全 文 ：No.12.2007
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收稿日期：2007-06-21 *通讯作者
基金项目：国家自然科学基金项目(30671646)。
作者简介：张亮亮(1981—)，男，江苏沭阳人，博士研究生，主要研究方向为植物化学。
张亮亮 1，杨志伟 1，林 鹏 1,2，林益明 1*
(1.厦门大学生命科学学院，厦门 361005；
2.厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室，厦门 361005)
摘要：以海南蒲桃成熟果实为原料提取天然色素，并对其理化性质进行了分析研究。同时比较了D-
072、D-401、D-301-G、D-101、D-110、DF01六种树脂对该色素的静态吸附情况及不同极性解吸剂
对吸附色素的树脂洗脱的效果，从中选择吸附和解吸附效果最好的树脂以及适合的解吸剂。研究表
明：该色素在酸性条件下对热、金属离子和常用食品添加剂均具有较好的稳定性，对光稳定性稍差；
D-072大孔吸附树脂对海南蒲桃色素吸附效果最好，色素吸附率达90.7%；解吸剂用含0.2%三氟乙酸
的50%酸化乙醇，色素可被充分洗脱下来。此研究结果为以海南蒲桃成熟果实为原料来生产食用色素
提供了理论依据。
关键词：海南蒲桃；色素；提取；稳定性；大孔树脂
中图分类号：TS202.3 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2007)12-0158-04
海南蒲桃色素性质研究
StudyonthecharacteristicsofSyzygiumcuminiL.pigment
ZHANGLiang-liang1,YANGZhi-wei1,LINPeng1,2,LINYi-ming1*
(1.SchoolofLifeSciences,XiamenUniversity,Xiamen361005;
2.StateKeyLaboratoryofMarineEnvironmentalScience,XiamenUniversity,Xiamen361005)
Abstract: Thestabilityofpigmentwhichwasextractedfrom thefruitofSyzygium cuminiwasstudied. In
addition,absorbingandseparatingSyzygiumcuminipingmentwithmacroreticularresinwasalsostudied.Static
absorptioncapacityofsixresins(D-072,D-401,D-301-G,D-101,D-110,DF01)forthepigmentwascompared.
Fromtheseresins,theonewiththebestabsorptinganddesorptingefectwaselected.Theresultsshowedthat
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食品添加剂
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2007.12.040
No.12.2007
随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们
对健康和食品安全的关注程度越来越高。合成食用
色素由于安全性问题，在使用上已逐渐受到限制。
因此，寻找和开发更多的天然色素已成为食用色素
发展的趋势[1]。
海南蒲桃(SyzygiumcuminicL.)系桃金娘科乔木，
常见于平地次生林及荒地上，分布于中南半岛、马
来西亚、印度、印度尼西亚和澳大利亚等地，在我国
台湾、福建、广东、广西、云南等省区也有分布[2]。多用
于止泻和治疗痢疾，根煎液可作为溃疡治疗剂和灌
肠剂，叶可作为泥敷剂治疗皮肤疼痛，果实可作为
收敛剂，种子对糖尿病有效[3-4]。该植物成熟果实呈
暗紫色，富含色素成分。海南蒲桃色素作为良好的
天然食用色素资源在我国尚未得到开发利用。为此，
本文对海南蒲桃色素的提取及稳定性进行了初步研
究。由于大孔吸附树脂对多种天然色素具有良好的
吸附和提纯效果，为此，我们研究了海南蒲桃色素
在不同型号大孔树脂上的吸附特性，通过比较D-
072、D-401、D-301-G、D-101、D-110、DF01六种
树脂静态吸附色素的性能，从中选择D-072树脂作
为提取海南蒲桃色素的最适树脂，同时初步探讨了
D-072树脂提取精制该色素的方法。
1 材料与方法
1.1 材料和试剂
海南蒲桃成熟果实采自福建厦门大学校园内，
洗净风干。
甲醇、氢氧化钠、三氟乙酸(TFA)、乙醇、丙酮
及食品中常见的金属离子，以上试剂均为分析纯；
常用食品添加剂的纯度为食品级；大孔树脂D-072、
D-401、D-301-G、D-101、D-110、DF01：天津光
复精细化工研究所产品。
1.2 主要仪器
UV-1600型紫外可见分光光度计：北京瑞利仪
