[00849309]天然植物色素高效提取与精制关键技术研究及应用

项目所属科学技术领域：食品科学技术。 项目主要内容与特点：天然植物色素是从黑胡萝卜、栀子、紫甘薯等天然呈色的植物原料中提取的色素产品，与合成色素相比具有安全性、天然性和生理活性等优点。近年来，中国天然植物色素产业正以每年30％的增长速度迅猛发展。项目针对天然植物色素产业提取精制生产存在的溶剂消耗量大、提取温度高、生产效率低、产品色价低、稳定性较差等问题，重点围绕天然植物色素高效提取、纯化精制、品质控制、应用特性等开展近10年的研究，取得了一系列技术突破，开发了系列产品并实现产业化。 项目主要研究内容与技术创新点： 1.创制了天然植物色素真空低温连续动态逆流提取新工艺。研究开发了在真空、低温(40℃以下)连续动态逆流条件下，以温和的柠檬酸-乙醇(水)为溶剂的提取系统，实现了黑胡萝卜色素、红花黄色素等天然植物色素的高效低耗提取，避免了天然植物色素的氧化变性，最大限度保留了花青素、类胡萝卜素等功能因子，减少溶剂用量50％，缩短提取时间51％，提高收率10％，降低能耗56％。 2.创新开发了温和无歧视两级膜分离联合柱层析精制技术。创建了微滤膜纯化结合柱层析、预浓缩精制工艺，实现了适合不同色素产品分子特性的选择性分离纯化，减少了溶剂残留，提高产品色价30％，增加收率12％。研究探明了蓝莓花青素、黑胡萝卜花青素、黑米花青素等不同天然植物色素的结构特征与产品应用稳定性之间的关系，开发了板栗壳棕色素、黑胡萝卜色素、红花黄色素、紫甘薯花青素、栀子黄等5个系列天然植物色素新产品19种，3.构建了天然植物色素安全与质量控制体系。研究并阐明了提取精制过程中重金属、农药残留的迁移规律，构建了天然植物色素的安全评价模式；研究制定了以化学危害和生物危害为主要监控指标的产品安全标准；开发了色差检测控制技术，建立以色差为关键评价指标的产品生产质量控制体系，实现产品色调的标准化控制。率先在国内引种和试种黑胡萝卜、红甜菜等原料，筛选出黑胡萝卜、紫甘薯、紫甘蓝等植物原料的最佳品种与种植区域，建立了植物原料的种植、采收和加工过程技术规范和全程可追溯体系。 项目应用推广情况：项目实施过程中获授权发明专利23项、实用新型专利20项；参与制定国家标准1项；鉴定(验收)科技成果3项；发表论文34篇，其中SCI/EI 14篇。开发5个系列天然植物色素新产品19种，花青素类产品国内市场占有率达50％，其中黑胡萝卜素和无农残黑米花青素达90％。项目研究的相关技术、成果推广应用到国内15家企业，产品应用于300多家企业，近三年新增销售额4.1亿元、新增利润4515万元。极大地促进了湖北省色素产业的技术进步与健康发展。