全 文 ：邵 阳高专学报 1 9 9 5年第 8卷第 1 期
地慈果红色素的性质和提取
李 爱 华
(化工轻工系 )
摘要 报道 T地恙 (、 ~。 ~朋 dr o lo, )果红众定性试脸和毯定性试脸的结 . , 初步确定该色家属花青紊类 , 在酸性条件下 ,对氧 、光和热有较好的稳定性 . 同时介绍了提取工艺和产品色价 .
关健词 地恙 红色家 性质 提取
分类号 T S 2 6 4 · 4
目前 , 国内加工食品中所用色素大多为化学
合成色素 , 而经国家有关部门批准使用的两种合
成红色素— 览菜红和胭脂红 ,均 有 .一 定的毒性 , 有资料 。几报道览莱红有致癌作用 . 因此 , 利
用各地资源 ,开发安全无毒的天然红 色素 , 有着
特别重要的意义 . 近十多年来 ,我国科技工作者
已研究开发 了甜菜红 、 红曲 、 玫瑰茄等多种夭然
红色素 ,先后应用于各类食品着色 , 深受 消费者
青睐 .
地慈 (拟七z a s t , a d o d e c a n d r u ln l o u r )又
叫铺地锦 [, ] , 野牡 丹科 (材云l a s t o m a c e a e )野 牡丹
属 ( eM l as ot m a )植物 , 为多年生披散或葡伏状半
灌木 ,广泛分布于我国长江以南各省和越南 , 根
及全株入药 , 有解毒 、消肿 、 祛癣利湿之效 . 地念
果实未成熟时为绿色 , 7 月底至 9 月中旬成熟 ,
成熟后为红紫色圆形 ,直径 7 ~ 10 m m , 稍 肉质 ,
果肉为红色 , 果皮为深紫色 ,富含色素 , 近年来 ,
笔者对该色素进行了研究 ,现将有关情况报道如
下 .
l 材料和方法
l 二 l 材料 地恙果采集于本地 (湖南邵阳市郊 )
山坡上 .
1
.
2 方法
1
.
2
.
1 溶解性试验
取榨汁后的新鲜地愁果渣 8 份 . 每份 抢 . 分
别用水 、 乙 醇 、 丙 酮等溶剂 抽提 4 h , 每 种 溶剂
30 m l
, 观察溶液颜 色 . 再向各抽提物 中滴加 10
收稿 日期 1 9 9 4一 1 0 一 1 5
6 0
滴 6m ol / L H O 溶液 ,抽提 。 . hs ,观察提取液颜
色 .
1
.
2
.
2 定性试验
取鲜地慈果用稀盐酸溶液提取两次 ,滤纸过
滤 ,滤液为原料色素液 .
( l) 溶液的酸碱度与颜色 取原料色素液 ,
用 N a O H 溶液和 H CI 溶液调至不同的酸碱度 ,
用 p H 计测定溶液的 p H 值 ,观察溶液的颜色 .
(2 )与金属离子的反应 取 p H 值为苍. 。 的
原料色素液于试管中 ,每次 3m l ,分别滴加
0
.
l m o l
·
L 一 `的 F e C 13 、 C u S O . 等金属离子溶液 ,
观察反应现象 .
(3 )测吸收光谱 取原料色素液 , 用 .N O H
溶液和 H CI 溶液调 p H 值为 2 . 0 , 以水作空白 ,
用 72 1 型分光光度计测不同波长处的吸光度 ,作
吸收光谱 . 取鲜地念果 ,用盐酸一乙醉提取两次 ,
滤纸过滤 ,滤液 用 N .O H 溶液娜卜1值至 2 . 0 , 以
乙醇作对照 ,测不同波长处 的吸光度 , 作吸光光
谱
1
.
,2
.
