植物色素怎么产生（植物色素是怎么形成的）

植物怎么产生花青素

植物抵御环境胁迫的强大武器就是产生种类丰富的次生代谢产物。花青素就是其中一类广泛存在于高等植物中的苯丙烷类化合物，使植物的花朵、果实、茎秆、叶片等器官呈现红色、紫色以及蓝色等色彩。

花青素不但有助于植物抵御紫外线辐射、强光、低温、营养缺乏等逆境胁迫，而且在植物与昆虫互作的过程中发挥着重要作用。因此，花青素的积累被认为是一种可视化的分子标记，用来判断植物在生长过程中是否遇到不良环境。

扩展资料：

一般自然条件下游离的花青素极少见，常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷，花色素中的糖苷基和羟基还可以与一个或几个分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通过酯键形成酸基化的花色素。

花青素分子中存在高度分子共扼体系，含有酸性与碱性基团，易溶于水、甲醇、乙醇、稀碱与稀酸等极性溶剂中。

在紫外与可见光区域均具较强吸收，紫外区很大吸收波长在280 nm 附近，可见光区域很大吸收波长在500 ～ 550 nm 范围内。花青素类物质的颜色随pH 值变化而变化，pH 7 呈红色，pH= 7 ～ 8 时呈紫色，pH 11 时呈蓝色。

植物世界五颜六色,请说明颜色是由什么产生的?

