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天然 营养 多功能 食用天然色素发展大有可为
来源:中国食品报网 | 作者:geruiguozhi | 发布时间: 2019-07-04 | 30 次浏览 | 分享到:

食品,是人类赖以生存和发展最基本的物质。随着食品工业快速发展,人类从只求温饱到关注食品安全、营养和品种多元化,食品创新层出不穷,各种食品添加剂纷纷进入人们的视野。其中,着色剂是人们制作食品时常用的一类食品添加剂。近年来,食用天然色素正逐步发展向好。

  食用天然色素前景广阔

  随着互联网的发展,人们经常在社交媒体上分享着各式各样的美食图片。对于现代人类来说,这是为了捕捉一种真实、自然和美学的生活方式。绝大多数人第一时间都是靠视觉和嗅觉来判断食物好不好吃,就像古人评价美食——“色、香、味”俱全,眼睛是人们评价美食的首要器官。食物的色泽、外观势必会变得越发重要。

  食用天然色素系指从植物、动物、微生物发酵中取得的食用着色物质,大多为花青素类、黄酮类、胡萝卜类等化合物,此类色素不但安全,而且很多食用天然色素含有人体必需的营养物质和微量元素,或本身就是维生素或具有维生素性质的物质。

  如今,大多数人要求食材回归自然、品种多元化,人们对健康环保意识和资源再生利用的观念逐步形成共识,食用天然色素在食品行业将有着难以预测的发展速度和空间。

  需求量不断攀升

  主要用于糕点、饮料、乳品等产品的天然色素,主要来源于甘薯、萝卜、葡萄、红辣椒等,容易被消费者接受。因此,天然来源的食品添加剂市场呈直线上升态势。在竞争激烈的食品行业,为了与其他产品区分开,不少食品生产企业选择使用天然色素取代以往的合成色素,以满足消费者对天然食品的需求。

  2018年9月,中国食品添加剂和配料协会统计数据显示,2018年食用着色剂产销总量将达到47.35万吨,同比增长0.34%;总销售额将超过45.6亿元,同比增长9.47%;出口预计超过11739吨,同比增加14.6%;出口创汇总额超过2.99亿美元,同比增加22.4%。2018年,辣椒红色素、栀子黄色素、栀子蓝色素、红曲黄、姜黄素、藻蓝色素、红花黄色素等品种的产销量实现增长目标;紫甘薯色素、萝卜红色素、甘蓝红等品种实现稳定持续增长的目标。

  品种多样

  我国地缘广大,东西辽阔、南北纬度跨度大,植被物种繁多,天然色素原材料比较丰富,提取食用天然色素的原料多为植物性原料,主要包括从人工种植的植物提取食用天然色素,从农产品副产物提取食用天然色素以及从野生植物根、茎、叶、浆果中提取食用天然色素。这些资源,在我国供求有市场,如能科学引导、合理应用,不但可以大大降低食用天然色素的成本,增加经济收入,同时对国家环保政策的推进落实、农业种植业结构的调整都将具有潜在的意义。

  国内天然色素行业仍需改进

  20世纪90年代前后,食用天然色素还处在萌芽阶段。但在今天,食品加工、餐饮企业主动寻找适合自己应用的天然色素产品,这种颠覆性的变化本是一件好事,但寻求的过程仍需不断改进,要在国内的天然色素生产企业寻找适合自己产品应用的天然色素产品,仍不是一件容易的事情。国内的天然色素无论是水溶还是油溶产品,使用限制性大,特别是油溶性产品这类问题更加突出,也因此导致了天然色素应用范围狭窄。

  目前,大部分天然色素提取企业还停留在粗制阶段,产品杂质多、纯度低、pH值、氧化、光照、温度、水及金属离子敏感性强,稳定性较差,着色弱、保色性弱,易造成褪色现象;另外,高校没有对口的专业,缺乏应用开发技术人才,使得天然色素发展遇到诸多瓶颈。

  近年来,在我国天然色素行业,某些天然色素产品由于重复建设、产能过剩,并且因技术创新不够,没有自己的核心技术,业内产品同质化,造成低价竞争,导致大量浪费国内天然色素资源,从而导致企业投资回报率低,甚至无法收回成本。天然色素的提取、提纯早已不是很神秘的工艺技术,但是,要生产出高品质的天然色素产品,企业必须要有合适的设备和技术过硬的工程技术人员,企业家要有前瞻视野,重视产品质量,加大研发资金投入。

  食用天然色素在摸索中前行

  食品创新层出不穷,食用天然色素的发展将更加迅速。我国食用天然色素业界专业人士也在不断寻求国内天然色素行业现存问题的解决办法。

  纯化工艺仍需不断创新

  天然色素行业要改变目前工艺滞后的现状,必须努力创新,走综合开发利用之路,使天然色素提取、提纯过程减少或避免留存无法利用的下脚料。比如:辣椒红色素的提取过程中,在进行辣椒红和辣椒素的分离之前,应先低温进行胶状物质的分离,可减少后续分离过程设备的负担,提高分离效率,最大限度地提高辣椒红产品的品质。由于影响辣椒红和辣椒素分离的胶状物,在工艺前端分离出来,后续辣椒红和辣椒素分离加工过程,不会像传统工艺一样产生大量泡沫;而且,应用低温工艺能较好保持色素的色泽和风味物质。

