3.黃酮類
色素黃酮類化合物廣泛分布于植物界，幾乎絕大多數植物都能合成黃酮類。Www.Pinwenba.Com 吧近年來，人們對黃酮類化合物的抗氧化功能和機理進行了比較深入的研究，證實該類化合物是一種很強的活性氧自由基清除劑。抗氧化劑的主要功能有：①金屬螯合劑和還原劑；②活性氧的清除劑；③終止自由基的連鎖反應；④終止單線態氧的形成；⑤抑制氧化反應中的脂氧化酶和NADPH氧化酸的作用，進而阻止腫瘤的發生。
從花生殼中提取的木犀草素對H.Suis病毒有很強的抑制作用，濃度在1∶35000時可抑制葡萄球菌和枯草桿菌的生長，對卡他、白色念珠、變形桿菌也有抑制作用。木犀草素有抗炎效能，與磷脂配合可治療皮膚炎。木犀草素在皮膚上的滲透力強，可抑制透明質酸酶的活性，與透明質酸同用能延長該物質的生理活性，抑制和消除皮膚色斑。
以槐花為原料制得的蘆丁，有抗氧、抗炎、抗病毒作用，蘆丁與檸檬烯以50∶1配合對活性氧有良好的抑制作用，能強烈吸收紫外線，可用于防曬、增白、護發類化妝品。
從橘皮中提取的天然色素中含有維生素E和稀有元素Se，它們對防止癌細胞的生長，延遲細胞衰老，增強人體免疫力均有很好的作用，是集著色與營養強化為一體的重要食品添加劑。
4.蒽醌類
大多數蒽醌化合物都具有抗菌活性，例如，羥基蒽酚類的柯椏素即為治療疥癬的補用藥，蒽酮類因能對抗角化細胞的生成，目前常用來治療銀屑病。
5.卟啉化合物類
葉綠素及其衍生物不僅是優良的著色劑，還可用來治療肝炎、胃及十二指腸潰瘍、腎炎、皮炎及白細胞減少癥等，因此廣泛應用于食品、醫藥和日化業。葉綠素能增進造血機能及促進放射線損害機體的康復，外科上用于治療灼傷、痔瘡及子宮疾患等；能抑制葡萄球菌和鏈球菌生長，對齒齦炎、口臭、中耳炎等有一定療效；還能治療“蕁麻疹”、“血崩”等。此外，作為醫藥原料可以生產“肝寶”、“胃甘綠”、“升血寶”及“胃仙U”等。
葉綠素的卟啉環與鎂離子的螯合穩定性不好，可以用銅或鋅置換鎂，這樣既可以增強色素的穩定性又具有較好的水溶性。葉綠素銅鈉鹽可用于食品、醫藥品及化妝品的著色，具有解熱、止血等功能，可治療傳染性非黃疸型肝炎，還是良好的細胞復合劑。葉綠素鋅作為人體補鋅劑，具有增強人體免疫功能、促進兒童的生長發育和提高智力方面有極為重要的作用。
綜上所述，天然色素絕大多數具有很強的生理功能。值得注意的是，真正作為增補和強化保健的色素添加到食品中的還為數不多，即使已經上市的產品，亦尚未得到營養學家及藥物醫師的確證。人們已掌握的有關有效作用劑量、最適服用階段以及藥物動力學、作用機制、病癥禁忌等的信息還不夠充分，有關色素的功能及應用仍需進一步的研究。但天然色素所表現出的優越生理功能，已為其開發及應用展現了光輝前景。
第三節 天然色素的加工工藝
天然色素的加工過程包括：色素的提取、色素溶液的精制、色素溶液濃縮、干燥、檢驗包裝等工序。
一、天然色素的提取方法
發展至今，天然色素的提取方法常見的有有機溶劑提取法、堿液提取法、超臨界提取法、微波萃取法等幾種方法。以下就這幾種常見方法做簡單的介紹。
水及水溶液提取法
