木本植物色素如何提取？
用木本植物的花、叶、茎、果实、树皮和木材提取的能使其他物料着色的有色物质。提取色素方法有压榨法、浸渍法、渗滤法和溶剂萃取法。也可将植物晾干后直接磨碎成粉加以应用。木本植物色素一般无毒，使用安全，但对光、热、空气、酸、碱等极为敏感，在加工、贮存过程中易褪色或变色。为改善植物色素这些性质，使用时可配用添加剂。如类胡萝卜素色素，耐光性差，与维生素C合用能大幅度地提高对光的稳定性；蒽醌类色素接触蛋白质后色调易变，如加稳定剂（酒石酸、磷酸）可防止变色。
简史
中国利用木本植物色素历史悠久。黄帝时代已有“玄冠黄裳”，说明有了黑色和黄色的染料。公元6世纪，北魏贾思勰《齐民要术》中记载了从植物中提取色素的方法。1856年英国人珀金（W.H.Perkin）首次人工合成苯胺紫以来，各国先后合成了多种色素。由于合成色素具有色泽鲜艳、着色力强、稳定性好、易于配色和价格低廉等优点，一度出现有取代天然色素的趋势。但到20世纪70年代，研究结果表明，合成色素存在不同程度毒性，有的已被证明为致癌物质，已从许可使用表上除名。到80年代末，世界公认并许可应用的合成色素只限于8种。基于人们对合成色素不安全感的增加，因此对天然色素的开发和研究又重新得到重视。
种类
木本植物色素，按化学成分可分为类胡萝卜色素、黄酮类色素、叶绿素、花青素类色素和其他杂色素等五大类；按溶解性能可分为水溶性色素、醇溶性色素和脂溶性色素；按酸碱度显色性能可分为碱性色素和酸性色素。被开发应用的木本植物色素品种很多，很重要的有芦丁黄色素、栀子黄色素、胭脂树橙色素、越橘色素、可可色素等。
芦丁黄色素
从槐树的花蕾、桉树的叶子及芸香科等植物中提取的黄色物质。槐树花蕾含芦丁18～20%；大叶桉叶含10～24%；尤曼桉叶含6～11%；大桉叶含4～6%。芦丁色素为淡黄至淡黄绿色结晶体，分子式C27H30O16·3H2O，分子量664.58，熔点316～317℃，无气味或稍有特异气味，易溶于热酒精、碱溶液、吡啶中，微溶于冷水，不溶于丙酮、乙醚和氯仿。在弱酸至中性条件下对热和光比较稳定，在强酸性或碱性溶液中，易水解成槲皮素。在医药上芦丁可治疗毛细血管异常引起的各种疾病，常用作治疗冠心病或高血压病的辅助药物；在食品工业中是防止油脂氧化的良好抗氧化剂；在酒类饮料中作为黄色素添加剂。
栀子黄色素
由茜草科黄栀子属植物的果实提制而成。属类胡萝卜素的藏红素。分子式C44H66O24，分子量976。果实中还含有栀子苷、栀子素、番红花素等，是自然界中珍贵的水溶性胡萝卜素。栀子黄色素吸水性强，有特定的香味，着色性能好。但耐光、耐酸较差。用于饼干、蛋卷等食品着色。
胭脂树橙色素
存在于胭脂树的果实和枝条中，是一种多烯二酸甲脂，主要成分为红木素。不溶于水，溶于氯仿、热乙醇及油脂中（其皂化水解物去甲基胭脂树橙的钾钠盐可溶于水）。对热和氧的稳定性较好，对pH值变化和微生物作用也很稳定，但耐光性差。胭脂树橙色素，广泛用于油脂、奶酪、人造奶油、饼干、调味品、冰淇淋、色拉、香肠肠衣等食品的着色。乳化分散剂型的胭脂树橙色素则用于面包、豆酱和水产制品。
越橘色素
由野生灌木笃斯越橘或越橘的浆果、果皮及果汁提制而成，呈红色。主要成分是3-半乳糖苷基矢车菊素、3-半乳糖苷芍药色素和3-葡萄糖苷基矢车菊素。生产上将果榨汁，直接应用。榨饼用含0.03%盐酸的甲醇溶液提取，再经离子交换柱层析纯化，制得高纯度的色素，用于饮料、酒类等食品的着色。
可可色素
从可可树的种子及果壳中提取出的巧克力颜色的天然色素。是黄酮类的儿茶素、无色花青素、花青素以及依达因、黄烷-3，4-二醇等在焙炒过程中经氧化缩聚而成的多酚类聚合物。可可色素具有安全性高、耐光、耐热、着色性好等优点，在pH值4～11稳定性高，用于糕点、冷饮、糖果、药物或肉鱼食品的着色。
苏木色素
由苏木心材中的苏木精（含9～12%），经氧化而得苏木色素。分子式为C16H12O6，是优良的黑色染料，常用于丝绢、羊毛或毛皮的染色，也用于生物染色剂。
黄栌色素
漆树属黄栌心材的一种黄色素。分子式C15H10O6，化学名称3，7，3′，4′-四羟基黄酮。黄色菱形结晶体，熔点348℃，黄栌色素能自行分解为儿茶酸和树脂酚。应用范围较窄，民间仅用于竹器、丝织品染色。市售黄栌精是用碱溶液抽提黄栌木材制得的产品。
