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山茶花天然红色素的提取及应用

已有 821 次阅读 2025-1-6 21:26 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记

《山茶》

【清】刘灏

凌寒强比松筠秀，吐艳空惊岁月非。

冰雪纷纭真性在，根株老大众园稀。

山茶花天然红色素的提取及应用

山茶花（学名：Camellia japonica L. ），又名：山茶、茶花，山茶科、山茶属植物属常绿灌木和小乔木。山茶花的花色种类丰富，有红、黄、白、粉等多种颜色，甚至在同一株树上也能开出不同颜色的花朵。常见的花色包括白色、黄色、紫色、浅红色和粉色。此外，还有一些特殊的品种，如“十八学士”，在同一棵树上可以开出多种颜色的花朵。山茶花是中国传统的观赏花卉，"十大名花"中排名第七，亦是世界名贵花木之一。山茶花是一味中药材，据《本草纲目》记载茶花“主治妇人发，研末掺之”，并有凉血、散淤之效，为古代名医广泛采用。现代药学研究表明，山茶花有凉血、止血、散瘀、消肿功效等功效，被《中药大辞典》、《中华本草》等中医药权威工具书收录。山茶花还有丰富的儿茶酸、维生素C、丹宁酸和氨基酸等成分，具有极佳的保湿抗皱功效，含舒缓和抗氧化的活性，可有效防止黑色素沉淀并保持肌肤光亮，维持肌肤的健康与清新。据相关文献研究表明，山茶花的功效主要体现在抗敏、抗衰老、抗氧化、防晒防护等方面。丛红色山茶花中提取的天然红色素，不仅可作为原料用于化妆品的研发，也可作为食用色素用于食品生产中。

1 山茶花天然红色素提取工艺

山茶花含有丰富的天然红色素，可用于食品和化妆品的着色。查阅相关文献，关于山茶花天然红色素提取方法主要有以下几种：

1.1 水浸提-大孔吸附树脂法

将新鲜山茶花花瓣破碎，在20 - 70℃、pH 1.0 - 5.0的水浸提后，滤液用大孔吸附树脂吸附，再用流速为3 - 9BV/h的乙醇洗脱，洗脱液浓缩、干燥后获得山茶花红色素。浸泡用的水溶液pH值优选1.5；浸泡时间优选4h；温度优选60℃；浸泡提取的料液比优选每克鲜山茶花花瓣10毫升水溶液；可用盐酸、柠檬酸或乳酸制备pH 1.0 - 5.0的水溶液；大孔树脂优选LX - 68；洗脱大孔吸附树脂的乙醇浓度优选95%。该方法制备的山茶花红色素总多酚含量大于30%，在许多领域都有很好的应用前景。

1.2 乙醇浸提法

将山茶花的花朵粉碎后，按照1g:8 - 16mL的料液比加入乙醇，在30℃- 50℃条件下，浸提0.5 - 2.5h，每隔20 - 40min振荡一次，过滤得提取液。这种方法操作简单，山茶花花朵红色素的提取量高并且纯度高，红色素氧化程度低，提取周期短，成本低廉，适合大规模提取，提高了山茶花花朵的经济价值。

1.3 超声提取法

由于超声波法提取色素具有操作简便、快速、无需加热、提取效率高、速度快、效果好等优点。超声辅助提取山茶花红色素的的工艺参数为：提取时间4min，提取功率500W，料液比1:2(g/mL)，提取温度40℃，提取次数为3次。

2 山茶花天然红色素在化妆品中的应用

山茶花具有凉血止血、散瘀、消瘀肿等功效。山茶花提取物在化妆品中主要作用是抗氧化剂，风险系数为1，比较安全，可以放心使用，对于孕妇一般没有影响，山茶花提取物没有致痘性。山茶花提取物在化妆品中主要发挥以下作用：（1）抗氧化：山茶花提取物含有丰富的抗氧化成分，如茶多酚和维生素E，能够抵抗自由基，减缓皮肤老化过程。（2）保湿滋润：它含有不饱和脂肪酸和低聚糖苷，有助于提升皮肤保湿度，改善干燥状况。（3）抗炎消肿：山茶花提取物具有消炎作用，能够减轻皮肤炎症和肿胀。（4）美白：其中的低聚糖苷成分可以抑制黑色素生成，有助于提亮肤色。（5）抗污染：山茶花提取物能够帮助皮肤抵御外界污染物的伤害。国家食品药品监督管理总局在《已使用化妆品原料名称目录》中已将山茶花提取物、山茶叶提取物、山茶籽油等 3 种山茶原料收录其中。总之，山茶花提取物是一种多功能的天然成分，适用于多种类型的化妆品和护肤品中。现仅以山茶花天然红色素在口红中的应用为例，简单介绍如下：