對于一些酚類、苯并吡喃類或生物堿類能溶于水的色素，采用水提取是安全而環保的方法。水提取方法中，根據色素在不同酸堿性的水溶液中的溶解性能，調節水溶液的pH值，以穩定色素色澤并促進提取，亦可稱為酸性提取和堿性提取。
酸性溶液提取是在水中加入一定的酸來調節pH。如紅色玫瑰花色素的提取，可用檸檬酸或鹽酸水溶液作為溶劑來提取玫瑰紅色素，亦可用酸性醇溶液提取。不同性質的溶劑其提取效果略有差異。
堿提取主要是應用了堿對多種生物物質的影響作用。其提取效率雖不如有機溶劑提取率高，但從經濟角度和安全性考慮仍有應用價值。如對黑米色素的提取，就是采取去雜脫脂后，加入pH為9.0～9.5的硼砂-氫氧化鈉堿性緩沖液，加熱攪拌提取三次，得到灰藍色堿提液，經酸沉，再分離干燥即得到色素產品。在姜黃色素的提取中，因姜黃色素易溶于堿水，可用堿水對姜黃色素進行浸提，使用1%的NaOH溶液提取姜黃色素效果較好。蝦殼中的蝦青素大多與蛋白質結合，應用堿液脫蛋白的原理，當用熱堿液煮蝦殼時，蛋白質溶出，蝦青素也隨著溶出，從而達到提取蝦青素的目的。高粱紅色素也可用溫熱的堿性水溶液提取后再中和，經濃縮、干燥得到產品。
有機溶劑提取法
萃取基本原理：用各種溶劑萃取天然色素原料，就是使色素溶解而進入溶液，這是一種固-液萃取過程，這種傳質作用過程包括：溶劑滲透、色素溶解、濃溶液擴散、濃度平衡。
溶劑的選擇：花卉色素原料萃取所用的溶劑應根據不同種原料所含不同色素的性質來選擇，一般要求所用溶劑應無色無味，選擇性強，在常溫下穩定，不易大量揮發，而在較低的加熱溫度下易蒸發；對人體健康危害較小，溶劑沸點范圍較小，尤其是蒸發后不得有任何殘留物，否則會帶入產品中，影響產品質量；不易和其他成分發生化學反應；價格便宜，并容易獲得。
影響萃取的因素：
原料的性質及粒度。不同原料含有不同種類的色素，甚至不同原料所含的同一種色素，在溶劑中溶解的性能有所不同，例如竹葉葉綠素比菠菜葉綠素溶解就要困難得多。不同原料對同一種溶劑的親疏程度也不同，同樣也影響溶解過程。這些對萃取都有影響。根據菲克-愛因斯坦公式，原料粒度小，萃取時色素在原料內擴散距離減小，擴散表面積增加，細胞壁被破碎的部分增加，減少擴散阻力，萃取速度加快。理論上，粉末原料萃取過快，但粉末原料透水性差，阻礙轉液，堵塞管路，增加萃取液中不溶性雜質，而且排渣困難，所以一般不采用粉末萃取。根莖原料多用3～5mm，花朵原料多用10～20mm。
液固比。液固比是指萃取時放出的萃取液量和烘干原料的質量比。一服來說，液固比越大，色素抽出率越高，但所得萃取液濃度小，會增加蒸發的負荷和蒸汽消耗量，罐組逆流萃取較單罐多次萃取的主要優點就是由較小的液固比達到較高的抽出率。但液固比的下限值是必須保證溶液浸沒原料所需的體積決定的，低于此值，萃取很難正常進行。一般固定萃取和攪拌萃取時為4∶1～5∶1，轉動萃取為3.5∶1～3∶1。此外萃取罐加料情況也很重要，原料應松散地加入萃取器中，料層要保持均勻，高低—致，固定攪拌萃取裝料高度一般為萃取罐的60%～70％，轉動萃取的裝料高度一般為80%～90％。
萃取溫度。從菲克-愛因斯坦公式中看出，擴散速度與絕對溫度成正比，與溶劑黏度成反比，溫度升高又使溶劑黏度降低，溫度對萃取效率影響較大。但是色素原料萃取溫度一般是室溫或50℃左右，不宜太高，因為溫度升高，溶劑選擇性變差，大量非色素雜質被萃取出，萃取液質量明顯下降，給今后的提純、精制帶來很大困難，而且色素對熱十分敏感，提高萃取溫度，會使部分色素破壞分解，質量下降。
