【营养与健康论文】浅谈红米及红米色素的营养价值

1.2红米及红米色素

1.2.1红米及其种植资源、营养价值、保健作用

红米属于有色米品种,含有丰富的花色苷类物质。红米花色苷属于类黄酮类化合物,有研究表明红米色素具有清除自由基、延缓衰老、改善缺铁性贫血、抗应激反应以及免疫调节等多种生理功能。因此红米作为天然色素具有“天然、营养、多功能”的特点,研究和开发利用红米色素越来越受到广泛重视,具有良好的发展前景。

红米起源于中国,距今大约有1千多年的历史,它外皮呈紫红色,内心白色,米质较好,营养价值也较高,微有酸味,味淡,是南方常见的一种粮食作物。可作饭粥,可作汤羹,还可加工成风味小吃。红米属于有色米品种,也是我国珍稀的粮油作物资源,红米中含花色苷类物质,花色苷是类黄酮-以黄酮核为基础的一类物质中能呈现红色的一族化合物。

红米其米色粉红,糯性,米粒特长,有香气,含有不同的微量元素,用红米酿成的红米酒倍受女性青睐,因为它呈现红葡萄酒一样的红色,味道柔和、喝过后余味良好。实验证明,红米具有升高血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL),提高机体抗氧化能力的作用,对防治AS和其它慢性病也具有重要意义。这一发现对通过正常饮食途径提高体内的抗氧化水平,防治因氧化状态升高引起的慢性病有着重要的价值。

红米一般人均可食用,肠胃功能不佳者,不宜多食。食用效果有:降血压、降血脂的作用,所含红曲霉素K可阻止生成胆固醇。红米含有丰富的淀粉与植物蛋白质,可补充消耗的体力及维持身体正常体温。红米富含众多的营养素,其中以铁质最为丰富,故有补血及预防贫血的功效。红米内含丰富的磷,维生素A、B群,则能改善营养不良、夜盲症和脚气病等毛病;又能有效舒缓疲劳、精神不振和失眠等症状。红米所含的泛酸、维生素E、谷胱甘滕胺酸等物质,则有抑制致癌物质的作用,尤其对预防结肠癌的作用更是明显。红米与化学合成红色素相比,具有无毒、安全的优点,而且还有健脾消食、活血化瘀的功效。

1.2.2红米色素

红米色素为红色粉末,溶于水、乙醇、不溶于丙酮、石油醚。稳定性好,耐热、耐光、耐贮存,但对氧化剂敏感,钠、钾、钙、钡、锌则褪色并沉淀。耐酸,水溶液色调受pH影响,pH在1-6为红色,pH在7-12时可变成淡褐色。长时间加热变黄色。主要成分为矢车菊-3-葡萄糖苷(红色),属花青素类色素。

育种科学家和植物化学家早已证实,红米色素是花色苷受多基因控制的显性遗传。不同品种不同栽培条件下种皮的颜色不尽一致,Nagal认为红米种皮色素是花青3-葡糖苷,花青素鼠李葡糖苷和湿生金丝桃素。Gutek等认为野生稻的色素主要是花青3一葡糖苷和花青素鼠李葡糖苷。

1.2.3红米色素的研究进展

1.2.3.1红米色素制取的生产现状

萃取:首先将红米清洗,然后用95%的食用乙醇加纯净水稀释至乙醇含量为50%,加VC调节pH值至3.8~4后,用此溶液在60℃恒温下浸泡吉林黑香米2~8h,使红米红色素溶于乙醇溶液中,经2~3次浸泡、过滤、取液后将滤液升温至80℃,入沉淀罐迅速冷却至常温,将沉淀物排出,经减压浓缩得红米红色素滤液。

树脂处理:将红米红色素滤液过树脂,使红米红色素吸附在树脂上,用70%~95%的食用乙醇作解吸溶剂进行解吸树脂上的红米红色素,得红米红色素乙醇溶液,吸附时间为2~6h,解吸时间为1~4h。

精滤:将红米红色素乙醇溶液经超滤、纳滤过滤。精滤中使用UEOB9型外压式超滤膜,进口压力为0.1~0.3MPa,在常温下超滤,用2000A超滤膜处理。

浓缩:将精滤所得溶液减压浓缩,浓缩温度60~80℃并回收乙醇,浓缩到相对密度1.0745~1.2625,得液状红米红色素。

灭菌处理:对液状红米红色素进行灭菌处理,便于长期保存。

干燥处理:将浓缩至相对密度1.0745~1.2625的液状红米红色素进行喷雾干燥,得粉状红米红色素。

1.2.3.2红米色素提取的方法

目前红米色素的提取方法有常规浸提法、热回流法、超临界流体萃取、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、纤维素酶辅助提取法、表面活性剂辅助提取法等,其中超声波辅助提取法具有温度低、时间短,且色素产品提取率高的优点。

1.2.4红米色素的应用

红米色素是天然色素作为食品添加剂,广泛适用于酒类、饮料、冰淇淋、果冻、果酱、菜肴的着色。天然色素是由天然资源获得的食用色素。天然色素不仅具有给食品着色的作用,而且,相当部分天然色素具有生理活性。天然红米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。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。大多数植物色素无副作用,安全性高。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。

1.2.5红米色素的发展趋势

近年来,通过动物实验和临床试验,初步证明红米等特种稻米具有清除自由基、延缓衰老、改善缺铁性贫血、抗应激反应以及免疫调节等多种生理功能。红米色素是属于天然色素,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。

1.4 本论文研究的目的意义及主要内容

当今“环境与发展”是世界共同关心的焦点之一。天然色素的开发与应用己成为各行业科技工作者普遍关注的课题。人们试图从各种动植物资源中获取天然色素,同时探索其生理活性,来缓解并解决由合成色素所带来的各种问题。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。

红米色素中的花色苷是类黄酮—以黄酮核为基础的一类物质中能呈现红色的一族化合物。它由于其独特的功能性,而被应用于清除体内自由基、抗肿瘤、抗癌、抗炎、抑制脂质过氧化和血小板凝集、预防糖尿病、减肥、保护视力等。花色苷作为一种天然色素,安全、无毒,且对人体具有许多保健功能,已被应用于食品、保健品、化妆品、医药等行业。

本课题以红米为原料确定以0.5%柠檬酸、70%乙醇混合溶液(体积比为3:17)为提取剂,利用响应面试验优化了红米色素提取的工艺参数,确定大孔树脂分离纯化红米色素的最优条件,以获得纯度较高的红米色素,对红米色素的稳定性进行研究,从而为红米色素的综合利用奠定了一定的理论依据,同时也使红米色素这一植物资源被更好的开发利用。研究的主要内容如下:

(1)单因素和响应面法分析法优化红米色素提取工艺;

(2)对大孔树脂的静态特性和动态特性进行研究;

(3)对红米色素的稳定性进行研究;

(4)研究配方中各种成分的比例、灭菌条件的选择和护色实验。

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