生物技术在天然色素生产中的应用举例.ppt

天然色素
开发中的应用
生物技术
在
背景介绍
人类使用天然色素的历史由来已久,最早可追溯到古埃及时期。
1865年,第一个合成有机色素苯***紫被发明,合成色素有了飞跃式的发展。
20世纪后,人们逐渐对合成色素进入身体后的转化机理得以了解,发现合成色素对人体有较为严重的慢性毒性。
现在,世界各国又开始重视天然色素和无毒无害食品添加剂的开发与应用,从而使天然色素取得了巨大的发展。而生物技术在色素生产工艺上的应用又使色素生产的效率得以大大提高,天然色素生产涉及到的生物技术有植物细胞和组织培养、微生物发酵和细胞以及酶工程等方面的研究工作。
主要内容
一、天然色素的主要特点
二、天然植物色素的种类
三、天然色素举例——番茄红素
四、生物技术在其他天然色素中的应用
五、天然植物食用色素开发利用中的问题及对策
一、天然色素的主要特点
1、从卫生学的观点来看,绝大多数的天然色素安全性高,无毒、副作用。
2、在营养价值方面,天然植物色素大多为花青素类、黄***类、类胡萝卜类化合物,因此很多食用天然色素都含有人体必需的营养物质或本身就是维生素或具有维生素性质的物质。
3、在医学药理方面,有一些天然色素
具有一定的药理功能,对某些疾病有预
防和治疗作用,具有增强人体功能、保
健防病等功效。
二、天然植物色素的种类
按来源
植物色素
动物色素
微生物色素
按结构
异戊二烯衍生物(类胡萝卜类色素)
酚、***衍生物
胡萝卜素
胡萝卜醇
胡萝卜醇的酯类
胡萝卜酸
黄***与黄***醇类
查耳***类
花青素类
黄素类
卟啉类衍生物(四吡咯衍生物)
醌类色素
其他天然植物色素
分
类
叶绿素
血红素和胆色素
三、生物技术在天然色素生产中的应用举例
番茄红素
我国幅员辽阔,植物资源丰富,品种多,许多品种产地集中,从南到北都有天然食用色素生产的原料,都可以加以开发利用。利用生物技术选取含有植物色素的细胞,在人工精制的条件下进行培养、增殖,可在短期内培养出大量的色素细胞,然后用通常方法提取。这些方法克服了许多天然食用色素生产的不足,不受自然条件的限制,能在短期内生产大量的色素,这就为天然食用色素的开发提供了丰富的原料,也为农副产品深加工开辟了新的途径。为了保持天然色素固有的色泽、产品的稳定性和安全卫生性,生产色素一般都采用物理方法、生物学方法,而很少采用化学方法。其中,生物学方法主要有组织培养法、微生物发酵法和酶处理法。
番茄红素
番茄红素是植物中所含的一种天然色素,是类胡萝卜素的一种。它主要存在于番茄及其制品、西瓜、石榴、秋橄榄和紫色葡萄柚中。番茄中番茄红素72%~ 79% 存在于皮及番茄籽周围的类脂物中, 与大分子物质紧密结合, 释放困难。它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。它越来越受到营养学界和医学界的关注,具有可观的开发利用前景。因此被
誉为“植物黄金”。
分子式C40H56 ,;红色晶体;熔点174℃,可燃;易溶于***仿、二硫化碳、苯、油脂;可溶于***、石油醚、己烷、***;不溶于水;难溶于甲醇等极性有机溶剂;无毒。番茄红素在自然界中主要以全反应式结构存在,是一种具有11个碳碳共轭双键的多不饱和脂肪族烯烃。如图:
(1)理化性质
番茄红素的生物合成过程为:异戊烯焦磷酸(IPP)与其异构体二***丙烯基二磷酸(DMP)缩合生成二***辛烯二***辛烯焦磷酸(GPP),在GPP合成酶的作用下,继续与IPP缩合,生成二***辛烯二***辛烯焦磷酸(GGPP),2个GGPP缩合为预八氢番茄红素焦磷酸(PPPP),再进一步转变为八氢番茄
红素,在脱氢酶
作用下,脱氢生
成番茄红素。