萃取時間。單罐萃取原料時，萃取時間是指從萃取開始到放出萃取液所需的時間，也就是溶液中濃度與原料中濃度達到平衡所需的時間，實際上達到平衡是很困難的，工業生產中往往達到平衡時的理論得率的80%～85％時即停止萃取，對某些原料甚至只要達到70%～75％萃取率即可，萃取時間主要決定于原料品種和原料的組織情況，同時還和萃取設備形式及其他萃取條件有關。萃取時間一般不宜過長，越接近萃取終點，色素成分擴散越慢，雜質溶解與擴散反而增加。
萃取次數。從單罐多次萃取和逆流罐組萃取的物料衡算式中都可以看出，萃取的次數越多，抽出率越高，在罐組萃取中也就是罐的數目，罐數增加，萃取次數增多。但罐數過多，對出率提高不明顯，雜質的萃取量增加。而且浸提周期加長，生產率下降。罐數太少，萃取不完全，雖然可以采取增加溶液量或萃取時間來彌補，但會造成濃度或生產率下降。實際生產中，決定罐組數目是和色素原料性質及采取的萃取工藝有關。常常根據試驗情況而定，一般多用3～4罐。
攪拌和溶液流動。原料在靜止浸泡時，主要是靠分子擴散，如果使原料表面溶液流動并達到湍流狀態，就大大加快了擴散速度，而且還有渦流擴散，同時還可消除粉末結塊和不透水現象，改善了萃取條件。對于轉鼓萃取器和攪拌式萃取器，溶液和原料流動情況好，對于罐組萃取常采用溶液自循環的方式來達到類似效果。
水溶液提取和有機溶劑提取統稱為溶劑提取。溶劑提取法是目前從動植物中提取色素的一種普遍常用的方法。例如，提取高粱紅色素是用0.1%的鹽酸水溶液浸泡2h，除去雜質和雜色后，再用7%的乙醇水溶液在40℃下浸提，然后過濾、濃縮、干燥而得。利用有機溶劑如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等提取姜黃中姜黃色素。將蝦殼用鹽酸浸泡24h后過濾，濾渣用95%乙醇浸泡，提取液經蒸餾后得到濃縮的粗制蝦青素提取物。紫薯中花青素用1%鹽酸的甲醇溶液浸提后，再經過濾、濃縮等工藝得到最終產品。從辣椒中提取辣椒紅素是將干辣椒磨成粉后浸泡在丙酮、乙醇、氯仿、三氯乙烷等有機溶劑中進行。
超臨界與亞臨界CO2流體萃取法
超臨界CO2流體萃取是近一二十年發展起來的一種新型物質分離、精制技術。它兼備有氣體低黏度、高擴散和流體的高密度、大溶解度兩方面的特點。由于超臨界CO2提取工藝簡單，能耗低，萃取劑便宜，提取的產品具有純度高、溶劑殘留少、無毒副作用等優點，越來越受到人們的重視。
Tsunco等的專利報道中，應用超臨界CO2從蝦殼中提取蝦青素，濃度可達到8.33%。超臨界CO2流體萃取技術是一種新型的綠色分離技術，但因為存在技術尚不完善、設備復雜且昂貴、運行成本高等問題，使這種方法在該領域的發展應用受到了一定的限制。
微波萃取法
微波萃取是在密閉容器中用微波加熱樣品及有機溶劑，將待測物質組分從樣品基體中提取出來的一種方法，是由密閉容器中酸硝解樣品和凝固萃取有機物兩種技術相結合演變出來的。其能在短時間內完成多種樣品組分的萃取，溶劑用量少，結果重現性好。微波萃取克服了超臨界和溶劑萃取方法的上述缺陷，既降低了操作費用，又符合環境保護的要求，表現出良好的發展前景和巨大的應用潛力。
