天然色素一般来源于动植物,如甜菜、葡萄和辣椒,食物来源的天然色素与合成色素相比,更加安全.更能得到消费者的青睐。辣椒色素是含有多种色素成分的混合色素,包括辣椒红素、辣椒玉红素等极性较大的红色系色素和紫黄质、玉米黄质等极性较小的黄色系色素。本文就辣椒红色素作为天然色素在饲料中的应用作一综述。
1辣椒红色素的来源和性质
成熟的红辣椒富含类胡萝卜素,占辣椒干重的1.3%.主要呈色物质由辣椒红素和辣椒玉红素组成.辣椒红素占总色素30%一60%、辣椒玉红素约占3.2%。
辣椒红色素不溶于水,易溶于乙醇、丙酮、正乙烷和油脂等有机溶剂(张甫生等,2003)。辣椒红色素储存在辣椒果实的完整组织细胞中,由于受到细胞膜及细胞内某些成分的保护并形成脂类,具有较高的光和热稳定性。但当辣椒红色素被提取出来以后,失去了细胞膜等生物保护机制,易被氧化。光照、高温及助氧化剂都会加速其氧化分解而褪色。Philip和Francis(1971)研究了辣椒红素的氧化机制。发现辣椒红素吸附氧的速率在90 h可达峰值,并被逐步氧化为B一乌酸。
2辣椒红色素的吸收和利用
辣椒红色素通过在动物皮肤、脂肪等不同组织中沉积而使肉禽及水产品着色。动物自身不能合成色素,必须从饲料中摄入。不同来源的色素,在不同动物的不同组织内的生物学利用率(沉积效率)差异较大。一般只有游离态的辣椒红色素才能被吸收,.辣椒红色素在体内与胆汁形成胆汁一辣椒红色素微团,进入小肠黏膜表面静水层,一部分辣椒红色素可能在小肠黏膜中重新酯化,一部分以扩散方式进入淋巴和血液循环,通过脂蛋白在血液中传输.少数可能在肝脏中发生代谢,但大部分都沉积在特异组织中。
3辣椒红色素的产品工艺
辣椒红色素的生产一般是将辣椒果实干燥并磨制成粉,然后进行溶剂萃取和蒸馏,得到一种油性树脂提取物.油性树脂色素被皂化并吸附于固相载体或以液体的形式存在。从辣椒果实中分离的色素产品(红辣椒粉末、油性树脂及皂化红辣椒浓缩物)类胡萝卜素成分及辣椒红色素含量差异较大。
4辣椒红色素在饲料中的应用
4.1对蛋黄颜色的影响
在自然状态下,家禽的蛋黄以天然方式进行着色.其颜色源于类胡萝卜素。虽然家禽不能合成类胡萝卜素,但可从天然来源的饲料中吸收类胡萝卜素,并使其沉积于蛋黄中(Bartov和Bornsteins,1980)。辣椒等蔬菜的果实可用于提取辣椒红色素。辣椒中的辣椒红色素以脂肪酸酯形式存在(Breithaupt和Schwack,2000;Biacs等,1989),鸡在吸收前会经消化液水解或皂化,以利于肠道吸收。为了促进吸收和达到好的着色效果.添加辣椒红色素需要预先处理(皂化)。
Hamilton等(1990)的研究表明,皂化的辣椒红色素着色能力是非皂化的两倍。Gonzalez等(1999)的研究也证实,皂化的辣椒红色素着色效果比非皂化的好。但是,Lai等(1996)研究发现,辣椒红色素的皂化与否对蛋黄颜色和蛋黄中类胡萝卜素含量影响不大。研究表明,辣椒红色素在蛋黄中的沉积率差异也很大(表1)。这些差异的产生可能与添加的辣椒提取物的纯度及辣椒红色素含量不同有关。
4.2对鲑鱼肉色的影响
影响鱼类体色的因素较多,如鱼体大小、性成熟程度、饲料脂肪、遗传因子和饲料类胡萝卜素等,其中饲料类胡萝卜素对鱼类的着色强度影响较大(Torrissen,1985)。在自然状态下.鲑鱼鱼肉组织中的类胡萝卜素含量由其生长环境决定,色素来源于与食物链相关的浮游植物、介虫等。由于鲑鱼自身不能合成类胡萝卜素,随着鲑鱼人工养殖的迅猛发展,生长环境、食物链的改变等,使鲑鱼体色变淡、变灰,影响了鲑鱼养殖业的健康发展(Binkowski等,1993)。因此,在水产饲料中添加色素对改善鱼类品质具有重要作用。
研究证实,辣椒可以用于鲑鱼着色。Ibrahim和Nalan(2004)研究表明,添加辣椒红色素后可以改善虹鳟鱼肉色和风味。Yanar等(2007)研究表明,添加5%的辣椒(总类胡萝卜素含量为70 mg/kg)对于虹鳟鱼的体重并无影响,但能显著提高鱼肉中的类胡萝卜素含量、鱼肉颜色,还可改善鱼肉风味。Murat等(2007)研究了不同剂量不同时间辣椒红色素对于虹鳟鱼鱼肉中类胡萝卜素和鱼体重的影响.并与万寿菊和合成虾青素的效果进行对比,研究发现,各个剂量下饲喂20 d,辣椒红色素可显著提高鲑鱼鱼肉中类胡萝卜素含量。高剂量的效果优于其他两个剂量.但饲喂60 d时各个剂量差异不显著。这可能是由于60 d时类胡萝卜素在鱼肉内的累积已达最大值:另外.剂量越大,鱼的体重越小,可能是由于虹鳟鱼是肉食性鱼类,高剂量下的食物含较多的纤维素.影响虹鳟鱼的生长。因此该研究推荐辣椒红色素的最适添加量应为4.4%;同时,证实辣椒红色素着色效果比万寿菊好,但不如合成虾青素。
5展望
辣椒红色素对改善动物产品品质具有重要作用,但由于提取困难,价格昂贵,还没有形成成熟、统一的产品体系,产品之间的使用效果存在差异,因此,在实际生产应用中尚需进一步研究。
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