黑芝麻，別名胡麻、油麻、巨勝、脂麻。脂麻科（胡麻科）脂麻屬植物脂麻 Sesamum indicum L的乾燥成熟種子。秋季果實成熟時采割植株，曬乾，打下種子，除去雜質，再曬乾。黑芝麻呈扁卵圓形，長約3mm，寬約2mm。表面黑色，平滑或有網狀皺紋。尖端有棕色點狀種臍。種皮薄，雙子葉，白色，富油性。氣微，味甘，有油香氣。
基本介紹
- 中文名：黑芝麻色素
- 成分：主要含黃酮類花色苷類。
- 性質：黑色有光澤粉末。易溶於水。
- 用途：用於食品領域。
作用,研究現狀,套用,工藝研究,性質研究,
作用
黑芝麻含有大量的脂肪和蛋白質，還有糖類、維生素A、維生素E、卵磷脂、鈣、鐵、鉻等營養成分。黑芝麻含有的多種人體必需胺基酸在維生素E、維生素B1的作用參與下，能加速人體的代謝功能；黑芝麻-含有的鐵和維生素E是預防貧血、活化腦細胞、消除血管膽固醇的重要成分；黑芝麻含有的脂肪大多為不飽和脂肪酸，有延年益壽的作用；中醫中藥理論認為，黑芝麻具有補肝腎、潤五臟、益氣力、長肌肉、填腦髓的作用，可用於治療肝腎精血不足所致的眩暈、鬚髮早白、脫髮、腰膝酸軟、四肢乏力、步履艱難、五臟虛損、皮燥發枯、腸燥便秘等病症，在烏髮養顏方面的功效，更是有口皆碑。一般素食者應多吃黑芝麻，而腦力工作者更應多吃黑芝麻。黑芝麻所含有的卵磷脂是膽汁中的成分之一，如果膽汁中的膽固醇過高及與膽汁中的膽酸、卵磷脂的比例失調，均會沉積而形成膽結石，卵磷脂可以分解、降低膽固醇，所以卵磷脂可以防止膽結石的形成。現代醫學研究結果證實，凡膽結石患者，其膽汁中的卵磷脂含量一定不足，常吃黑芝麻可以幫助人們預防和治療膽結石，同時還有健腦益智、延年益壽的作用。確實是中老年人常用的保健佳品。
研究現狀
目前國內提取黑芝麻黑色素的方法有：均勻設計法提取黑芝麻黑色素；運用索氏提取器浸提黑芝麻黑色素；同時也有以65%的乙醇為溶劑，分別採用回流提取法、索氏提取法以及液泛提取法對預處理過的黑芝麻提取黑色素。在上述的幾種方法中以液泛提取法提取黑芝麻黑色素所獲得的色素的色價和收率較高。因此也被作為提取黑芝麻黑色素的一種較佳方法。
上世紀70代末80初發展起來的超臨界流體萃取技術(Supercritical Fluid Extr- action，SFE) 是一項新型的分離方法。超臨界流體(SFE) 是指處於超過物質本身的臨界溫度和臨界壓力狀態的流體。超臨界流體萃取技術是以超臨界狀態下的流體作為溶劑，利用該狀態下流體所具有的高滲透能力和高溶解能力萃取分離混合物的過程。超臨界流體的溶解能力隨體系參數(溫度和壓力) 而發生連續性變化，因此通過改變操作條件便可方便地調節組分的溶解度和萃取的選擇。作為一種對環境友好的“綠色”化工技術，它在我國已取得了長足進展，其發展正處於方興未艾之際[5]。據不完全統計，全國已建成十餘套工業規模萃取裝置，而中小型裝置則已達百餘套,多種產品已進入市場,在各種超臨界流體中，CO2 以其臨界溫度低、安全無毒、廉價易得、不可燃等優勢而占主導地位。近年來，超臨界CO2 萃取技術已廣泛套用於天然植物中有效成分的萃取。用超臨界CO2 萃取黑芝麻中黑色素的研究尚未見報導，但是已經成為提取黑色素的一種新方法。
套用
我國地域廣闊，有極其豐富的天然黑色素資源，黑芝麻作為黑色植物具有獨特的營養價值和生理功效，而這種營養與功效性又與其顏色的深淺有一定的相關性。黑芝麻在我國各地廣有種植，是我國傳統的滋補食品，開發研究黑芝麻色素對於開發天然黑色素以及黑色植物的綜合開發利用都具有一定的現實意義。必須抓緊充分利用此資源，研製出具有實用價值的黑色素產品。當前，研究微生物產黑色素及其套用日益增多，表明黑色素的套用潛力十分巨大。黑色素具有產生自由基和結合潛在毒性陽離子(如一些過渡金屬)的特性，因而可以作為一種化學保護色素而使用。天然黑色素具有防止紫外線輻射的功能，因此，可被用於日用化妝工業製備防曬膏、防曬霖和黑髮劑。目前國內外已有這方面的專利報導但在套用過程中發現用天然黑色素做成的染髮劑染髮還存在不穩定的缺點，尤其是在流汗後更易脫落，因此，還應進行配方方面的研究。天然黑色素在食品工業上也有很廣泛的用途，可將它作為酒類、飲料類、嬰兒保健品及大眾食品等添加劑。例如，提取黑芝麻、黑豆、黑米內的天然黑色素，再配以山野果汁天形成黑色飲料，更加豐富了營養成份，又保持著天然本色。特別是近年來的研究表明，黑色素具有抗氧化和防止衰老等功能，這將大大促進天然黑色素在日益受重視的保健食品工業中的套用。黑色素可作為無定形的半導體、生物殺蟲劑的保護劑等，並且都具有廣闊的套用前景。而且，這種色素還常常作為抗黑素瘤治療的潛在性目標。最近，又發現黑色素具有體外抑制流感病毒誘導細胞凋亡的作用。近年來，發現一些可溶性黑色素在體外對愛滋病病毒有顯著的抑制作用，科學家認為可溶性黑色素可能成為一種新種類的有效藥物。