唐課文等人建立了微波輔助浸提和S-8大孔樹脂吸附分離從姜黃中提取姜黃素的新方法，使姜黃素的純度有較大的提高。陳栓虎等人利用微波萃取了柿子紅色素，該色素屬多酚類水溶性色素，對光、熱穩定性好，對大多數食品添加劑影響不大，安全性高，是一種很有開發前景的食用色素新品種，利用微波萃取柿子紅色素，時間短，提取率高。
微波萃取天然色素技術在實驗室工作中雖然已經取得一定重要成果，但由于受它的特性的限制，應用范圍受到了一定的影響。如果用微波的促進傳質作用，來克服傳統浸提中存在的傳質障礙，則可大大提高生產效率。目前此項工作正受許多科研工作者的重視，多項研究成果顯示微波萃取這一方法的優越性，開展微波萃取技術在天然色素提取上的應用研究具有廣闊的前景。
在各種提取方法中，花卉色素提取常用的方法為水溶液及有機溶劑萃取法，用各種溶劑把色素成分萃取出來，再進行后續處理。
二、天然色素的提取工藝要求
提取是天然花卉色素生產比較重要的工序，提取工藝是否合理，溶劑選擇是否得當，直接關系到產品的產量和質量，也影響下面工序的進行，對提取工藝的要求是：
保持色素在提取中的穩定性。天然色素一般穩定性較差，對光、熱、酶等都很敏感，易分解、破壞，因此提取過程中，應盡量避免由這些因素導致的分解、破壞。
盡量避免其他雜質隨著色素的提取也被提取出來，減少以后凈化、分離工序的繁雜程度，雖然提取中其他雜質不可避免地提取出來，但選擇適當的溶劑，控制好適當的萃取溫度，往往對此是很重要的。
保證達到足夠的抽出率，這樣才能使廢渣中所殘留的色素少，降低單位產品的原料消耗量及相應成本。
保持提取液較高的色素濃度，色素溶液濃度太稀，將會增加下面濃縮的困難，增加蒸汽消耗量，所以在保證足夠抽出率的前提下，應盡量提高提取液的濃度。
提取工藝的幾點工藝要求，表面是相互矛盾的，如何總體掌握好這些要求，選擇最佳提取條件是很重要的，應該根據原料本身的性質、提取難易程度、原料價格、所含色素種類等不同情況來綜合考慮，沒有固定不變的。
三、色素液的蒸發濃縮
蒸發就是用加熱的方法使溶液中的部分溶劑汽化除去。在花卉色素生產中，蒸發提取液有兩個目的，一是提高提取液的濃度，另一是回收溶劑。在花色素的生產中，很多是有機溶劑提取的，通過蒸發可以回收一部分溶劑，減少損失。
蒸發是以飽和蒸汽作為加熱蒸汽，可采用單效蒸發或多效蒸發，一般蒸發有機溶劑采用單效蒸發，蒸發水多采用多效蒸發，天然色素大多對熱很敏感，為了避免色素受熱破壞，多采用真空蒸發。
蒸發濃縮的方法
1.單效真空蒸發天然色素萃取液蒸發一般都采用真空蒸發，主要原因是：真空蒸發，溶液沸點降低，可減少色素在高溫蒸發時可能發生的分解和破壞，保證產品有較高純度；真空蒸發，溶液沸點降低，如加熱蒸汽溫度不變，但增大了傳熱推動力，即溫度差增大，在一定的蒸發量情況下，可減少蒸發器所需傳熱面積；由于溶液沸點降低，還可減少蒸發器的散熱損失。
色素溶液濃縮通常溶液量不是很大，單效真空濃縮是較為常見的濃縮方法。