2.1 山茶花天然红色素口红基本配方

化妆品口红基本配方包括：蜡与油脂、着色剂、香料、防腐剂、功能成分等几部分组成。化妆品口红基本配方结构及可能的添加油脂类如下：

2.1.1 蜡类

（1）蜂蜡：是口红中常用的蜡质，具有增加口红硬度和稳定性的作用。在普通口红中，蜂蜡的比例大概在10% - 20%。如果添加山茶花红色素，由于色素本身的性质可能会对质地产生影响，蜂蜡的比例可能需要微调。（2）小烛树蜡：有助于提高口红的光泽度。其在口红中的比例一般较少，可能在1% - 5%。当加入山茶花红色素时，要考虑与山茶花红色素的相容性，以确保口红的整体质量。

2.1.2 天然油脂

口红中常见的如橄榄油、甜扁桃仁油等，这些油脂可以滋润唇部，防止唇部干裂。如果加入山茶花红色素制作口红，可能需要调整油脂的比例，以保证色素能够均匀分散并且口红质地合适。例如，橄榄油在口红中的比例可能在30% - 50%左右，但具体到含有山茶花红色素的口红，可能需要根据实际测试在这个范围内进行调整。

2.1.3 着色剂

山茶花红色素：由于是天然色素，其着色能力可能相对化学合成色素较弱，所以在配方中的比例需要经过试验确定。可能需要在5% - 15%左右，以达到理想的颜色效果。同时，为了保证颜色的稳定性，可能需要添加一些辅助成分，如抗氧化剂（例如维生素E）来防止色素氧化变色。

2.1.4 其他添加剂

（1）香料：用于改善口红的气味，如添加玫瑰香精等。一般比例在0.1% - 1%。不过要注意香料不能与山茶花红色素发生反应影响口红品质。

（2）防腐剂：防止口红变质，如苯氧乙醇等，比例通常在0.5% - 1%。但对于含有山茶花红色素这种天然成分的口红，需要选择对天然成分和人体无害的防腐剂。

2.2 山茶花天然红色素口红制作工艺探讨

在制作过程中，首先要将油脂和蜡类加热融化混合均匀，然后加入山茶花红色素，搅拌均匀使色素充分分散。这一步需要注意温度不能过高，以免影响色素的稳定性。例如，温度控制在70 - 80℃较为合适。之后再加入香料和防腐剂等其他添加剂，搅拌均匀后倒入模具成型。

需要注意的是，以上配方只是基于山茶花红色素的特性以及口红常规配方的推测，实际制作山茶花天然红色素口红时，需要经过大量的实验来确定准确的配方和工艺，以确保口红的安全性、稳定性和使用效果。

3 山茶花天然红色素在食品中的应用

山茶花天然红色素作为一种天然食用色素，在食品工业中的应用具有一定的优势和广泛的前景。山茶花红色素来源于自然界，安全性高，符合消费者对天然产品的需求。色泽鲜艳：能够提供诱人的红色调，增加食品的视觉吸引力。稳定性好：在不同pH值环境下仍能保持稳定的色泽，适合多种食品加工条件。

3.1 在食品工业中主要应用领域

山茶花红色素在食品工业中的应用领域非常广泛，包括但不限于：（1）糖果和巧克力：用于制作色彩鲜艳的糖果和巧克力，提升产品的市场竞争力。（2）糕点装饰：作为糕点上的装饰色素，使糕点外观更加吸引人。（3）饮料着色：用于果汁、碳酸饮料等饮料的着色，增加产品的色彩层次。（4）方便食品：在即食米粉、面条等方便食品中添加，提升产品的食欲吸引力。