工藝研究
黑芝麻色素可以溶於水、醇等極性溶劑中，不溶於乙醚、石油醚等溶劑[19]。分別採用水和乙醇作提取劑進行實驗，考察提取時間、溫度、提取液pH值、黑芝麻與提取液的料液比以及提取次數等因素對提取效果的影響。對比結果，水和乙醇均可以作為提取劑從黑芝麻中提取色素，從產品提取率來看用50%的乙醇水溶液作提取劑可以獲得比水提取劑稍高的提取率，但水更廉價易得且易於操作，因此工業上而更適合用水作提取劑。提取劑的pH值對色素的提取有較大的影響，在酸性條件下色素提取率較低；中性條件下色素提取率有所提高，鹼性條件下色素提取率最高。溫度升高有利於色素溶出[20]；但高於80℃以後上升幅度減小。多次提取可以增加提取效果，以2～3次效果最好。
性質研究
黑芝麻色素的吸收光譜
黑芝麻色素的提取液經稀釋後，在室溫下以提取液為參比液，在分光光度計上測定其吸收光譜。發現在鹼性條件下提取液之吸收光譜與酸性條件和中性條件下提取液的吸收光譜相類似，即均在370 nm處有最大吸收峰。
黑芝麻黑色素溶解性的測定
取少量色素浸膏分別加入pH8的氫氧化鈉溶液、pH6的鹽酸溶液,觀察色素的溶解性及顏色。在鹼性條件下黑芝麻色素具有比較高的提取率，但其溶解性較差。它可以溶於鹼性水溶液中，但在酸性條件下出現沉澱現象。酸性條件下提取的色素在酸性和鹼性水溶液中均可溶。
黑芝麻色素穩定性研究
1.光穩定性
將在酸性、鹼性、中性條件下提取的色素溶液分別放置在陽光下，間隔一定時間測定各溶液吸光值。經過16d後，吸光值減少不超過3%，說明色素具有較好的光穩定性。
2.熱穩定性
分別將在酸性、中性、鹼性條件下提取到的色素溶液在50℃、70℃、100℃下恆溫1h、2h、4h後測定溶液吸光值變化情況。高溫下放置會使色素溶液吸光值下降。溫度越高，時間越長，吸光值下降越多。另外鹼性條件下的提取液熱穩定性差，特別在較高溫度100℃和較長時間4h放置，鹼性提取液吸光值有較大幅度的降低，最大降低值可達25.4%。
3.酸鹼度的影響
用HCl或NaOH調節色素溶液pH值並測定溶液吸光值。隨著pH值的升高，色素溶液吸光值增加，顏色也更黑。但是鹼性條件下的提取液當pH 3時有沉澱產生，同時溶液顏色變淺。
4.耐氧化性
配製一定濃度的色素溶液，分別添加30%的過氧化氫溶液，使其濃度為0.06%，0.12%，0.24%，0.48%，0.96% ，室溫靜置2h，4h，8h，24h，測定溶液吸光值改變。結果顯示，隨過氧化氫濃度增加以及放置時間延長，吸光值逐漸減小，但最大不超過4.5%（0.96%過氧化氫，24h)，色素耐氧化性很好。
5.耐還原性
配製一定濃度的色素溶液，分別添加亞硫酸鈉溶液，使其濃度為0.1mol/L，0.2mol/L，0.4mol/L，0.6mol/L，室溫靜置2h，4h，8h，24h，測定溶液吸光值變化。結果顯示色素溶液吸光值A變化最大不超過4%，色素耐還原性很好。
6.耐糖性
配製一定濃度的色素溶液，添加不同量的蔗糖溶液，使其濃度分別為5%，10%，20%，30%，40%，50%，室溫靜置3 d測定溶液吸光值變化。結果顯示色素溶液吸光值A變化很小，色素耐糖性很好。
7.耐鹽性
配製一定濃度的色素溶液，添加不同量的食鹽溶液，使其濃度分別為5%，10%，20%，30%，40%，50%，室溫靜置3 d測定溶液吸光值變化。結果顯示色素溶液吸光值A變化很小，色素耐鹽性良好。
8.金屬離子的影響
配製一定濃度的色素溶液，分別添加Fe2+、Cu2+ 、Mg2+、Ca2+、Al3+、Fe3+、Zn2+、Na+ 等金屬離子,3 d後測定溶液吸光值變化。結果表明上述常見金屬離子對色素穩定性基本無影響。