單效蒸發是由一臺蒸發器和冷凝器及抽真空裝置組合而成。萃取液進入蒸發器后，加熱蒸汽在管外加熱，管內溶液受熱沸騰，二次蒸汽進入冷凝器冷凝，不凝性氣體由真空泵抽出，使整個裝置處于真空狀態。濃縮后的溶液達到濃度要求，可間歇或連續排出。
2.多效蒸發
由于萃取液濃度很低，當水作萃取溶劑時需要蒸發大量水分，為了減少加熱蒸汽的消耗而采用多效蒸發，即第1效的2次蒸汽不冷凝，引入第2效加熱室作為第2效的加熱蒸汽，第3效也相似。
蒸發工藝條件和影響因素
對蒸發工序工藝上提出的要求有：
保證色素在蒸發過程中不因受熱而分解或破壞。色素萃取液蒸發的溫度不宜過高，真空蒸發有利于防止色素的破壞，溶液在蒸發器中停留時間不宜過長，并要注意避光保存。
保證濃縮液濃度，經過蒸發工序后，萃取液應達到要求的濃度，過低的濃度使干燥工序負荷增加，而每蒸發1kg水分和干燥除去1kg水分相比較，蒸發要經濟得多，干燥負荷增加是十分不經濟的。對于一些以有機溶劑為萃取劑來講，在蒸發濃縮的同時，還起到回收部分有機溶劑的作用。這就更需要保持足夠的濃度，否則損失就更大了。但在蒸發過程中濃度不宜過高，要注意防止色素溶液由于濃度提高而析出結晶，造成損失或滯留在蒸發器中。
盡量減少蒸汽消耗。萃取液濃度較稀，要求提高到較高濃度，所以蒸汽耗量較大，降低能耗是蒸發工序應重視的問題，應盡量減少蒸汽耗量和冷凝用水消耗量。多效蒸發可以減少蒸汽消耗，并注意保持疏水器工作良好。
盡量提高蒸發強度。蒸發器單位加熱面積在單位時間內的蒸發量標志著蒸發器本身結構是否合理以及蒸發操作工藝條件是否恰當。除在蒸發器的選型或設計中應注意選用蒸發強度較高的蒸發器結構形式外，在蒸發操作中還應合理地提高加熱蒸汽壓強和尾效的真空度，保持加熱器內凝結水和不凝性氣體的排出而無積累，及時清除管垢，保持穩定的液位及其他操作條件，都有利于蒸發強度的提高。
五、花卉色素的精制
溶劑在萃取花卉色素的時候，不可避免地要浸出各種雜質，這些雜質對色素的質量形成很大危害，并為以后的加工工藝帶來許多困難。因此，在提取時就應考慮選擇適當的方法，避免雜質浸出，同時要考慮對萃取液進行凈化與提純。
天然花色素生產中常要除去的雜質有精油、樹脂類物質、果膠、蛋白質、糖和淀粉等，這些雜質的存在都影響色素的質量，但是如果能很好分離，除了大大提高色素產品質量以外，還能得到副產品，提高經濟效益。
主要雜質成分及其分離方法1.樹脂類物質這類雜質是指油脂、蠟和樹脂類物質，它們在室溫下不揮發，也不能使用水蒸氣蒸餾的方式蒸出來。這類物質其中很多是屬多萜類，除去的方法是用溶劑萃取。萃取的方法有以下兩種：
將色素原料在萃取色素之前，先用石油醚或苯萃取，樹脂類物質則溶解其中，再蒸出溶劑，殘留物即樹脂物質。
如果不預先處理，色素原料在用乙醇萃取時，樹脂類雜質將和一些溶于乙醇的色素一同被乙醇萃取出，然后將乙醇萃取液濃縮，蒸去大部分乙醇，然后再用石油醚或苯萃取，可除去油脂和蠟等物質。
萃取法除去樹脂類物質，要經過多次萃取才能取得滿意效果。
2.果膠
果膠是天然色素生產中經常需要除去的雜質，特別是以漿果、果皮、花萼、其他果實為原料，用水做溶劑萃取的天然色素，大量的果膠同時被萃取出，它們將嚴重影響產品純度，必須除去。