紫檀色素
得自豆科檀属紫檀的心材。紫檀心材约含16%紫檀色素。此色素熔点104℃，极难溶于水，易溶于酒精，呈血红色，属于一种酸类化合物，分子式C34H28O10。紫檀色素常用作蓝色的底染，用在裱糊纸、油漆、化妆品、酒类和食品等的染色。
桑色素
得自黄桑、染楮的心材。桑色素分子式C15H10O7·2H2O，分子量338.28，化学名称3，5，7，2′，4′-五羟基黄酮，淡黄色针状结晶，熔点200℃，难溶于水，易溶于碱溶液，呈黄色。此色素可染黄色、褐色、橄榄色，与苏木色素混用可染黑色，与儿茶素混用可染褐色。
蓝靛果玫瑰红色素
得自忍冬科野生灌木蓝靛果的果实。系紫红色粘稠膏状物，不溶于90%乙醇，溶于10%乙酸水溶液。用于糖果、果酒和果冻的调色。
木本植物色素是天然食用色素的重要来源之一，广泛用于食品、化妆、饮料、医药、染料等方面。由于原料可以再生，使用安全，广泛受到人们重视，今后将进一步开发利用。
天然染料的染色方法是什么？
直接染色法某些植物染料的天然色素对水的溶解度好,染液能直接吸附到纤维上,就可以采用直接染色法,如栀子、姜黄等。媒染法某些植物染料天然色素对水的溶解度颇好,染液成分虽然能直接吸附到纤维上,但为提高染色牢度,要求采用媒染法进行染色。媒染的过程一般分为先染色再媒染、先媒染再染色或先媒染再染色再媒染等方法。先染色再媒染天然色素对水基本不溶解,但其配糖体能溶解于水,并与纤维吸附,要求采用后媒染使之固着,如栀子、槐花。其染色步骤如下:染色:被染织物在染液中沸染20~30分钟。媒染:在室温条件下进行,依色泽的不同采用不同的媒染剂,媒染剂一般可用含铝、铁、锡等金属离子的化学品。即把煮染过的织物或服饰放在含有媒染剂溶液中浸渍30~40分钟,就完成了媒染过程。
简述天然色素的原料处理及提取方式？
天然色素的生产工艺
一、植物色素的提取技术
天然食用色素一般稳定性较差，对光、热、酶菌等较敏感。为保持其天然性与稳定性，天然食用色素的制备方法一般都采用物理法。
根据色素的原料、用途及剂型不同，天然植物色素的提取方法可分为溶剂提取法、熬煮法、酶反应法、超临界萃取法、压榨法、粉碎等方法。
几种传统的提取方法
1. 浸提法
工艺流程：原料采集筛选水洗干燥原料处理浸提分离纯化干燥浓缩制品化
2. 酶反应法
通过酶反应产生所需要的颜色。如：栀子果实提取的黄色素，在食品加工中经酶处理产生栀子蓝色素、栀子红色素。
3. 压榨法
利用挤压方法，将粉碎的新鲜材料中的天然色素成分挤压出来，此法适宜用于水溶性色素提取。如：苋菜红色素的提取。
4. 熬煮法
将本来无色的物质或非需要色的物质，经熬煮转化成需要色的物质，如：焦糖色素。
几种较新提取的方法
1. 超声提取法（Ultrasonic Extraction, UE）
有关超声强化提取姜黄色素和栀子黄色素的研究表明，浸取率比常规法提高11%~41%，至今未见工业化。
定义：超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。
原理：超声提取的主要理论依据是超声的空化效应、热效应和机械作用。当大能量的超声波作用于介质时，介质被撕裂成许多小空穴，这些小空穴瞬时闭合，并产生高达几千个大气压的瞬间压力，即空化现象。超声空化中微小气泡的爆裂会产生极大的压力，使植物细胞壁及整个生物体的破裂在瞬间完成，缩短了破碎时间，同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散和溶解，从而显著提高提取效率。
超声波提取优点：
● 提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充分，提取率比传统工艺显著提高达50—500%；
● 提取时间短：超声波强化中药提取通常在24—40分钟即可获得很佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短2/3以上，药材原材料处理量大；
