全 文 ： 收稿日期：2003-05-27
作者简介：刘小芬(1977-)，女，福建东山人，硕士研究生，从事植物资源与植物化学研究。
轮叶蒲桃果实红色素提取与基本性质分析
刘小芬，刘剑秋，陈炳华，方玉霖
(福建师范大学 生物工程学院，福建 福州 350007)
摘 要: 探讨轮叶蒲桃果实红色素的最佳提取剂，定量定性分析光、温度、氧化还原介质对该色素稳定性的
影响。结果表明，轮叶蒲桃果实色素最佳提取剂为酸性乙醇，属花色苷类色素。室内自然光对色素影响不大，
该色素在 80℃以下较稳定，对氧化剂、还原剂反应敏感。
关键词: 轮叶蒲桃；红色素；理化性质；稳定性
中图分类号：Q949.762.2; Q946.83 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2003)04-0015-04
Red pigment from Syzygium grijsii fruit and its properties
LIU Xiao-fen, LIU Jian-qiu, CHEN Bing-hua, FANG Yu-lin
(Bioengineering College, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, Fujian China)
Abstract: The physical and chemical properties of red pigment from Syzygium grijsii, as well as
the effects of light, temperature, pH value, oxide-reducing medium on pigment stability were studied
and analyzed. The results showed that the procedure of acid-alcohol extraction gave rather satisfied
results. The pigment belongs to water-solvent anthocyanins with high content, and is stable below 80
℃, but its resistance to oxide and reduction are not good.
Key words: Syzygium grijsii; red pigment; physical and chemical properties; stability
轮叶蒲桃（Syzygium grijsii）俗称山乌珠，系桃金娘科蒲桃属植物[1,2]。灌木，高一般不及 1.5m，
枝条纤细，树形优美，四季常青；果实紫黑色，数枚果聚生顶部。国内主要分布于广东、广西、湖南、
江西、浙江等地，福建轮叶蒲桃资源丰富，多生于海拔 1 500m以下的山坡灌丛中或溪流旁，喜阳光。
秋季收获，株产量可达 2～4kg。迄今国内未见有关轮叶蒲桃果实红色素的研究报道。为此，我们对其
果实红色素的基本理化性质、稳定性及色素组分进行较为系统的研究，旨在为开发这一廉价、无毒的
天然色素提供一定的理论依据。本文为系列研究的一部分，其它内容将陆续报道。
1 材料与方法
1.1 材料和仪器
1.1.1 材料 轮叶蒲桃成熟果实采自福建福州十八重溪，凭证标本存于福建师范大学生物工程学院植物
标本室（FNU）。果实采回后，立即洗净，沥干，除去种子，果肉自然阴干，粉碎过 80目筛。
1.1.2 仪器 Mettler AE163型电子天平(瑞士)；电热恒温水浴锅 (上海跃进医疗器械厂) ；RE-52A型旋
转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂) ；752 紫外光栅分光光度计(上海精密科学仪器有限公司) ；Spectro
UV-Vis Auto 型紫外可见分光光度计(Labomed.inc.USA)。
1.2 方法
1.2.1 色素提取溶剂优选 称取 1.0g果肉粉末，加 25ml不同溶剂浸提 24h，过滤，定容至原体积，离
心分离，测定不同提取条件下色素液的最大吸收波长及对应吸光度，并观察记录各自的色素液颜色。
1.2.2 色素含量分析 用改进的 Fuleki方法[3]，计算公式如下：
2003,32(4):15-18.