主要是由植物色素产生的,颜色与主要有关色素：

绿色-叶绿素

黄色、橙色-类胡萝卜素、其他黄酮类

红色、蓝色、紫色-花青素

白色-无色素

黑色-主要是花青素,多种色素混合

色素是这样形成的？

[编辑本段]天然色素天然色素定义来源于天然植物的根、茎、叶、花、果实和动物、微生物等的可以食用的色素]称为食用天然色素，从添加量上看食用色素在食品中占的比例很小，一般为产品，饮料、酒类、糕点、糖果、医药等的千分之几、万分之几甚至是十万分之几。天然色素虽然广泛被允许作为食用色素，但各国对天然食用色素的定义及许可情况并不相同，有些物质被认定为香料而非色素，因此许多香辛料不被认定为色素。以瑞典为例，该国认定姜黄、辣椒、藏红花及檀香木不是色素，而是香辛料。其他如意大利、荷兰、瑞士及挪威等国的食品法规都有类似的规定。天然色素的来源天然色素一般来源于天然成分，比如甜菜红、葡萄和辣椒，这些食品已经得到了广大消费者的认可与接受，因此，采用这些食物来源的天然色素更能得到消费者的青睐，使用起来也更安全些。大部分来源于植物色素。一些产品由于使用天然色素，其外观便少了一些人工的因素，因此更接近于天然的形式，从而吸引更多的消费者。如今在欧盟，天然色素不仅抢占了合成色素的市场，而且也抢占了一些色素提取物的市场。植物色素的特性绝大多数植物色素无副作用，安全性高。植物色素大多为花青素类、类胡萝卜素类、黄酮类化合物，是一类生物活性物质，是植物药和保健食品中的功能性有效成分。鉴于植物色素作为着色用添加剂而应用于食品、药品及化妆品中，用量达不到医疗及保健品的量效比例。在保健食品应用中，这一类植物色素可分别发挥增强人体免疫机能、抗氧化、降低血脂等辅助作用；在普通食品中有的可以发挥营养强化的辅助作用及抗氧化作用。植物色素的着色色调比较自然，既可增加色调，又与天然色泽相近，是一种自然的美植物色素在植物体中含量较少，分离纯化较为困难，其中有的共存物存在时还可能产生异味，因此生产成本较合成色素高。大部分植物色素对光、热、氧、微生物和金属离子及值变化敏感，稳定性较差；使用中一部分植物色素须添加氧化剂、稳定剂方可提高商品的使用周期。大部分植物色素染着力较差，染着不易均匀，不具有合成色素的鲜丽明亮。植物色素种类繁多，性质复杂，就一种植物色素而言，应用时专用性较强，应用范围有一定的局限性。天然色素的应用在天然色素的开发与应用方面，日本居于世界前列，早在1975年天然色素的使用量就已超过合成色素。目前日本的天然色素市场已超过2亿日元的规模，而合成色素仅占市场的十分之一，约20亿日元。至1995年5月，日本批准使用的天然色素已达97种。日本市场上年需求量在200吨以上的是焦糖色素、胭脂树橙色素、红曲色素、栀子黄色素、辣椒红色素和姜黄色素等6种天然色素产品，其中焦糖色素的需求量很大，每年消费量达2000吨，约占天然色素消费总量的40％。我国天然食用色素产品中次焦糖色素的产量很大，年产量约占天然食用色素的86％，主要用于国内酿造行业和饮料工业。其次是红曲红、高梁红、栀子黄、萝卜红、叶绿素铜钠盐、胡萝卜素、可可壳色、姜黄等，主要用于配制酒、糖果、熟肉制品、果冻、冰淇淋、人造蟹肉等食品。由于天然食用色素的价格还较高和受目前生活水平所限，其在国内食品制造业中的应用量还较少。随着我国人民生活水平的进一步提高，回归大自然、食用全天然原料的产品必将成为今后食品消费的主流，国内食品制造业对天然食用色素的需求将不断增长，同时也将开辟天然色素在医药、日化等方面更广阔的应用领域。天然色素在纺织行业的应用天然色素除在食品行业广泛使用外，在纺织、服装、家纺行业也被广泛作为天然染料使用，但不是所有色素都可以作为染料。纺织品需要洗涤，在摩擦牢度，皂洗牢度，日晒牢度上有更多的要求。但从天然植物中提取色素作为染料是顺应时代潮流的。受到广泛的关注和使用。天然色素使用的原则国际上对天然色素的管理并不很严格，在色素的使用上，只要记着三项原则即可畅行无阻，这三项原则为（１）选用国际所广泛认可的天然色素；（２）对各国所认定可以进行调色的食品进行调色；（３）对食品进行调色时所添加的色素量应低于很高含量的管制。例如甜菜根抽出物在瑞典是允许使用的天然色素，但是却仅允许使用于特殊食品中，如糖果、面粉、糕饼及食用糖衣中，其使用量也有所限制，在食用糖衣中的用量不得超过２０毫克／公斤（以甜菜红计）。天然色素的保健功能在以前，水果和蔬菜占了人们每日所食食物中很大的一部分，这种生活方式的特征是食物丰富而且健康。后来，人们意识到，许多能够带给水果和蔬菜鲜艳颜色的色素其实也是非常有价值的营养品。现代技术也应用可以开发更多精细的产品。自然界中存在许多色素，其中一些色素既可以作为食用色素，也可以作为重要的营养成分，这些色素的色调许多都是介于黄色、橙色和红色之间。花青素是一类天然色素，它们存在于水果和蔬菜中，使得水果和蔬菜呈现红色到蓝色的色调。在工业化生产中，大部分色素的常用来源为葡萄、接骨木果、覆盆子和红甘蓝（紫甘蓝）。花青素不仅可以作为色素，而且也有许多生物活性，不同来源的花青素具有不同的特性。来源于葡萄皮的花青素可以降低心脏病的危险，来源于接骨木果的花青素对流感病毒具有抵抗作用，来源于覆盆子的花青素对视力具有良好的保护作用。另一大类具有营养特性的天然色素是类胡萝卜素。类胡萝卜素广泛分布在自然界中，一般呈现黄色、橙色和红色。大多数水果和蔬菜都含有类胡萝卜素的混合物，从这些水果和蔬菜中所获得的提取物是人类必需营养的重要来源，现在已经确认了自然界中有600种不同的类胡萝卜素。 β－胡萝卜素是很普遍的类胡萝卜素，现在已经广泛应用于食品加工中，β－胡萝卜素应用于黄油和人造黄油中已经有很多年的历史，它不仅给这些产品提供黄色的色调，而且还可以提供维生素A，这主要是由于β－胡萝卜素在人体内可以转化成维生素A。在许多*中均有规定，即人造黄油必须添加维生素A，因此，β－胡萝卜素成为维生素A的来源。在自然界中混合类胡萝卜素很丰富的是棕榈油的果实，含有α、β和γ－胡萝卜素和番茄红素。许多消费者已经认可了混合类胡萝卜素对人体健康有益。现在，天然胡萝卜素已经成为非常普遍使用的色素，可以给产品提供吸引人的黄色和橙色。叶黄素是一种来自万寿菊的黄色素。一直到近来人们才意识到它是一种抗氧化剂，可以对抗斑点退化（一种导致老年人失明的疾病）。番茄红素是一种鲜艳的红色色素，它是一种很强的抗氧化剂，可以预防许多种癌症。姜黄素也具有抗氧化性，同时具有抗炎的特性。人工养殖与野生动物的本质区别在哪里？－－天然色素－－长江大学动物科学系徐抗美我们可以想像，植物的鲜花要是没有了色素，蜜蜂将难以发现，更是无法传粉，植物无法繁衍后代。动物也是一样，数万年来自然界这些动物就是食用很终来源于植物的天然色素，不断进化，这些天然色素给了他们鲜艳的色彩、充沛的体力、和持久的生命力，让他们繁衍后代直到现在，而所有这些类胡萝卜素的色素在饲料的加工过程中都会被氧化掉。这就是人工养殖动物与野生动物的很本质的区别之一“天然色素严重缺少”。

