红花黄色素

取自 食品百科全书

　　红花是中国重要的中草药，为菊科植物的干燥花，内含红花红色素和红花黄色素两种色素，其性温、味辛，具有活血通经、祛瘀止痛、降低胆固醇、降血压等功效，主要用于月经不调、痛经、经闭、跌打损伤，对冠心病、传染性肝炎等疾病亦有一定的疗效。红花黄色素是从红花的花瓣中提取出的天然黄色素，为查耳酮类化合物。红花黄色素是中国批准允许使用的食用天然色素，已列入GB2760-1996中，为国家级新药。研究发现红花黄色素不仅是一种很有价值的天然食用色素，具有色泽艳丽，耐高温、耐高压、耐低温、耐光、耐酸、耐还原和抗微生物等优点，而且还有扩张冠状动脉、抗氧化、保护心肌、降血压、免疫抑制和脑保护等多种药理功能。

　　理化性质

　　红花黄色素为黄色或棕黄色粉末，熔点230℃，易溶于水、稀乙醇、稀丙二醇，几乎不溶于无水乙醇，不溶于乙醚、石油醚、油脂、氯仿等有机溶剂，遇醋酸铅产生沉淀，能被活性炭吸附，其颜色随pH 的不同而改变。在pH 值2—— 7 范围的酸性溶液中不变色，呈黄色，碱性溶液中呈黄橙色，耐光性好，耐热性稍差。红花黄色素为水溶性色素，其水溶液呈鲜艳黄色，不产生沉淀；其毒性极低、着色力强、色调稳定；在红花中含量为20% —— 30% 。其结构式如右图所示。

　　稳定性质

　　红花黄色素的稳定性，主要表现在其水溶性好、热稳定性好、金属离子对其的影响等方面。 研究红花黄色素在不同温度，酸碱环境，金属离子，光照等条件下稳定性的变化。结果表明，红花黄色素易溶于乙醇、乙酸等强极性溶剂，难溶于无水乙醇、丙酮等弱极性有机溶剂[1] 。实验证明，红花黄色素的提取溶剂应采用40% 的乙酸溶液；光照或日晒对红花黄色素有一定的影响，但不受紫外光的影响；pH3. 4 时，100 e 加热1 h 保存率在80% 以上，说明其耐热性好，但热稳定性不好；经Ca、Mg、Fe、Zn、Al、Pb等离子对其影响结果表明，Fe 离子的影响较大，使其颜色变暗，且峰值随Fe 离子浓度增高而向紫外光移动，还会产生乳浊液；Zn 离子有明显的增色作用，其余离子对色素基本无影响；食盐、蔗糖、H2O2、抗坏血酸、亚硫酸钠等一定浓度的溶液除亚硫酸钠有轻微的减色作用，糖、盐等均有不同的增色作用；红花黄色素与柠檬黄具有相似的色调，而且红花黄色素的色调比柠檬黄更为柔和[2] 。研究22 个红花品种在不同生态条件及不同生长期的生物学特性及遗传稳定性。实验以水为溶剂进行提取，采用超声方法进行纯化，紫外分光光度法用于测定红花黄色素的含量。结果表明，红花不同品种黄色素的含量在28. 10%—— 45. 80% 的范围内，品种间存在非常显著差异( P< 0. 01) ，其品质主要受遗传因素决定，环境因素次之。就红花黄色素的染色性能进行了探讨，结果发现以配糖体存在的黄色素水溶性好，用水浸泡即可得之；热稳定性亦好，可应用于真丝织物的染色，其最佳染色温度应为90 e 、p H 值4——5. 5。可见，该色素适合酸性食品的着色加工，可作为清凉饮料、冷饮、色酒、蜜饯的着色。在使用时应注意酸度、温度、尽量避免与铁接触，控制好锌离子的量就能使红花黄色素最大限度的发挥作用。

　　提取方法

　　传统方法

　　红花黄色素的传统制备工艺是用水提取、有机溶剂沉淀法精制，传统方法所得产品纯度差，其中含有蛋白质、糖类、盐类等杂质，易吸潮，不易保存。采用分光光度法研究了不同溶剂及提取方法对红花中红花黄素含量的影响。结果发现水和70% 甲醇对红花黄色素的提取效果很好，80% 丙酮对红花黄色素的含量影响较大，使其提取率较小，表明对红花黄色素的提取采用水提方法效果较好、快速、便捷。 对传统溶剂提取法进行了优化，利用Box-Benhnken 中心组合实验和响应面分析法，确定了红花黄色素提取的最佳工艺条件，即pH8. 9 的水溶液为溶剂，液料比25 mL/ g，提取温度73 e ，提取3 次，每次浸提时间98 min。在此条件下，红花黄色素提取率达98%。