Subtropical Plant Science
第 32卷 ﹒16﹒
果肉粉末花色苷总量(mg/100g)
W2.98
100nVA535 ´×=
其中：A535为色素在 535nm波长处的吸光度；Ｖ为一定重量的果肉提取色素时的定容体积（ml）；
n为比色时稀释的倍数；98.2为花青素色素在 535nm波长处的平均消光系数；W为果肉重量（g）。
1.2.3 色素的提取与纯化[4] 称取果肉粉末 10g，经石油醚三次萃取，除去树脂、油脂、蜡质类等亲脂
性物质，加酸性乙醇浸提（物料比为 1﹕50）24h。浸提液过滤，加多倍量乙醇使浓度为 70%，以除去
多糖、蛋白质等杂质，离心分离，40℃真空减压浓缩至 10ml，利用此色素液进行以下理化性质试验，
每项试验重复 3次。
1.2.4 色素定性分析
1.2.4.1 光谱分析 用酸性乙醇（1.5mol/L HCl﹕95%乙醇 = 15﹕85）及 pH 2.0、4.0、6.0、7.0、9.0、
11.0 的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液、硼酸-氢氧化钠缓冲液、氢氧化钠-磷酸氢二钠缓冲液为溶剂，配制
一定量的色素液，扫描测定λ= 200～700nm范围内的吸收光谱，记录最大吸收波长 A（λmax）。
1.2.4.2 色素液颜色反应 将浓缩色素液进行一系列的颜色反应，以进一步确定其化学成分。
1.2.4.3 pH对色素液的影响 用柠檬酸-磷酸氢二钠、硼酸-氢氧化钠、氢氧化钠-磷酸氢二钠配制成色
素含量相同、pH为 1～12的一系列溶液，于室温下观察色素液颜色变化。
1.2.5 色素的溶解性 常温下，取少量色素浓缩液，分别加水、HCl-EtOH 液、无水乙醇、37%甲醇、
乙酸、乙酸乙酯、丙三醇、石油醚、氯仿、苯、正丁醇、乙醚等常见溶剂，观察色素在不同液相中的
溶解情况。
1.2.6 色素稳定性分析
1.2.6.1 光稳定性 配制一定浓度色素液，于室温下自然光、室温避光、室温 24h光照条件下放置 14d，
每两天测一次 A（λmax）值，并目测色素液颜色变化。
1.2.6.2 热稳定性 配制相同浓度色素液，各置于 40℃、60℃、80℃、100℃水溶液中加热 100min，每
过 20min分别取样，冷却后，测其 A（λmax）值，并观察溶液颜色变化。
1.2.6.3 抗氧化还原性 以 H2O2 为氧化剂，配制不同 H2O2 浓度的等量色素液，于室温下避光处放置
75min，每隔 15min，测定一次 A（λmax）值；以 Na2SO3为还原剂，配制不同 Na2SO3浓度的等量色
素液，测定 A（λmax）值，并目测溶液颜色变化。
2 结果与分析
2.1 色素提取溶剂优选
浸提结果（表 1）表明，轮叶蒲桃果色素的颜色随着酸性的升高而加深，在酸性条件下呈色良好，
一般为鲜艳的红色，特别是在 pH小于 3的酸性乙醇溶液中，呈现出深玫瑰红色，浸出率达到最高。从
表 1可以看出，1号提取液经稀释 100倍后，其 A值仍可达 0.198，色素含量明显高出其它提取液。因
此，轮叶蒲桃果实红色素的最适提取剂为 1号，即 1.5mol/L HCl与 95%乙醇以体积比 15﹕85混合液。
表 1 色素提取溶剂的优选
序号 提取剂 pH 颜色 λmax(nm) 稀释倍数 A(λmax)
1 HCl-EtOH 1) 1.04 深玫瑰红 539 100 0.198
2 0.2%HCl 1.70 深玫瑰红 520 50 0.183
3 0.2%草酸 2.04 亮红色 518 10 0.133
4 0.2%柠檬酸 2.74 红色 526 5 0.085
5 HCl-EtOH 2) 3.0 深玫瑰红 510 80 0.194
6 蒸馏水 6.8 深桃红色 - - -
7 自来水 - 深桃红色 - - -
8 95%乙醇 - 深桃红色 - - -
9 无水乙醇 - 咖啡色 - - -
注：1）1.5mol/L HCl﹕95%乙醇 = 15﹕85（V/V）；2）1.5mol/L HCl﹕50%乙醇 = 22﹕3（V/V）。
第 4期 刘小芬,等：轮叶蒲桃果实红色素提取与基本性质分析 ﹒17﹒
直接用水溶液或乙醇液提取效果不佳，因为色素在水溶液和乙醇液中不稳定，易生成无色假碱[5,6]。
2.2 色素含量分析
蒲桃属植物果实红色素含量尚未见报。将轮叶蒲桃果肉红色素含量（表 2）与黑树莓（R.occidentalis
Hance）和灰白毛莓[3]（R.tephrodes Hance）比较，其色素含量（498.98mg/100g）比前者（427mg/100g）
高，比后者（535.5mg/100g）稍低，可见轮
叶蒲桃是一种色素含量较高的野生色素资
源植物，具有很大的开发前景。
2.3 色素定性分析
2.3.1 光谱分析
由图 1-A可见，轮叶蒲桃果实红色素的盐酸-乙醇液（曲线 1）在紫外区有两个强烈的吸收峰，即