● 提取温度低：超声提取中药材的很佳温度在40—60℃，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗；
● 适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取；
● 提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化；
● 提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；
● 操作简单易行，设备维护、保养方便
2. 微波提取法
由于吸收微波能，细胞内部温度迅速上升，使其细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力，细胞破裂。细胞内有效成分自由流出，在较低的温度条件下萃取介质捕获并溶解。通过进一步过滤和分离，便获得萃取物料。另一方面，微波所产生的电磁场加速被萃取部分成分向萃取溶剂界面扩散速率，用水作溶剂时，在微波场下，水分子高速转动成为激发态，这是一种高能量不稳定状态，或者水分子汽化，加强萃取组分的驱动力；或者水分子本身释放能量回到基态，所释放的能量传递给其他物质分子，加速其热运动，缩短萃取组分的分子由物料内部扩散到萃取溶剂界面的时间，从而使萃取速率提高数倍，同时还降低了萃取温度，很大限度保证萃取的质量。 还有的文献是这样描述的：由于微波的频率与分子转动的频率相关连，所以微波能是一种由离子迁移和偶极子转动引起分子运动的非离子化辐射能。当它作用于分子上时，促进了分子的转动运动，分子若此时具有一定的极性，便在微波电磁场作用下产生瞬时极化，并以2.45亿次/秒的速度做极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞，促进分子活性部分（极性部分）更好地接触和反应，同时迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出来并扩散到溶剂中。
3.超临界萃取法
超临界流体（Supercritical Fluid，SF）是处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性。在临界点以上的范围内，物质状态处于气体和液体之间，这个范围之内的流体成为超临界流体（SF）。超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的较大密度和溶解度，具有良好的溶剂特性，可作为溶剂进行萃取、分离单体。SF的密度和液体相近，粘度与气体相近，但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作用，因而SF对许多物质有很强的溶解能力。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。而超临界流体萃取，就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性，从动、植物中提取各种有效成份，再通过减压将其释放出来的过程。超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫超临界流体萃取。超临界流体萃取技术研究表明，浸取率和色价是常规法的数倍，显示出该技术的优势。但是设备投资高和能耗高导致的高成本，限制了该技术的工业应用。
4.多级或连续浸取技术
（1）.多级浸取，特别是连续浸取技术在技术原理上比间歇浸取技术有无可比拟的优势。不仅可以同时实现高浓度，高浸取率，而且能耗低，工人劳动强度低，易于实现自动控制。
（2）多级浸取叶绿素和β-胡萝卜素的得率比单罐间歇提取提高16％～56％，技术优势明显。
5.高压提取技术
研究发现在100-250Mpa范围内，高压预处理的压力越高天然植物色素浸取效果越好，处理次数越多浸取效果越好。
但是高压处理影响天然植物色素提取的机理研究尚未开展，设备投入和操作费用可能成为工业化应用的障碍。
6.酶法辅助提取技术
用合适的酶将细胞壁消化、破碎使色素提取出来，酶法与其他提取技术的联用可以获得更好的效果。但由于酶一般比较贵，因此制约了此项技术的发展。