植物體內的果膠質一般有三種狀態：第一種是原果膠，它是一類天然狀態的果膠質，不溶于水，在酶或酸存在下加熱可抽提出水溶性果膠酸；第二種是果膠酯酸，它是一類部分羧基酯化的膠態聚半乳糖醛酸，在適當的pH和糖同時存在可形成凝膠體；第三種是果膠酸，它是一類膠態的聚半乳糖醛酸，不與甲基酯化，溶于水，在酶的作用下，可繼續分解為低分子聚半乳糖醛酸和α-半乳糖醛酸。
果膠屬于直線型多糖，其鏈狀構型內包含有數百到上千個結構單元，平均相對分子質量約為5000～150000。果膠分子的結構單元主要為D-半乳糖醛酸。在半乳糖醛酸的側鏈和主鏈上通常還存在一些其他中性糖類，D-半乳糖醛酸是以α-1，4配糖鍵連結在一起，這種多聚體即為聚半乳糖醛酸，其部分羧基與甲基酯化。游離的羥基也可部分或全部為鈉、鉀或銨離子所中和。
果膠溶于水而不溶于乙醇、乙醚、碳氫化合物等有機溶劑中，因此果膠的除去方法有：
醇沉淀法。基本原理是利用果膠不溶于醇類溶劑的特點，將大量的乙醇加入色素萃取液中，形成醇-水的混合溶劑將果膠沉淀出來，據介紹如在醇中加入少量的苯或醋酸乙酯等物質來沉淀果膠，效果更佳。乙醇水溶液濃度應控制為55%～60%，濃度低，果膠沉淀不完全，乙醇濃度過高，損失大。沉淀出來的果膠用離心機分離，溶液得到凈化。
超濾膜精制。利用孔徑在0.01～10μm之間超濾膜可截留住果膠大分子，而讓有機低分子通過，達到除去果膠雜質的目的。
3.糖與淀粉
用有機溶劑萃取時淀粉不會被浸出，用丙酮、甲醇、乙醇等極性溶劑萃取時，有時會帶出少量糖。許多色素原料含有大量的糖和淀粉，若用水萃取，水提取液中含有大量的糖和淀粉，可以設法避免用水做萃取劑。如果必須用水萃取，則可以將水液蒸干，用無水乙醇處理，糖和淀粉不溶而被除去。
多糖類溶于熱水而難溶于冷水，在萃取后立即冷卻即可分離多糖，或者將萃取的水溶液濃縮，加入等量或數倍量的乙醇，此時多糖類能以纖維狀或膠狀沉淀析出。此方法應注意在沉淀時，溶液濃度不宜太濃，否則沉淀的多糖體有時會與溶劑一起包含雜質，并形成大塊膠狀沉淀。反之濃度過稀時多糖會沉淀為乳狀，而難于分離，而且消耗有機溶劑量大，因此須適當控制溶液的濃度，這和多糖的種類和聚合度有關。
丙酮也可代替乙醇。使用沉淀劑的方法一般不常用，因為使多糖沉淀的沉淀劑大多對人體健康不利，不宜采用。
4.蛋白質
很多色素原料含有蛋白質，用有機溶劑萃取時蛋白質不會被提出，用水萃取時蛋白質也被提出，可加等量或過量的乙醇或丙酮使其沉淀再用過濾或離心分離除去。也可以使用鹽沉淀法除蛋白質，例如硫酸銨、氯化鈉、磷酸鉀都可作沉淀劑。
5.油脂、蠟質類物質
色素中所含的油脂、蠟和樹脂類物質，一般在萃取色素之前先用石油醚提取，先把這些物質除去。如果不預先處理，可直接用乙醇提取，提取液蒸去大部分乙醇后，再用石油醚萃取可除去油脂和蠟。
精制方法
采用一般的萃取工藝經濃縮得到的液體產品或由此經干燥得到的固體產品都是粗制天然色素。由于沒有經過精制，產品色價低、雜質含量高，有的還具有原料本身帶有的特殊的異臭、異味。有的具高強烈的吸水性，無法使用。這些都將直接影響到天然色素的穩定性、染著性，限制了它的應用范圍。所以國外的天然色素生產工藝都引入先進的化工技術進行精制，將粗制天然色素進一步制成精制品，這樣改善了食用天然色素性能，并擴大了它的應用范圍。目前國內外所采用的精制方法有以下幾種。