在 278nm左右和 250nm以下，在可见光区 539nm处有一个大的吸收；pH 2.0、4.0、6.0（曲线 2、3、
4）的酸性缓冲液中，在紫外区 274～275nm有一个大的吸收峰，在可见光区 518～520nm左右同样有
一大吸收峰，与有关文献及图谱比较，这和花色苷类色素的特征吸收光谱相似。
由图 1-B可见，在 pH 7.0、9.0、11.0（曲线 5、6、7）的中性与碱性缓冲液中，该色素在可见光区
的吸收峰逐渐向红外平移，即在 510～540nm 处的吸收峰消失，已失去花色苷的光谱特性，这与前人
的研究结果一致，从而初步证明，该色素属于花色苷类化合物。
2.3.2 颜色反应
将表 3 结果与植物色素颜色反应比较，其与浓 H2SO4
反应显橙色，与 FeCl3 反应显浅蓝紫色，在酸性介质中反
应显红色，在碱性介质中显蓝色，故可初步推断，轮叶蒲
桃果实红色素属于黄酮类花色苷化合物。
2.3.3 pH值的影响
由表 4 可知，轮叶蒲桃果实红色素在不同 pH条件下
的显色性质与花色苷化合物相似，进一步证明该色素为花
色苷类化合物。花色苷化合物在酸性条件下为红色的 yang
盐形式；近中性时为无色的 2-羟基色原烯中间体，这种中
间体很不稳定，易开环而形成查耳酮，进一步碱化则生成
蓝色的醌式[4]。
表 4 色素在不同 pH值下的显色反应
表 2 果肉红色素含量（mg/100g）
果肉重(g) 定容体积(ml) 稀释倍数 A535nm 色素含量
1.0 25 100 0.196 498.98
注：数据为 3次重复的平均值。
表 3 色素液颜色反应
反应条件 呈色
可见光下 紫红色
紫外光下 暗红色
氨熏可见光下 蓝色
Na2CO3介质中 蓝色
浓 H2SO4介质中 橙色
HCl-镁粉 粉红色
FeCl3溶液中 浅蓝紫色
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
颜色 红色 红色 红色 浅红 浅红 淡红 浅蓝 浅蓝 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色
图 1 轮叶蒲桃果实红色素光谱扫描图
第 32卷 ﹒18﹒
图2 光照对色素的影响
0.20
0.25
0.30
0.35
0 2 4 6 8 10 12 14
天数(d)
吸
光
度
自然光
避光
24h光照
2.4 色素的溶解性
溶解试验结果表明，轮叶蒲桃果实色素可溶于水、HCl-EtOH液、无水乙醇、37%甲醇、乙酸等溶
剂，不溶于乙酸乙酯、丙三醇、石油醚、氯仿、苯、正丁醇、乙醚等溶剂，属于水溶性色素类。
2.5 色素稳定性分析
2.5.1 色素液的光稳定性
由图 2可知，光照对轮叶蒲桃果肉色素有一定的影响。
持续光照的影响最大；在室内自然散射光下，色素降解的
幅度不大，12d之后呈现一定的稳定趋势；较好的保存条件
是室内避光保存，色素液在实验时间内色泽基本保持不变。
并建议进行 4℃冰箱保存，可更好地延长保存时间。
2.5.2 色素液的热稳定性
由图 3 可知，在实验时间内，该色素在 80℃以下对热
较为稳定，色素降解辐度不大。在 100min内，40℃条件下
的色素存率为 89.66%，60℃条件下的色素存率为 83.74%，
80℃条件下的色素存率为 77.89%。在 100℃条件下色素大
幅度降解，褪色明显，色素存率为 42.12%。因此，在实际
工业生产应用中，最好在 80℃以下温度进行，以减少色素
降解量。
2.5.3 色素液的抗氧化还原性
由图 4可知，不同浓度的 H2O2对色素均有一定的降解
作用，且随氧化剂浓度的加大，降解作用也随之加大。在
实验时间 75min内，较低浓度（0.03%）H2O2的色素存率
为81.84%，较高浓度（0.15%）H2O2的色素存率仅为37.37%。
由表 5可知，该色素对还原剂极为敏感，在实验的 3min
内，较低浓度（1×10-4 mol/L）Na2SO3的色素存率为 71.13%，
较高浓度（24×10-4 mol/L）Na2SO3的色素液颜色几乎褪去，
存率仅为 8.80%。
可见轮叶蒲桃果肉色素对氧化剂与还原剂都较为敏
感，在实际应用中，应防止与其接触。
表 5 还原剂（Na2SO3）对色素的影响
3 结 论
由上述实验结果可知，轮叶蒲桃果实红色素含量丰富，最佳提取试剂为 1.5mol/L HCl与 95%乙醇
体积比为 15﹕85的混合液；该色素属于花色苷类化合物，不同 pH对其有明显的影响，在酸性条件下
呈色鲜艳、稳定；光热对其有一定影响，但只要不强光持续照射，或高温（＞80℃）加热，则该色素
在自然条件下仍具有较好的稳定性，可广泛用于各类饮料、酒类、冷食的着色；该色素对氧化剂和还
原剂都较为敏感，在实际应用中，应尽量减少与这类物质接触。
（下转第 14页）
浓度(mol/L) 空白 1×10-4 3×10-4 6×10-4 12×10-4 24×10-4