木本植物色素如何提取？

用木本植物的花、叶、茎、果实、树皮和木材提取的能使其他物料着色的有色物质。提取色素方法有压榨法、浸渍法、渗滤法和溶剂萃取法。也可将植物晾干后直接磨碎成粉加以应用。木本植物色素一般无毒，使用安全，但对光、热、空气、酸、碱等极为敏感，在加工、贮存过程中易褪色或变色。为改善植物色素这些性质，使用时可配用添加剂。如类胡萝卜素色素，耐光性差，与维生素C合用能大幅度地提高对光的稳定性；蒽醌类色素接触蛋白质后色调易变，如加稳定剂（酒石酸、磷酸）可防止变色。

简史

中国利用木本植物色素历史悠久。黄帝时代已有“玄冠黄裳”，说明有了黑色和黄色的染料。公元6世纪，北魏贾思勰《齐民要术》中记载了从植物中提取色素的方法。1856年英国人珀金（W.H.Perkin）首次人工合成苯胺紫以来，各国先后合成了多种色素。由于合成色素具有色泽鲜艳、着色力强、稳定性好、易于配色和价格低廉等优点，一度出现有取代天然色素的趋势。但到20世纪70年代，研究结果表明，合成色素存在不同程度毒性，有的已被证明为致癌物质，已从许可使用表上除名。到80年代末，世界公认并许可应用的合成色素只限于8种。基于人们对合成色素不安全感的增加，因此对天然色素的开发和研究又重新得到重视。

种类

木本植物色素，按化学成分可分为类胡萝卜色素、黄酮类色素、叶绿素、花青素类色素和其他杂色素等五大类；按溶解性能可分为水溶性色素、醇溶性色素和脂溶性色素；按酸碱度显色性能可分为碱性色素和酸性色素。被开发应用的木本植物色素品种很多，很重要的有芦丁黄色素、栀子黄色素、胭脂树橙色素、越橘色素、可可色素等。

芦丁黄色素

从槐树的花蕾、桉树的叶子及芸香科等植物中提取的黄色物质。槐树花蕾含芦丁18～20%；大叶桉叶含10～24%；尤曼桉叶含6～11%；大桉叶含4～6%。芦丁色素为淡黄至淡黄绿色结晶体，分子式C27H30O16·3H2O，分子量664.58，熔点316～317℃，无气味或稍有特异气味，易溶于热酒精、碱溶液、吡啶中，微溶于冷水，不溶于丙酮、乙醚和氯仿。在弱酸至中性条件下对热和光比较稳定，在强酸性或碱性溶液中，易水解成槲皮素。在医药上芦丁可治疗毛细血管异常引起的各种疾病，常用作治疗冠心病或高血压病的辅助药物；在食品工业中是防止油脂氧化的良好抗氧化剂；在酒类饮料中作为黄色素添加剂。

栀子黄色素

由茜草科黄栀子属植物的果实提制而成。属类胡萝卜素的藏红素。分子式C44H66O24，分子量976。果实中还含有栀子苷、栀子素、番红花素等，是自然界中珍贵的水溶性胡萝卜素。栀子黄色素吸水性强，有特定的香味，着色性能好。但耐光、耐酸较差。用于饼干、蛋卷等食品着色。