器厂；pHS-25型酸度计：上海雷磁仪器厂；TCL-
16C台式离心机：上海安亭科学仪器厂；DK-S24电
热恒温水浴锅：上海森信实验仪器厂；FD-1冷冻干
燥机：北京德天佑科技发展有限公司；旋转蒸发仪：
上海申生科技有限公司；SHZ-ⅢB型循环水式多用
真空泵：上海仪器供销公司；紫外灯。
1.3 实验方法
1.3.1 色素的提取 将海南蒲桃成熟果实表皮剥下，
取其表皮20.0g，放入烧杯中，加50%乙醇(含0.2%
的 TFA)100mL，60℃浸提 2h，重复提取 3次，合并
滤液，将滤液过滤、离心，45℃减压浓缩除去溶剂，
即得深红色固体1g，色素粗产品的产率为5%(质量
分数)[5]。
1.3.2 树脂的预处理 将树脂用蒸馏水充分淋洗，用
乙醇溶液浸泡24h，并用乙醇溶液反复冲洗，以去掉
残留在树脂中的溶剂。根据需要再用5%的HCl溶液
浸泡2～4h，并用蒸馏水洗至中性；再用2%的NaOH
溶液浸泡2～4h，并用蒸馏水洗至中性，以备用。
1.3.3 树脂静态吸附及解吸附实验 准确称取活化树
脂各5g置于具塞三角瓶中，各加入一定浓度的色素
水溶液 30mL，测定最大吸收波长处的吸光度值
(λmax)；室温静态吸附24h后测上清液λmax处的吸
光度值，并计算吸附率，选择吸附效果良好的大孔
树脂。再分别用不同的解吸剂对吸附色素进行洗脱，
比较分析解吸效果，选择解吸效果良好的大孔树脂
和解吸剂。
1.3.4 大孔树脂精制海南蒲桃色素的工艺
海南蒲桃成熟果实→清洗除杂→粉碎→浸提→
过滤→滤液→吸附→解吸附→解吸液→减压浓缩→
冷冻干燥→色素成品
1.3.5 吸附树脂的强化再生 用5%的HCl溶液浸泡
树脂3～4h，然后装柱反复淋洗，用3～4倍树脂柱体
积的 5%HCl溶液冲洗，然后用水反复冲洗接近中
性，再用5%的NaOH溶液过柱，最后用净水冲洗至
pH中性，备用。
2 结果与讨论
2.1 色素的溶解性
用各种溶剂测试色素的溶解性。结果表明，水
和无水丙酮为溶剂，色素微溶；其余几种溶剂均溶
和易溶(见表1)。因此用乙醇-水溶液提取较为适宜。
2.2 酸碱度对色素的影响
取色素0.01g，用50%的甲醇溶液溶解，并适当
稀释，将其pH值分别调至1.0和3.0配成实验溶液
thiskindofpigmenthasabeterstabilitytowardheat, metalionandcommonfoodadditivesunderacidic
condition,anditismoretolerableofheatthanlight.TheadsorptionabilityofD-072resinwasthebestandthe
adsorptiverateofpigmentreached90.7%.When50%ethanolcontained0.2%TFAwasusedasdesorptive
solvent,thepigmentcouldbesuficientlydesorptedandtheefectofdesorptionwouldbebeter.Ithasagreat
prospectintheexplorationandapplicationinfoodindustrytoproducethefoodpigmentfrom thefruitof
Syzygiumcumini.
Keywords:SyzygiumcuminiL.;pigment;extract;stability;macroreticularresin
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溶剂 溶解性 溶解现象
水 微溶 溶剂层呈浅红色,并有微量红色沉淀生成
50%(v/v)甲醇 溶 溶剂层呈红色
甲醇 易溶 溶剂层呈红色
50%(v/v)乙醇 易溶 溶剂层呈红色
无水乙醇 溶 溶剂层呈红色
50%(v/v)丙酮 易溶 溶剂层呈红色
无水丙酮 微溶 溶剂层呈浅红色,并有微量红色沉淀生成
表1 色素的溶解性
图1 不同pH的色素水溶液的UV-Vis谱图
进行实验。以50%甲醇溶液作参比液，用UV-1600
型紫外可见分光光度计扫描吸收波长，扫描范围为
300～600nm波长，结果见图1。
从图1中的吸光度曲线可知：色素溶液在300～
600nm的波长范围内只有一个最大吸收峰520nm。而
这也是花色甙类色素的特征吸收峰，可知该色素类
型为花色甙类色素。色素溶液的颜色随pH的变化而
改变，结果见表2。pH≤3时呈现紫红色，随pH值
升高颜色变浅。碱性条件呈浅黄至浅棕色,且有少许
沉淀产生,故不宜在碱性条件下使用。
2.3 热对色素的影响
将不同pH值的色素水溶液分别在不同温度下恒
温1h，选定520nm波长测其吸光度,结果见表3。加
热至100℃,溶液颜色目测无变化，说明了该色素在
pH值小于5时对热是稳定的。
2.4 光对色素的影响
色素提取液置暗处保存一年色泽不变。将pH值
为1、3、5的色素水溶液在室温(25℃)下室内放置1
个月，吸光度略有降低，色素的保留率分别为
94.12%、90.34%、85.80%。结果表明，该色素在pH