A值 0.523 0.372 0.216 0.100 0.067 0.046
图4 氧化剂对色素的影响
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 15 30 45 60 75
时间(min)
吸
光
度 空白
0.03%
0.06%
0.09%
0.12%
0.15%
图3 温度对色素的影响
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0 20 40 60 80 100
时间(min)
吸
光
度 室温
40℃
60℃
80℃
100℃
第 32卷 ﹒14﹒
就本实验结果来看，根据POD同工酶分析结果建立的聚类图上所反映的多花水仙品种间亲缘关系，
比传统的形态分类和细胞学分类结果更为准确。根据形态分类和细胞学分类，I-1和 I-2同为白花品种，
是 x＝11、2n＝22 的二倍体，含有特殊的中着丝粒染色体，它们的核型相似，归为一类；II-1 和 II-2
同为黄花品种，虽然两者的倍性不同，但其染色体基数同为 x = 10，组型分析结果得知，II-2是 II-1的
同源三倍体，这两者亦归为一类[1]；这两类与 POD同工酶分析聚类的结果相同。但开两色花的漳州水
仙、平潭水仙和 III-3，从花的颜色看，它们同属于两色花类，但在染色体数目和基数上都存在差异，
漳州水仙和平潭水仙是 2n = 3x = 30的同源三倍体；而 III-3是 2n = 32，经核型分析认为它是包含两套
x = 11的染色体组和一套 x = 10的染色体组[1]，从过氧化物酶同工酶分析聚类结果上看，它和白花品种
更为接近，同源性较强，能更准确反映出它与其它品种类型间的亲缘关系。
参考文献：
[1] 吕柳新,等. 水仙品种资源的育种基础研究[J]. 福建农学院学报, 1989,18: 1-9.
[2] Tanksely S D. Application of alcohol dehydrogenase allozyme in testing the genetic purity of F1 hybrid of tomato[J].
Hortscience, 1981,16(2): 179-181.
[3] A rus P, et al. Application of isozyme electrophoresis of purity testing and cultivars identification of F1 hybrids of Brassia
deracea[J]. Euphytica, 1985,34: 651-657.
[4] 汪清胤,等. 番茄芽期过氧化物酶与杂种优势的关系[J]. 遗传, 1981,3(6): 28-30.
[5] 李继耕,等. 同工酶与玉米杂种优势的研究 1. 营养生长期杂种与亲本的比较[J]. 遗传, 1979,1(3): 8-11.
[6] 张士文. 酯酶同工酶与番茄杂种优势关系的研究[J]. 园艺学报, 1987,14(2): 108-113.
[7] 卢龙斗,等. 遗传学实验技术[M]. 中国科学技术大学出版社, 1996. 162-167.
[8] 刘芳,等. 普通小麦和华山新麦草及其属间杂种 F1 同工酶分析[J]. 植物学报, 1992,18(3): 169-175.
[9] 梁慧敏. 几种暖季型草坪草过氧化物酶同工酶分析[J]. 中国草地, 1996,4: 40-42.
[10] 周光宇. 有关同工酶分析的几个问题[J]. 植物生理学通讯, 1983,(1): 1-4.
[11] 吴文瑜. 植物同工酶的研究和应用[J]. 武汉植物学研究, 1990,8(2): 183-188.
（上接第 18页）
参考文献：
[1] 中国科学院中国植物志编写委员会. 中国植物志,第 53卷,第一分册[M]. 北京: 科学出版社, 1984.
[2] 福建省科学技术委员会福建植物志编写组. 福建植物志,第 4卷[M]. 福州: 福建科学技术出版社, 1989.
[3] 陈斌,等. 灰白毛莓红色素的开发研究[J]. 中国野生植物资源, 1997,16(4): 1-5.
[4] 马自超,等. 天然食用色素化学及生产工艺学[M]. 北京: 中国林业出版社, 1994.
[5] Harborne, et al. Flavonoid advances in research science[M]. London: Chapman and Hall, 1982. 1-18.
[6] Gross J. Pigments in fruits, Harcourt Brace Jovanovich, London Orlando San Diego[M]. New York Austin Boston Sydney
Tokyo Toronto, 1987. 59-71.