胭脂树橙色素

存在于胭脂树的果实和枝条中，是一种多烯二酸甲脂，主要成分为红木素。不溶于水，溶于氯仿、热乙醇及油脂中（其皂化水解物去甲基胭脂树橙的钾钠盐可溶于水）。对热和氧的稳定性较好，对pH值变化和微生物作用也很稳定，但耐光性差。胭脂树橙色素，广泛用于油脂、奶酪、人造奶油、饼干、调味品、冰淇淋、色拉、香肠肠衣等食品的着色。乳化分散剂型的胭脂树橙色素则用于面包、豆酱和水产制品。

越橘色素

由野生灌木笃斯越橘或越橘的浆果、果皮及果汁提制而成，呈红色。主要成分是3-半乳糖苷基矢车菊素、3-半乳糖苷芍药色素和3-葡萄糖苷基矢车菊素。生产上将果榨汁，直接应用。榨饼用含0.03%盐酸的甲醇溶液提取，再经离子交换柱层析纯化，制得高纯度的色素，用于饮料、酒类等食品的着色。

可可色素

从可可树的种子及果壳中提取出的巧克力颜色的天然色素。是黄酮类的儿茶素、无色花青素、花青素以及依达因、黄烷-3，4-二醇等在焙炒过程中经氧化缩聚而成的多酚类聚合物。可可色素具有安全性高、耐光、耐热、着色性好等优点，在pH值4～11稳定性高，用于糕点、冷饮、糖果、药物或肉鱼食品的着色。

苏木色素

由苏木心材中的苏木精（含9～12%），经氧化而得苏木色素。分子式为C16H12O6，是优良的黑色染料，常用于丝绢、羊毛或毛皮的染色，也用于生物染色剂。

黄栌色素

漆树属黄栌心材的一种黄色素。分子式C15H10O6，化学名称3，7，3′，4′-四羟基黄酮。黄色菱形结晶体，熔点348℃，黄栌色素能自行分解为儿茶酸和树脂酚。应用范围较窄，民间仅用于竹器、丝织品染色。市售黄栌精是用碱溶液抽提黄栌木材制得的产品。

紫檀色素

得自豆科檀属紫檀的心材。紫檀心材约含16%紫檀色素。此色素熔点104℃，极难溶于水，易溶于酒精，呈血红色，属于一种酸类化合物，分子式C34H28O10。紫檀色素常用作蓝色的底染，用在裱糊纸、油漆、化妆品、酒类和食品等的染色。

桑色素

得自黄桑、染楮的心材。桑色素分子式C15H10O7·2H2O，分子量338.28，化学名称3，5，7，2′，4′-五羟基黄酮，淡黄色针状结晶，熔点200℃，难溶于水，易溶于碱溶液，呈黄色。此色素可染黄色、褐色、橄榄色，与苏木色素混用可染黑色，与儿茶素混用可染褐色。

蓝靛果玫瑰红色素

得自忍冬科野生灌木蓝靛果的果实。系紫红色粘稠膏状物，不溶于90%乙醇，溶于10%乙酸水溶液。用于糖果、果酒和果冻的调色。

木本植物色素是天然食用色素的重要来源之一，广泛用于食品、化妆、饮料、医药、染料等方面。由于原料可以再生，使用安全，广泛受到人们重视，今后将进一步开发利用。

简述天然色素的原料处理及提取方式？

天然色素的生产工艺

一、植物色素的提取技术

天然食用色素一般稳定性较差，对光、热、酶菌等较敏感。为保持其天然性与稳定性，天然食用色素的制备方法一般都采用物理法。

根据色素的原料、用途及剂型不同，天然植物色素的提取方法可分为溶剂提取法、熬煮法、酶反应法、超临界萃取法、压榨法、粉碎等方法。

几种传统的提取方法

1. 浸提法

工艺流程：原料采集筛选水洗干燥原料处理浸提分离纯化干燥浓缩制品化

2. 酶反应法

通过酶反应产生所需要的颜色。如：栀子果实提取的黄色素，在食品加工中经酶处理产生栀子蓝色素、栀子红色素。

3. 压榨法

利用挤压方法，将粉碎的新鲜材料中的天然色素成分挤压出来，此法适宜用于水溶性色素提取。如：苋菜红色素的提取。

4. 熬煮法

将本来无色的物质或非需要色的物质，经熬煮转化成需要色的物质，如：焦糖色素。

几种较新提取的方法

1. 超声提取法（Ultrasonic Extraction, UE）

有关超声强化提取姜黄色素和栀子黄色素的研究表明，浸取率比常规法提高11%~41%，至今未见工业化。

定义：超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。

原理：超声提取的主要理论依据是超声的空化效应、热效应和机械作用。当大能量的超声波作用于介质时，介质被撕裂成许多小空穴，这些小空穴瞬时闭合，并产生高达几千个大气压的瞬间压力，即空化现象。超声空化中微小气泡的爆裂会产生极大的压力，使植物细胞壁及整个生物体的破裂在瞬间完成，缩短了破碎时间，同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散和溶解，从而显著提高提取效率。