3稳定性试验
( 1) 热稳定性 取 原料色素 , 调整至不同
p H 值 , 在不同温度的水浴 中加热一定时间 ,测
定加热前后的吸光度 (波长 s l o n嘛计算保存率
(即残留量 ) . 同时作平行实验 ,取平均值为测定
结果 (以下同 ) .
( 2) 光稳定性 在 8 月下旬的晴天里 ,将不
同 p H 值的原料色素液各 25 ml 置 5 0m l 烧杯中 ,
放于阳光或窗前日光下直接光照一定时间 ,同时
作对照试验 ,对照样置暗处保存 , 以水作空 白 ,同
时渊定试验样和对照样的吸光度 ( 5 10n m ) ,计算
保存率 .
(3 )对氧的稳定性 取不同 p H 值的原料色
素液 15 m l 分别置于 25 o m l 烧杯中 , 使之与空气
充分接触 , 同时作对照试验 , 对照样装满于小比
色管 中 , 塞紧 ,基本无空气与溶液接触 ,试样和对
照样均是暗处保存一定时间 , 水作空白 ,测定吸
光度 ,计算保存率 .
( 4 )酸碱的影响 取等浓度等体积的原料色
素液 6 份 ,用 N a O H 溶液和 H CI 溶液调至 不同
p H 值 , 最后均 容量至 s o ml . 分别用 p H 计测定
它们 的 p H 值和 不 同 波 长 下的 吸光 度 . 根 据
5 10 n m 处吸光度和 p H 值作保存率曲线 ;并作不
同 pH 值的吸收光谱 , 比较它们的形状 .
2 结果与分析 ,
.2 1 溶解性
用不同溶剂抽提地慈果后 ,水溶液置浅紫红
色 , 甲醉和乙醇溶液显紫红色 . 加盐酸溶液后 , 三
种溶液都转为深的鲜红色 , 其中水溶液相对浅
些 , 而乙醚 、 丙酮 、石油醚等有机溶剂抽提液 , 不
管是否滴加盐酸 ,均为无色 . 由此可见 ,该色素溶
于水 、 甲醉和乙醉 ,且醇中溶解度比水中的大 ,不
溶于乙醚 、丙酮等有机溶剂 . 鉴于甲醇有毒 , 作为
食 品添加剂 , 该色素应用水和乙 醇作溶赳来抽
提 .
2
.
2 旅色与 p H
该色素溶液的颜 色随 p H 值的变化而改变
(表 .1 ) , 实验结果表明 , 只有在酸性条件下 (P H <
3 )
,色素溶液才显示鲜艳的红色 , 所以该色素宜
在 p H < 3 的食品中使用 .
表 l 色素溶液 的颇色与 p H 值 的关 系 ’
p H 镇 3 4~ 5 6 ~ 8 8~ 1 0 > 1 0
颜色 鲜红 紫红 浅红紫 暗音 黄
液 后 产 生 红 褐 色 沉 淀 , 而 滴加 C a +2 、 M g Z + 、
z n
, + 、
lA
’ 十溶液均未发生反应 ,这表明该色素对
ca
,了 、
M g
“ 十 、
nz
Z+ 、
lA
, 十 离 子 是 稳 定 的 , 而 对
F e ’ + 、 C u ’ 十
、
sn
, + 不稳定 , 可能是与这三种离子
形成配位化合物所致 .
2
.
4 光谱特征
锣长
咨
,
一 `
、
… 口 户 户 ,
l
, … “ r4 0 0 4 4 U 4 8 0 5 2 0 5 6 0 6 0 C波长 n m图 1 地苍色素的吸收光谱A— p H 一 2 . 。 水洛液 (对水 )B— p H 一 2 . 0 的 乙醉溶液 (对 乙阵 )图 1 为地恙果色素在 p H ~ 2 . 0 的水溶液和
乙醇 中 的 吸 收 光谱 , 最 大 吸 收 波 长 分 别 为
5 1 o n m 和 5 3 5n m .
2
.