1.酶法
酶是具有專一性的高效催化劑，近代酶制劑工業的進展可利用生物體合成的酶經物理化學方法分離提取出酶制品。酶的催化作用常常在常溫、近中性的條件下就能進行，這就特別適合耐熱性不強的天然色素的精制。酶法精制就是利用酶的催化作用，使天然色素粗制品中的雜質通過酶反應而除去，達到精制目的。
從蠶沙中提取葉綠素可作為食用天然色素，未精制的提取產品會帶有某種異樣氣味，從而影響它使用價值。采用酶法精制其色素粗產品可得到優質葉綠素。方法是在pH=7的緩沖溶液中加入脂肪酶制劑，在30℃下攪拌30min，進行活化。再把活化酶液加到37℃粗制的蠶沙葉綠素中，攪拌反應1h，即可除去令人不愉快的刺激性氣味。
將梔子黃色素經食品加工用酶處理后制成梔子藍色素、梔子綠色素。或將梔子果實萃取物，使其中所含的呈色配糖體水解后，添加天然氨基酸，再經酶作用而制得梔子紅色素。
2.超濾法
目前化學工業已生產出許多種多孔性微孔薄膜，其孔徑小到可有選擇地阻止溶液中較大溶質分子通過，這種特殊的微孔薄膜就是超濾膜。超濾膜孔徑一般不大于0.4μm，有時把1μm以下的也稱作超濾膜。天然食用色素工業可選用適當孔徑的超濾膜，使水分甚至小分子雜質通過超濾膜，而使溶液中有效成分被阻留，從而達到某種程度的純化和高倍數濃縮的目的，國外已經使用超濾膜精制天然色素，我國也已有工業化實例，如精制甜葉菊苷等。
例如可可色素屬黃酮類天然色素，原料是可可豆殼，萃取液含有可可堿等各種雜質。采用管式聚砜超濾膜分離精制，操作溫度50℃，pH＝9，入口壓力為0.5MPa，可除去雜質而且也進行了濃縮。用此法可制得無異味的可可色素，得率6.3%。
紅曲色素是利用紅曲發酵后的產物，再用溶劑萃取培養物，所以萃取液中含有菌體、蛋白及膠狀不溶物。將紅曲菌萃取液用1～80nm孔徑的聚酰胺、聚酯或聚丙烯腈膜過濾，再減壓濃縮，反滲透處理，最后干燥，可得到色澤鮮艷、溶于水、透明度很高的優質色素。
3.吸附、解吸法精制
根據不同色素的性質選擇不同色素特定的吸附劑，用吸附、解吸附法精制色素。意大利曾有用吸附劑精制葡萄汁色素的報道，可除去葡萄汁中的果膠質及某些重金屬離子，所制得的精制品作為高級葡萄酒和飲料的著色劑。
四川涪陵色素廠使用吸附劑精制蘿卜紅色素。蘿卜紅色素主要成分是天竺葵素的葡萄糖苷的衍生物，粗制的蘿卜紅色素含許多雜質，易吸潮、結塊并帶有很濃的蘿卜臭味，用吸附、解吸法精制后的蘿卜紅色素，可起濃縮作用外，而且除去了90％以上的糖和果膠等雜質，使特有的蘿卜氣味也大大降低。選用的吸附劑可以再生，吸附容量無明顯變化，可反復使用，基本上沒有損失。
4.交換樹脂法
選擇適宜的離子交換樹脂對粗制色素溶液進行離子交換處理可以達到分離其中的雜質，如糖、有機酸、無機鹽等，達到凈化、提純的目的。例如美國曾報道將葡萄皮色素浸提濃縮液用磺酸型陽離子交換樹脂進行純化，可除去其中的糖和有機酸，經過如此精制后的葡萄皮紅色素穩定性有所提高。
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