　　吸附树脂

　　大孔吸附树脂是一类新型的非离子型有机高聚物吸附剂，具有吸附容量大、选择性好、吸附速度快、解析容易、可反复使用等优点，已成为提取、精制红花黄色素的一种有效方法。研究用树脂吸附和分离红花黄色素，比较了5 种树脂对红花黄色素的吸附效果。结果表明，选用AB-8 树脂作吸附剂，洗脱剂用80% 乙醇，产品质量较传统法好，产品杂质少，色价高，成本较低，工艺简单，收率高达干花重的23. 3%。同时表明，AB-8 树脂稳定性好，使用17次后其吸附率仅降低2. 32% 。因此，该方法适合红花黄色素的分离纯化。探讨大孔吸附树脂对红花提取物的纯化条件及纯化效果，同时与乙醇沉淀法进行纯化效果的比较。结果大孔吸附树脂优化后的纯化条件为：采用HPD400A 作为吸附树脂，50% 乙醇作为洗脱液时，红花黄色素的转移率为88. 8%，与乙醇沉淀法相当，固形物中红花黄色素的质量分数约为乙醇沉淀法的2. 6 倍，固形物的质量( 固形物得率) 仅为乙醇沉淀法的38. 5%。因此，大孔吸附树脂法对红花提取物的纯化效果优于乙醇沉淀法。分析筛选了14 种大孔吸附树脂对精制红花黄色素的效果。结果发现X-5、D3020和AB-8 这3 种树脂适合于红花黄色素的分离精制。研究了X-5 树脂对红花黄色素的吸附性能，得到提纯红花黄色素的适宜工艺条件为：上柱液pH 值3，吸附流速4. 8 BV/ h，解吸剂采用50%乙醇水溶液，解吸流速2. 4 BV/ h。经过X-5 大孔吸附树脂分离精制后，产品中红花黄色素含量提高近5 倍，其回收率为93. 2% 。

　　酶法提取

　　采用纤维素酶法对红花中黄色素进行了提取研究，同时与传统水浸提取工艺相比较，结果发现酶法的提取率提高了9. 40%—— 13. 35%，其最佳提取工艺为：提取温度50 e ，提取介质pH 4. 4，纤维素酶与红花的配料比为1 B 80。该方法具有提取率高、提取条件温和及有效成分理化性质稳定的特点。

　　其他方法

　　红花黄色素的其他提取方法还有很多，主要是采用不同溶剂等条件对传统的水浸提取进行优化。以提取率、红花黄色素在固形物中的质量分数、出膏率为指标，比较了超声法、渗漉法、温浸法对提取红花黄色素效果的影响。结果表明，超声法与渗漉法的提取率低，但出膏率与温浸法相同。相比较而言，温浸法的提取率高于其余两种方法。其最佳提取工艺为：以12 倍量水浸泡30 min，70 e 下动态提取2 次，每次20 min。在此工艺条件下，红花黄色素的提取率为96. 46%，固形物中质量分数为10. 94% ，出膏率为37. 03%。探讨并比较回流法与温浸法对提取红花黄色素的影响，实验发现两者均能获得较好的效果，但由于回流法提取耗时短，中间不需搅拌，从节约能源和省时、方便出发，该方法可能优于温浸法。对红花黄色素提取条件进行了系统研究。结果表明，乙醇是提取红花黄色素最合适溶剂；其提取最佳条件是：pH 值为2. 0 的95% 乙醇，料液比1 B 10，提取温度60 e 下浸提2 h。采取水提丙酮沉淀，减压浓缩真空干燥的提取工艺来提取红花中的天然红花黄色素。结果通过正交实验确定出最佳提取工艺条件为70 e 下，用水搅拌提取3 次，每次90 min，料液比为1 :40。总之，从以上研究来看，大孔吸附树脂法较其他方法优越，它具有吸附容量大、选择性好、吸附速度快等优点。因此，它适合于高效、高通量的制备红花黄色素。

　　主要应用

　　食品着色

　　中国红花资源分布广，产量较大，其提取物红花黄色素又是一种天然、安全的食用色素，在外销食品色素或添加剂、纺织及医药等方面发展潜力巨大。红花黄色素已成功应用于各种饮料、酒类及保健食品的着色。由于人工合成的柠檬黄为有毒色素，现已被许多国家禁止使用，红花黄色素可作为婴幼儿和老年保健食品首选色素。