5 热稳定性
根据光吸收定律 ,有色溶液浓度与其吸光度
成正 比 ,所以色素溶液加热后与加热前吸光之比
,
A 后 、 , 丫 廿 , * 、 , . , , C 后 、 山 , , 丫 , , 二 _`
火下甲了夕七守 〕一 劣专付丈之叉 减几比 火万一 , , 1匕溯 . 月予 . 1 一 七当系 月日狱乏厂`前 七 .
_
, 二 _ _ _ , , 、 _ 卜 _ ~ 、 _ _ ~ _ _ _ 、 A 。后的保存率 (或残留量 ) 即 保存率 ( 写 ) 一于互’同 性 J r 卜 ’ J 一 、 ~ 7 八 国 ~ ’ 一 r 汗 , J 一 、 / ” ’ A 前
x l 。。 将不同 p H 值的地薯原料色素溶液在不
同温度下加热不同时间后色 素的保存率归纳如
表 .2
表 2 地苍果 红色素加 热后的保存率 (% )
PH
加热 处理条件
1 2 3 41 2 3 4
8 6
.
0
8 2
.
4一2 . 3 与金属离子的作用实验 结 果 , 色素 溶 液 中滴 加 F e , + 溶 液和C u Z+ 溶液后均 由红色转变为黄色 . 滴加 S n , + 溶 沸水由表 2 可知 ,在酸性条件下 ( p H 簇 3 ” 沸水
浴中加热 h 1,地恙色素的保存率在 70 % 以上 . 笔
者还分别侧定了 p H I . 8和 2 . 6 的该色素溶液于
8 5℃加热 l h 后的吸收曲线 , 与对照样 (不加热 )
的吸收曲线 比较 ’ ,两者是相似的 ,证明地念色素
在酸性条件下对热有较强的稳定性 ,这种稳定性
随溶液酸度的升高而增强 .
2
.
6 光德定性
不同酸度的地念色素溶液光照后的保存率
如表 3 所示 .
表 3 地苍果红 色素光照后的保存率 (% )
PH
光照条件一1 2 3 4阳光直服 3卜 9叮. 3 9 7 . 9 9 6 . 6 8 7 . 0阳光直厢 6卜 5 9 . 6 9 4 . 2 / /室内放工 2 4 h , 8 . 9 9 6 . 2 8 6 . 9 8 5 . 9
的变化 . 图 3 表示该色素溶液在 p H I . 5 ~ 3 . 5范
围内 ,酸度对吸光度的影响大 ,酸度越高 , 吸光度
越大 . 色素越稳定 .
图 3 地愁色素在不 同 p H 下 的吸光度
表 3 结 果表明 ,在酸性条件下 , 地慈色素对
光的稳定性较好 ,但酸度降你 , 稳定性随之降低 ,
另一方面 p H > 2 ,色素溶液在放置过程中会逐渐
产生沉淀 .
2
.
6 对氛的箱定性
实验结果表 明在酸性条件下 , 色素溶液与氧充分
接触 , 于暗处 放置 96 h , 其色素保存率几乎均为
10 。 % ,即对 氧 (空气 中 )稳定 .
2
.
7 酸碱的形响
2
.
8 化学组成
由上述溶解性试验 、 定性试验和稳定性试验
结果 ,可以断定地慈果色素为花青素类色素围 .
3 色素的提取与色价
3
.
1 提取工艺
该色素可采用水和乙醇作溶剂来抽提 . 但色
素在乙醇中的溶解度比水中的大 ,且分离温度较
低 ,所以用乙醉比用水效果好 , 又该色素只有在
酸性条件下才稳定 , 所以抽提溶剂 中应加入盐
酸 ,笔者按下述工艺抽提 ,得率为 1 . 2% .