超声波提取优点：

● 提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充分，提取率比传统工艺显著提高达50—500%；

● 提取时间短：超声波强化中药提取通常在24—40分钟即可获得很佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短2/3以上，药材原材料处理量大；

● 提取温度低：超声提取中药材的很佳温度在40—60℃，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗；

● 适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取；

● 提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化；

● 提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；

● 操作简单易行，设备维护、保养方便

2. 微波提取法

由于吸收微波能，细胞内部温度迅速上升，使其细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力，细胞破裂。细胞内有效成分自由流出，在较低的温度条件下萃取介质捕获并溶解。通过进一步过滤和分离，便获得萃取物料。另一方面，微波所产生的电磁场加速被萃取部分成分向萃取溶剂界面扩散速率，用水作溶剂时，在微波场下，水分子高速转动成为激发态，这是一种高能量不稳定状态，或者水分子汽化，加强萃取组分的驱动力；或者水分子本身释放能量回到基态，所释放的能量传递给其他物质分子，加速其热运动，缩短萃取组分的分子由物料内部扩散到萃取溶剂界面的时间，从而使萃取速率提高数倍，同时还降低了萃取温度，很大限度保证萃取的质量。还有的文献是这样描述的：由于微波的频率与分子转动的频率相关连，所以微波能是一种由离子迁移和偶极子转动引起分子运动的非离子化辐射能。当它作用于分子上时，促进了分子的转动运动，分子若此时具有一定的极性，便在微波电磁场作用下产生瞬时极化，并以2.45亿次/秒的速度做极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞，促进分子活性部分（极性部分）更好地接触和反应，同时迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出来并扩散到溶剂中。

3.超临界萃取法

超临界流体（Supercritical Fluid，SF）是处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性。在临界点以上的范围内，物质状态处于气体和液体之间，这个范围之内的流体成为超临界流体（SF）。超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的较大密度和溶解度，具有良好的溶剂特性，可作为溶剂进行萃取、分离单体。SF的密度和液体相近，粘度与气体相近，但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作用，因而SF对许多物质有很强的溶解能力。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。而超临界流体萃取，就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性，从动、植物中提取各种有效成份，再通过减压将其释放出来的过程。超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫超临界流体萃取。超临界流体萃取技术研究表明，浸取率和色价是常规法的数倍，显示出该技术的优势。但是设备投资高和能耗高导致的高成本，限制了该技术的工业应用。

4.多级或连续浸取技术

（1）.多级浸取，特别是连续浸取技术在技术原理上比间歇浸取技术有无可比拟的优势。不仅可以同时实现高浓度，高浸取率，而且能耗低，工人劳动强度低，易于实现自动控制。

（2）多级浸取叶绿素和β-胡萝卜素的得率比单罐间歇提取提高16％～56％，技术优势明显。

5.高压提取技术

研究发现在100-250Mpa范围内，高压预处理的压力越高天然植物色素浸取效果越好，处理次数越多浸取效果越好。

但是高压处理影响天然植物色素提取的机理研究尚未开展，设备投入和操作费用可能成为工业化应用的障碍。

6.酶法辅助提取技术

用合适的酶将细胞壁消化、破碎使色素提取出来，酶法与其他提取技术的联用可以获得更好的效果。但由于酶一般比较贵，因此制约了此项技术的发展。

怎样提炼植物色素

高中的提取叶绿素吗

用天平称取5 g绿色叶片，剪碎，放入研钵中。向研钵中放入少量二氧化硅和碳酸钙，加入10 mL无水乙醇（也可用丙酮），迅速、充分地研磨。在玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将漏斗插入试管。将研磨液倒入漏斗，及时用棉塞塞严盛有滤液的试管。

①剪碎和加二氧化硅的作用：利于研磨充分