年产50吨紫甘薯色素工厂工艺设计

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1、本科毕业设计第44页共44页绪论1.1国外紫甘薯色素发展现状随着世界经济的飞速发展，生活节奏的不断加快，目前国内外天然色素的消费量逐年增加，需要的品种也越来越多。统计显示发达国家天然色素的产量日益减少。这是主要是由于工业化的进展，可耕地面积逐年减少。国际国内市场像其他许多色素一样，紫甘薯红色素也被某些国外居心不良的商人误导，夸大其需求量，其目的就是希望中国厂家一哄而上，造成供大于求，以便压价采购。据我们通过国内外不同渠道了解到，紫甘薯红色素的需求量（以20色价计）大约为：日本5～10吨左右，韩国3吨左右，台湾1吨左右，欧美无正式大规模应用。目前的市场需求量大大低于国内紫甘薯

2、的种植量，以日本为例，生产该色素的工厂至少有三家，仅日农和三荣源的总产量就已足够供应本国市场，而他们的原料大多来自日本国内。由于紫甘薯红色素还属于新品种色素，除了有个别厂家批量生产供出口外，市场上并无大货供应，所以国内各食品饮料厂对它的认识和应用非常有限。据了解有少数中日合资的酱菜加工企业从日本进口紫甘薯红色素，不过数量有限。日本的食用色素的市场规模从2000年的21940吨和销售金额315.8亿日元到2008年达22545吨1)、年销售金额将近330亿日元(按1元人民币=15日元换算、相当于22亿元)，将近10年的时间里，不算其它价格的上涨因数，只维持了略微增加的趋势。然

3、而，就2008年的数据来看，其中合成色素部分产量上只占了0.42%,绝大部分都是天然色素。可见天然色素在日本的市场应用有多么广泛和普及。而且在日本已经是一个非常稳定和饱和的市场。不同的品种之间稍有波动之外，总的市场规模没有太大的变化。1.2我国紫甘薯色素市场现状中国是个食品添加剂的使用大国，也是个非常崇尚天然志向的国家、因此特别是在食品加工中所使用的添加剂特别是着色剂方面、都喜欢使用天然色素。中国天然色素产量本科毕业设计第44页共44页从2000年的2.8万吨发展到2007年33万吨，不到十年的时间里，生产量扩到了将近10倍。销售金额也将近27亿人民币。单从这数据上来看，确

4、实是中国的食用色素市场发生了天翻复地的变化，也说明中国的市场是一个新兴的市场，发展前景是非常巨大。另外也说明一个问题，就是中国的天然色素的生产量是上来了，但是实际的使用还没有真正的开始。中国的大多数食品加工企业所用的食用色素都还是合成色素为主。所以天然色素在中国的应用前景是非常广阔的，但是其道路也不会是一帆风顺的。紫心甘薯，学名为川山紫［1］，是我国科技人员从日本川崎农场引进繁育成功的甘薯品种。这种甘薯的薯皮为紫红近黑色，薯肉也为紫红色，故而得名。在崇尚食素、食野、吃黑的今天，川山紫的市场前景极为看好。紫甘薯由于具有营养、着色、保健等多重作用，越来越引起国内外的广泛关注。我

5、国至1995年以来对于紫心甘薯进行了一系列的研究，其中大部分都是着重于色素方面的。经过试验分析，确定了这种甘薯薯肉中所含的红色素主要成分是酰基化花青素，具有花色苷色素的共同性质：易溶于水、酸和碱，不溶于有机溶剂。吸收峰随pH的升高而向长波长的方向移动。色素耐热性好，添加防腐剂时，在食品允许使用的范围之内对其稳定性并没有影响。花青素在食品、化妆品、医药方面有巨大的应用潜力。紫甘薯属旋花科甘薯属一年生草本植物，富含天然花色苷，主要成分为矢车菊色素（花青素）和芍药色素（甲基花青素），其色泽悦目，具有显著的自由基清除能力，能防突变，减轻CCl4引起的肝损伤，是不可多得的兼具营养保健

6、和着色等功能的生理活性物质。紫甘薯花色苷具有明显的抗氧化抗突变减轻肝功能障碍等生理功能，其花色苷的主要类型为芳香酸酰化的矢车菊素和芍药素[2]。紫甘薯所含的花青素为类黄酮系化合物，以C6-C3-C6为基本骨架，具有类黄酮的典型结构，即2-苯基苯并吡喃阳离子[R=H,R’=OH或OCH3]。紫甘薯色素的主要成分为矢车菊素和芍药素[3]，其中芍药素是矢车菊素的甲基化衍生物。色素在紫甘薯细胞中以与糖缩合成糖苷的形式存在于液泡中，主要呈色成分为花青素类的氰锭酰基葡糖苷及甲基花青素酰基葡糖苷[4]。紫甘薯色素是一种水溶性色素，也易溶于稀酸稀碱；pH值对其光谱特性影响很大，在不同的介质

7、中呈现不同的光谱特性；pH值对其稳定性影响不大，它通过影响花色苷的存在形式改变着花色苷的热稳定性；温度对其影响可能与pH有关当为3时该色素对热表现出相对稳定性，因此为减少对色素的破坏，使用时应尽量避免高温和长时间受热。紫甘薯有许多其他色素所不具备的特殊功能。首先它具有抗氧化活性，及自由基清除功能。研究发现大多数酰化的花色苷都具有α-生育酚一样的抗氧化活性，特别是从紫甘薯中分离出的芍药素显示出与丁基羟基茴香醚（HBA）相当的抗氧化活性[5]本科毕业设计第44页共44页。花色苷抗氧化作用的主要活性基团是分子中的酚羟基[