PH I经鹭泣 去杂地墓鲜果 液,滤`
一盆吹去
~ 榨汁一汁一杏 结鑫裘一忌票一抽“吃产酸 一 乙醉
抽 提 两 次 — 一 , 抽滤
产品 (揭色粉未 )一喷雾干燥一 票秦一 渡聋昌4
`卜人片j弓2o认侧倪哪
4 0 咭4 0 4即 5 20
泣长 .
图 2 地愁果色紊在不同 p H 下 的吸收光谱
图 2 表 明 , 地恙色素溶液 p H 不同 , 其吸收
曲线的形状也不同 ,其中 p H 为 1 、 2 、 3 的吸收 曲
线形状相似 ,最大吸收波长均为 s l on m , 在这个
酸度范围内色素显红色 , p H > 4 , 吸收 曲线的形
状变化较大 . 因此 , 色素溶液的颜色也发 生相应
将产品配成溶液 ,进行与原料色素溶液同样
的稳定性试验 ,结果相吻合 ,’说明提取工艺合理 .
3
.
2色价测定
称取产品 0 . 0 2 0 0 9 , 用 0 . m o l · L 一 ’ H C I溶
液溶解并定容至 1 0 m l ,干滤纸过滤 , 以 0 . l m ol
, L一 ` H CI 溶 液 作 对 照 , 于 最 大 吸 收 波 长
( s l o n m )下测 吸光度 ( A ) , 结果为 0 . 5 8 , 按下式
计算色价 〔 3〕 :
色价二
4 小结
A X 10 0
.
38 0 X 10样重 (克 )一 0 . 02 0 0 一 1 90
根据以上试验结果 ,笔者认为 :
4
.
1 地恙果色素为花青素类色素 , 在酸性条件
下颜色鲜艳 ,对氧很稳定 ,对光和热亦有较好的
稳定性 .
4
.
2 地慈果色素无毒 ,使用安全 ,有浓郁的果香
味 , 且具有保健作用 , 可用于饮料 、 冷饮 、 果酒 、
糖果和点心的着色 .
4
.
3 地鉴为野生植物 , 生长繁殖迅速 ,在长江以
南的 山坡上分布广泛 , 若水分较充足 , 则果多且
较大 . 所以地念果资源丰富 , 用水或乙醇作溶剂 ,
提取工艺简单 ,成本低 .
4
.
4 需进一步研究的问题 : 一是应用试验 ,即研
究它在不同食品中的着色力和稳定性 . 二是用色
谱等方法确定其化学组成 , 以便改进提取工艺 ,
纯化产品 .
参考文献
l 天津轻工业学院食品工业教学研究室 . 食品添加剂
(修订版 ) . 北京轻工业出版社 , 1 9 8 ? : 83 一 8 5
2 中国科学院植物研究所 . 中国高等植物图鉴 (第二
册 ) . 北京 :科学出版社 , 19 83 : 1 0 0 1
3 蔺定运 , 食用色素的识别与应用 . 北京 : 中国食品出
版社 , 1 9 8 7 : 68 ~ 8 3 , 1 0 5
(责任编辑 钱关民 )
〔简讯〕
我校参加全省高校科技发明大奖赛
获优异成绩
我校团委和科技办组职我校 4 项科技项目参加了团省委 、 省科协 、 省学联等单位于 19 9 4
年 , l 月 3 日至 6 日举办的 “ 毅格杯”大学生实用科技发明大奖赛 , 取得 了优异成绩 ,其中化轻系 的“ 葛根系列饮料 ” 以满票夺得一等奖 ,热功系的 “ 药 厂净化空调设计与研制 , 和 “ 空气动力
气学实验装置 ”分别荣获三等奖和优胜奖 , 我校代表队以团体总分第一荣获优秀组织奖 .
学校党委和行政对这次参赛取得的优绩给予了充分肯之 ,举行了专题报告会 , 对组织单位
校团委和科技办及获奖项 目的主要完成者赵良忠 、 段林东 、 曾传广 、 杨山玉 、 谢斌等老师发给了
奖金 .
( 曾礼 )