植物的颜色怎么样提取出来的
植物的颜色是其中的色素的颜色，色素易溶于酒精和乙醚，可以把花瓣和石英砂和碳酸钙放到研钵中捣（石英砂可以使研磨更充分，碳酸钙可以防止细胞中的有机酸破坏色素结构），然后放入酒精或乙醚，使色素溶解，然后过滤，即可。
注意，这不是萃取。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。
萃取分离物质的操作步骤是：把用来萃取（提取）溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后，立即充分振荡，使溶质充分转溶到加入的溶剂中，然后静置分液漏斗．待液体分层后，再进行分液．如要获得溶质，可把溶剂蒸馏除去，就能得到纯净的溶质。
染料植物的提取方法
提取色素有二种方法，一是直接提取，用水煮出汁，滤去杂质，浓缩即可，一是要借助某些助剂或多次提取。如用红蓝花制作胭脂，在《齐民要术》里记载：“杀花法：摘取即碓捣使熟，以水淘，布袋绞去黄汁，更捣，以粟饭浆清而醋者淘之，又以布袋绞汁即收取染红勿弃也。绞讫著瓮中，以布盖上，鸡鸣更捣以栗令均，于席上摊而曝干，胜作饼，作饼者，不得干，令花浥郁也。”同书又记“作燕支法”：“预烧落藜、藜、藿及蒿作灰[无者即草灰亦得]，以汤淋取清汁，揉花[十许遍，势尽乃生]，布袋绞取纯汁著瓮器中，取醋石榴两三个(引者按：《天工开物》中用乌梅水)，擘取子，捣破少著粟饭浆水极酸者和之，布绞取沈，以和花汁[若无醋石榴者，以好醋和饭浆亦得，若复无醋者，清饭浆极酸者亦得，空用之]，下白米粉大如酸枣[粉多则白]，……痛搅，盖冒至夜，泻去上清汁至淳处止，倾著白练角袋子中悬之，明日干浥浥时，捻作小瓣如半麻子，阴干之则成矣。”
对于某些难溶性植物色素的提取还需用乙醇代替水作溶剂, 将植物粉碎后，放入密闭容器中，倒入95%的乙醇，浸渍24小时后，将溶液倒出，再用同样的乙醇浸渍6小时，重复两次。很后将所有的溶液混合后，进行过滤，即可作为染液。
怎样从 植物 中提取 颜色 ？
植物染料是从植物的根、叶、树干或果实中取得的。据估计，至少有1000～5000种植物可提取色素。如菖草、紫草、苏木、靛蓝、红花、石榴、冬青、杨梅、柿子、黄栀子、桑、茶等。植物染料原主要用于食品和化妆品着色，我国在近几年也开发了数十种不同来源的植物色素。纺织品染色早在几千年前就已用植物色素，至今少数民族地区的蜡染、扎染也还应用天然的植物色素。 一、植物染料的分类及应用 植物染料的分类有多种方法，按化学组成一般可分为：叶绿素类、类胡萝卜素类、姜黄素类、靛蓝类、蒽醌类、萘醌类、类黄卤酮类等七大类。 天然植物染料色谱七色俱全，但鲜艳明亮不够，不少品种的水洗和气候牢度不够满意，其浓度与色相也不稳定。较满意的植物染料有：姜黄、桅子黄、红花素、槲皮苷、茜草色素、靛蓝、栀子蓝、叶绿素、辣椒红和苏木黑等。 用于丝绸、羊毛等蛋白质纤维染色的植物染料较多，色谱较齐全。而用于纤维素纤维染色的种类不太多，色谱也不齐全，主要染料有靛蓝、栀子蓝、叶绿素、辣椒红、苏木黑、可可色、栀子黄、姜黄和茶叶等。用于合成纤维染色的植物染料种类更少，色谱了也少，着色率较差，虫胶、姜黄和洋葱染料可以对洗涤染色，在弱酸条件下用高温高压（先媒后染）法染色，得色量较好。 二、植物染料的染色 （一）染色方法及工艺流程 植物染料分子结构各不相同，染色方法也不同，蛋白质纤维和纤维素纤维，染色方法有无媒染染色（桅子黄、桅子蓝）、先染后媒染法染色和先媒后染法染色。对合成纤维有常压染色和高温高压染色。 一般染色工艺流程是：染液制备（植物与水混合煮沸1h左右，提取染液）→染色（染液加热，浸入织物15～30min）→媒染（染色织物浸入媒染浴中30～40min）→水洗→干燥。如直接染可进行多次染色，先媒染后染色的织物上染率较高，先染色后媒染的织物匀染性较好。 （二）染色实例 1．红色类染料 大多数红色色素隐藏在植物的根、皮中，容易提取。胭脂红是很漂亮的天然红色色素;茜草能染色是非洲人首先发现的，他们发现茜草不仅好吃，它的根还会把嘴唇染成红色，因此茜草成为很早的化妆品之一。 