小于5时对日光较为稳定。将pH值为1的色素水溶
液，用日光照射，其最大可见吸收波长(λmax=520nm)
变化不大，结果见表4。
2.5 金属离子对色素的影响
将几种常见的金属离子配成 0.01mol/L的溶液，
每种溶液分别取1.0mL加入试管，再分别加入色素溶
液各2.0mL，观察试管中的现象，结果见表5。结果
发现，在几种金属离子中，色素溶液为浅红色，而
Fe3+使色素溶液变浅紫色。
2.6 常用食品添加剂对色素的影响
将常用的食品添加剂葡萄糖、蔗糖、氯化钠、
苯甲酸钠、甜蜜素和Vc配成质量百分比为2%的溶
液，每种溶液分别取1.0mL加入试管，再分别加入色
素溶液各2.0mL，观察试管中的现象，可以看出，常
见的食品添加剂对色素颜色无影响。
2.7 树脂预处理结果
采用 1.3.2的方法分别对 D-072、D-401、D-
301-G、D-101、D-110、DF01树脂进行了活化，得
到6种活化树脂作为下述实验的材料。
2.8 不同树脂对海南蒲桃色素的静态吸附特性
称取活化树脂各5g置于具塞三角瓶中，分别加
入一定浓度的色素水溶液30mL，测定吸附前色素在
520nm处的吸光度值为2.451。室温静态吸附24h后，
分别测 6种树脂上清液在 520nm处的吸光度值 A，
计算出各种树脂对海南蒲桃色素的吸附率，结果见
表6：
pH 颜色
1 紫红
3 紫红
5 浅红
7 无色
9 浅黄
10 浅棕
表2 色素颜色与pH值的关系
表3 不同温度时的吸光度
pH
温度/℃
30 60 80
1 0.285 0.261 0.241
3 0.070 0.066 0.062
5 0.054 0.051 0.049
时间/d 吸光度A
0 0.192
7 0.132
14 0.123
21 0.120
28 0.118
表4 日光对pH=1的色素溶液吸光度的影响
表5 金属离子对色素的影响
金属离子 色素溶液颜色
Na+ 浅红色
Mg2+ 浅红色
Ca2+ 浅红色
Mn2+ 浅红色
Zn2+ 浅红色
Fe3+
Cu2+
浅紫色
浅红色
食品添加剂
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树脂名称 吸光度
D-072 0.327
D-401 0.182
D-301-G 0.163
表7 不同树脂的解吸效果
树脂名称 D-072D-401D-301-G D-101D-110DF01
吸光度A 0.229 0.145 0.110 0.503 0.944 1.292
吸附率/% 90.7 94.1 95.5 79.5 61.5 47.3
表6 6种大孔吸附树脂对色素的静态吸附效果
注：吸附率=[(吸附前吸光度×吸附液体积)-(吸附后吸光度×吸附液体
积)]/(吸附前吸光度×吸附液体积)×100[6]。
从表 6中可看出：静态吸附 24h后，D-072、
D-401、D-301-G、D-101、D-110、DF01几种大孔
树脂的吸附率分别为 90.7%、94.1%、95.5%、
79.5%、61.5%、47.3%，其中 D-072、D-401和 D-
301-G吸附效果较好，可选择这3种树脂进行进一
步解吸实验。
2.9 3种树脂的解吸实验比较
称取以上实验中选出的3种吸附效果较好的活
化树脂各5g置于具塞三角瓶中，分别加入一定浓度
的色素水溶液 30mL，室温下吸附 24h后，分别用
30mL含0.2%TFA的50%乙醇溶液洗脱，测定上清液
520nm处吸光度值，选择解吸效果良好的大孔树脂，
结果如表7所示。
从表7中可看出，用50%酸化乙醇进行解吸，
30min后测定其上清液 520nm处吸光度值，几种树
脂上清液颜色加深，吸光度值增大，可见这几种树
脂吸附海南蒲桃色素后容易被洗脱。由于 D-301-
G是碱性树脂，容易使吸附的色素结构发生变化，
不适合使用。因此选择 D-072树脂为提取海南蒲
桃色素的最佳树脂，50%的酸化乙醇为较适合的解
吸剂。
2.10 动态吸附提取实验
将D-072树脂湿法装入直径3cm的玻璃层析柱，
加入一定浓度的色素水溶液，用含0.2%TFA的50%
乙醇洗脱，解吸液减压浓缩，真空干燥得到红色粉
末状海南蒲桃色素成品。
2.11 树脂的再生
按照1.3.5所说方法，充分冲洗树脂后，树脂所
吸附的色素可基本被洗脱完全，大孔吸附树脂便可
重复利用。
3 结论
海南蒲桃色素属于具有极性的花青素类水溶性
色素。该色素在不同的pH值下呈现不同的颜色，故
该色素可在不同酸度的食品和不同颜色需要的情况
下使用。且该色素对食品里常见的离子和食品添加
剂较为稳定。
通过对不同条件下树脂吸附和解吸附海南蒲桃
色素的实验研究表明，D-072树脂对海南蒲桃色素的
吸附效果最好，通过实验以含0.2%TFA的50%酸化
乙醇作为解吸剂时洗脱效果最好，为海南蒲桃色素
的提取和制备工艺提供了科学的依据。
综上所述：用海南蒲桃成熟果实为原料提取天
然食用色素，其色素附着力强，原料来源丰富，生产
工艺简单、成本低、安全无毒。因此，该色素在食品
工业中有很好的开发应用价值。
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