲哚生成靛蓝的细胞色素Ｐ４５０ＢＭ一　３定向进化研究［Ｊ］．生物化学与生物物理进展，２００５，３２　（７）：６３０—６３５．　［１５］杨晓玲，郭金耀．紫甘蓝红色素的部分性能研究［Ｊ］．食　品科技，２０１１，３６（５）２３３—２３５．　［１６］Ｙｕｋｏ　Ｆ，Ｙｏｓｈｉｋａｚｕ　Ｔ，Ｔａｋａａｋｉ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｒａｔｉｏｎａｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｈｉｔｆ　ｉｎ　ｃｏｌｏｕｒ　ｔｏｗａｒｄｓ　ｂｌｕｅ　ｉｎ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｃａｒｎａｔｉｏｎ　ｆｌｏｗｅｒｓ　ｅｘ—　［５］Ｎａｋａｍｕｒａ　Ｋ，Ｍａｒｔｉｎ　Ｍ　Ｖ，Ｇｕｅｎｇｅｒｉｃｈ　Ｆ　Ｐ．Ｒａｎｄｏｍ　ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ　ｆ　ｏｈｕｍａｎ　ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ　Ｐ４５０２Ａ６　ａｎｄ　ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｗｉｈ　ｉｎｄｏｌｔｅ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌｆａｖｏｎｏｉｄ　３０，５０一ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ　ｇｅｎｅ［Ｊ］．Ｐｈｙｔｏ—　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００３，６３（５）：１５２３．　ｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｊ］．Ａｃｈ　Ｂｉｏｃｈｅｍ　Ｂｉｏｐｈｙｓ，２００１，３９５（５）：２５—３１．　［６］李一苇，陈晓琳，张明．一株产蓝色素菌株生物学特性及色　［１７］Ｌｕｉｓ　Ｃ，Ｔｏｒｌｇｌｓ　Ｆ，ｙｖｉｎｄ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｌｏｕｒ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｘ　ｃｏｍｍｏｎ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ　３一ｇｌｕｃｏｓｉｄｅｓ　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　素基本性质的研究［Ｊ］．生物学杂志，２００７：４１—４２．　［７］孙爱飞，庄荣玉，王国良．海洋细菌Ｅ１８菌株的生物学特性　及其蓝紫色素稳定性的研究［Ｊ］．微生物学通报，２００７，３４　（４）：６９１—６９４．　［Ｊ］．Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０００，６８（５）：１０１—１０７．　［１８］余喜讯，成敏，等．改造天然生物组织为血管支架材料的　预处理方法［Ｊ］．生物医学工程学杂志，２００４，２１（３）：　４７６—４８１．　［８］王海胜，卢元，薛园，等．杜擀氏菌Ｂ２的蓝色素成分的分　离及化学结构解析［Ｊ］．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