  微滤、超滤、纳滤可做到精准拦截,在浓缩领域,纳滤、反渗透过滤系统对提取液的浓缩去水,效果非常明显和快捷,膜过滤技术一次性投资与传统技术相比,初次设备投入资金较大,但生产过程具有速度快、流程短、能耗少、不使用溶剂、不污染环境等优点,且有设备紧凑,占用空间少等优势。在水溶性天然色素纯化去杂技术方面,近年来我国所应用的膜过滤技术的发展已经日趋成熟,但仍有改进和创新的空间。

  副产物再利用收益显著

  辣椒粕 提取辣椒红和辣椒素的下脚料——辣椒粕,总量约占原料的90%—93%,基本都是以每吨几百元的价格卖掉。辣椒红色素提取后的辣椒粕,可以继续分离为有利用价值的单体物质,变废为宝,用于提取水溶性膳食纤维——辣椒果胶和水不溶性膳食纤维。不同品种的辣椒粕,能提取辣椒果胶7%—15%,也能提取得到水不溶膳食纤维约18%—34%,每吨辣椒粕提取得到的辣椒果胶和水不溶膳食纤维的总价值,高达22500—39000元,其经济价值比辣椒粕高出近100倍,甚至比辣椒红提取的主产品辣椒红色素的价值,还高出将近20—30倍。目前,辣椒粕的再利用理论已然成熟,但业内仍没有成功的实际案例,未来研究应用副产品的加工利用的任务十分紧迫,因此,要加快研发,做到物尽其用,减少浪费,增加提取过程的产品附加值,使辣椒提取产业的产品价值最大化。

  甘薯渣 提取紫甘薯色素后的甘薯渣,可以研究分离出富硒淀粉、加工成紫薯全粉,也可再次分离得到可溶性膳食纤维甘薯果胶、水不溶膳食纤维等物质,这样能大大提高整个提取过程的出品率。一般来说,紫薯渣要处理掉是比较麻烦的,需要花费大量的人力、物力。通过副产物的再利用,既提高企业经济效益,还不会造成浪费和环境污染问题,而现行的提取生产线不需要进行大规模改造就可以实现。

  此外,紫甘蓝红提取甘蓝红后的菜渣、万寿菊花颗粒提取叶黄素后的菊花渣、栀子提取栀子黄之后的栀子渣等,可利用发酵的方法,制成有机复合肥料。试验证明,利用这些提取色素后的料渣,添加发酵类菌种得到的有机复合肥料,其作为农作物的底肥施用,肥力充足且非常持久,也有疏松土壤的作用。还有很多其他品种的天然色素提取物副产物,都能像辣椒粕、甘薯渣等一样,进行综合开发利用,做到物尽其用。

  调配应用型天然色素

  我国的天然色素产品要迈进国际市场,以高端型的原料产品出口,则天然产品必须忠于自然,制作天然色素系列产品须尽量使用安全性高的天然或类天然添加剂,才能被国际市场接受。

  天然色素的互溶性较差,要使天然色素适应各种应用环境,就必须改善其互溶性,以便于复配,从而产生千变万化的天然色素,以满足各种产品所需要的不同色调。

  复配天然色素须对相关原料从色价、含量、吸收峰等作精确的检测,并扫描曲线图以备对照,技术人员必须对各种天然色素的性质、应用及法规了如指掌。国内目前天然色素的复配,基本只是停留在初级调配,要做好天然色素的复配工作必须要有先进的检测设备,通过经验丰富的工程技术人员,了解食品创新的趋势、消费者喜爱方向、营养价值等市场因素。

  开发应用型产品

  国际市场上应用型的天然色素产品,基本上以复配型或浓度、色价较低的产品为主流,这样的产品可以最低限度的减少在应用领域造成的色调误差。

  一些纯度较高的天然色素产品在常温常压的条件下,需要特殊的化学溶剂才能溶解。像β-胡萝卜素、叶黄素、姜黄素、番茄红素等,这些产品中纯度高的晶体,水、油都不溶,且稳定性差,极易氧化降解。这些纯度较高的天然色素产品通过复配,可以提高产品的应用便捷性、溶解性、稳定性,适合各类食品加工流程、特殊色调的要求。在抗光、耐热方面,微胶囊化包埋技术是良好的选择,当前使用压力式喷雾干燥设备制作微胶囊化包埋产品已不再复杂。经过添加其他辅料改良改性后成为浓度较低的包埋产品,其性能稳定,容易分散在水或者油中,从而应用到需要调色的产品里。

  储备培养相关人才

  当前,国内的有些高校虽然有提取方向的专业,但大多是针对中药提取培养,目前尚未见到天然色素提取专业学科。因此,需要结合国家政策,落实产学研结合,政府出政策、市场见需求、企业提方向、高校出人才,有专业对口的天然色素技术人才,对行业的发展会有一定的积极意义。天然色素提取行业,需要在技术人才培养和研发技术储备上多下功夫,天然色素的路才会走得更高更远。

  对食品行业而言,如何在满足消费者健康需求的同时,生产出更多创新产品,让大家吃得更营养、更放心,是整个食品加工行业共同的目标。而在这一过程中,离不开科技创新。开拓国际市场,大力开发“天然、营养、多功能”的天然食用色素,如胡萝卜素、黄酮类色素、花青素色素、番茄红素等。同时采用高新技术,不断提高装备水平,提高产品产量、生产技术与产品的竞争力。在工艺上实施技术改进,减少产品杂质,提高纯度;珍惜和培养专业技术人才,钻研产品的应用开发;根据市场需求,提供品质好、安全性高的产品,开拓更广阔的食用天然色素新局面。

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