用茜草染色时，将茜草根加入到30℃温水中，然后放入已预先媒染的毛织物，染液温度缓慢升至100℃，染色1～1.5h后，温度马上降至90℃染色0.5h，定期搅动，当得到所需的颜色后，将织物在染液中冷却，然后在温水、冷水中漂洗、很后脱水、晾干。茜草素在纤维上和媒染剂络合，形成不溶性的金属络合染料。用于棉织物染色时，可得鲜艳的红色。 用黄檗树皮的提取液也可染成粉红色，染色时，将黄檗树皮在水中煮沸60min，提取液冲稀后进行染色，染色后水洗可得粉红色。 用红花也可以染色。将散花在水中浸泡数日，绞出黄水，将草木灰汁于30℃揉入散花中，装入麻袋，绞出提取液，反复4次，收集提取液加入米醋调至pH值7.5左右。将所得溶液，冲稀后加入棉织物染色，于40～50℃染色40min，并慢慢不时加入米醋，染色结束时，pH值在6.5左右。 红色植物染料还有许多，如红甜菜中的甜菜红素，指甲花中的指甲红花色素等。 2．黄色类染料 天然植物中可产生黄色色素的植物数量比其他颜色的色素要多得多。姜黄是天然色素中很鲜艳的一种，它是从姜黄的新根或干根中提取的;黄木犀草是欧洲很主要的天然黄色染料;劳松黄是从一种生长在印度和埃及的植物散沫花中提取的。 用姜黄染色时，将干燥的根在水中煮45min，色素就开始析出，将提取液过滤，就可用于染色。染色时可采用预先媒法，在50～60℃预媒染30min，媒染后织物冷却、挤干后直接放入染液，沸染45min，然后水洗、皂洗、干燥。 用栀子黄染色时，将栀子果加水沸煮60min，提取2次。提取液在40～45℃，加醋酸（10%）调节pH值至5左右，棉织物染10min后水洗，可得灰黄色。 用荩草染色时，将荩草加水煮沸60min，提取3次。其溶液用醋酸调节pH值至6左右，棉织物于40℃染色30min，然后水洗，加明矾、硫酸钠后再将pH值调节至5.6左右，处理15min后水洗，加碳酸钠中和，水洗，可染得黄棕色。如果用氯化亚锡媒染则得到红棕色;用硫酸铜媒染则得到绿棕色;用重铬酸钾媒染得黄棕色;用甲酸铁媒染则是灰棕色。 3．蓝色类染料 从古至今，靛蓝一直是很主要和很常用的一种蓝色天然染料，它是从一种靛类植物中提取的。 从靛类植物中提取靛蓝的过程很简单，在发酵过程中使靛蓝还原，在碱性溶液中形成的靛蓝隐色体，对纤维有较好的亲和力，上染纤维后被空气氧化，重新变成不溶性的染料固着在纤维中，能在棉织物上获得坚牢的蓝色。 菘蓝是另一种属靛类结构的蓝色染料，主要从绿叶中提取，染色与靛蓝相同。 4．其他颜色的染料 如洋葱色素，可与媒染剂一起染毛和丝绸，得到从黄绿到铜红系列色泽;苏木黑是比较常见的黑色植物染料，至今仍用于蚕丝、锦纶、羊毛等纺织品的染色，也用于棉织物的印花;儿茶棕色素主要用来染棉和使丝绸增重;从苏格兰高地一种植物中提取的色素，可得漂亮的苹果绿色，用铝盐媒染可染毛织物;橙色除了胡萝卜素外，还可从大丽花属植物的花中得到。 三、存在的问题 天然植物染料一般无毒、无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境相容性，而且资源丰富，一些天然的植物染料来自药用植物，它本身也有一定的保健功效。但是用天然，也存在不少问题，主要以下三点： （1）天然植物染料含量低，提取时需消耗的植物数量大，不利于环境保护，提取后的植物三废治理也是一个问题，而且成本也高。 （2）天然植物染料除少数外，大多数的染色牢度较差，即使使用媒染剂牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗涤和使用过程中会变色泛旧或色光变灰。特别是拼色时，由于不同植物染料的牢度差异较大，变色更为明显。不少植物染料具有多个羟基等配位基，可和金属离子络合，形成螯合物。虽然一些金属离子可作媒染剂，提高天然色素的水洗牢度，但是不少金属离子络合后牢度并不理想。 （3）大多数都要应用媒染剂来提高色牢度和固色率，许多媒染剂是有害的，会造成较严重的污染。 应该指出，并不是来自天然植物的染料都是无毒的，目前对它们的毒性系统研究不多，因此有必要对它们的毒性进行评定。
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