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蔓花生黄色素稳定性的研究



全 文 :现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2010, Vol.26, No.3
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蔓花生黄色素稳定性的研究

宋凤艳,江晓萍
(韩山师范学院生物系,广东潮州 521041)
摘要:以蔓花生为实验材料,对蔓花生黄色素的溶解性以及该色素在各种理化因素(pH 值、温度、金属离子、食品添加剂、氧
化还原剂、光照等)条件下的稳定性进行研究。结果表明,蔓花生色素是一种脂溶性色素,在低于 60 ℃、高酸性条件下比较稳定,
多种金属离子、食品添加剂和氧化还原剂都会对其稳定性产生影响,光照也可促使该色素的降解。
关键词:蔓花生;色素;理化条件;稳定性
文章篇号:673-9078(2010)3-247-252
Stability of the Pigment of Arachis Duranensis
SONG Feng-yan, JIANG Xiao-ping
(Biology Department of Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, China)
Abstract: The stability of a pigment from flowers of Arachis duranensis was studied under the different physical-chemical conditions. Results
showed that this pigment was fat-soluble, which showed high stability at temperature below than 60 ℃ with low pH value. Several metallic ion,
food additives and oxidizing and reducing agents showed influence on its stability and the pigment was also unstable in sun light.
Key words: pigment; arachis duranensis; physical-chemical conditions; stability

蔓花生是蝶形花科蔓花生属多年生宿根草本植
物,原产于亚洲热带及南美洲,目前,我国台湾省栽
培较多,福建、广东近年也开始推广。蔓花生四季常
青,花色金黄,对有害气体抗性较强,是极有前途的、
富有观赏性的优良地被植物[1]。蔓花生黄色素作为一
种天然色素,目前还没有看到该色素相关的研究报道。
本论文对蔓花生黄色素的提取及其在多种理化因素条
件下的稳定性进行研究,为色素的功能研究及开发利
用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 主要材料
蔓花生。
1.2 主要试剂
甲醇、乙醚、石油醚、95%乙醇、无水乙醇、丙
酮、氯仿、苯、MgSO4、FeSO4、NaCl、Al(NO3)3、ZnSO4、
KCl、CuSO4、CaCL2、NaSO3、Na2HPO4、NaOH、柠
檬酸、苯甲酸钠、葡萄糖、抗坏血酸、30%过氧化氢。
1.3 主要仪器
722S型分光光度计(上海棱光)、电子分析天平(日
本岛津)、JJ-2组织捣碎匀浆机、精密酸度计、干燥
收稿日期:2009-10-27
作者简介:宋凤艳 (1969-),女,河南濮阳市人,在读博士生,研究方向为
人群营养与健康
箱。
1.4 蔓花生花瓣的预处理
采摘足量的新鲜蔓花生花瓣,去除花梗等,置干
燥箱内 45 ℃烘干,放入组织捣碎匀浆机内搅拌至粉
末,过筛,收集粉末,装入棕色瓶中保存。
1.5 色素提取剂的选择[2,3]
称取 0.01 g的蔓花生粉末各 9份,分别加入 10 mL
的蒸馏水、甲醇、乙醚、石油醚、无水乙醇、95%乙醇、
丙酮、氯仿、苯,搅拌均匀,加盖,室温下避光浸取 3
h,观察溶解情况,选出理想的提取溶剂。
1.6 确定蔓花生的吸收光谱
称取0.01 g的蔓花生粉末加入10 mL的理想溶剂,
加盖,室温下避光浸取 3 h,过滤得色素原液,在
340~750 nm范围内测定其吸光度,确定其最大吸收波
长。
1.7 蔓花生黄色素的提取
称取 0.2 g的蔓花生粉末,加入 200 mL的理想溶
剂,加盖,室温下避光浸取 3 h,过滤得蔓花生色素原
液,置于棕色瓶中低温保存,用于以下理化性质的检
测。
1.8 温度对色素稳定性的影响[4]
取蔓花生色素提取液3 mL共5份分别置于5支试
管中,加塞后分别置于 20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、
100 ℃的恒温水浴锅中加热 1 h,取出后冷却至室温,
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2010.03.007
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测定吸光度。重复 3 次。
1.9 pH值对色素稳定性的影响[5]
取 pH值为 2.2、3.2、4.2、5.2、6.2、7.2、8.0的柠
檬酸—磷酸氢二钠缓冲液各 1 mL分别置于 7支试管,
再取蔓花生色素提取液各 3 mL 加入各个试管,混匀
后加塞,黑暗处放置 3 h后测其吸光度。
1.10 金属离子对色素稳定性的影响[6,7]
取蔓花生色素提取液 3 mL 共 48份置于 48只试
管中,再分别加入 0.1~0.6 mL 8种相同浓度(1 mg/mL)
的不同金属离子溶液,混匀后加塞,黑暗中放置 24 h
后测定其吸光度。
1.11 食品添加剂对色素稳定性的影响[8、9]
配制 5种不同浓度的食品添加剂。取蔓花生色素
提取液3 mL 共25份置于25只试管中,分别加入1 mL
各种不同浓度的食品添加剂,混匀后加塞,黑暗中放
置 24 h后测定其吸光度。
1.12 氧化还原剂对色素稳定性的影响[7,10]
取蔓花生色素提取液 3 mL 共 18份置于 18只试
管中,分别加入 1 mL 各种不同浓度的氧化还原剂,
混匀后加塞,黑暗中放置 3 h后测其吸光度。
1.13 光照对色素稳定性的影响[4]
取蔓花生色素提取液3 mL共3份分别置于3只试
管中,加塞置阳光下照射 2 h后测其吸光度。
2 结果
2.1 色素提取剂的选择结果
表1 不同溶剂对蔓花生黄色素浸取结果的影响分析
Table 1 Effect of extracting regents on pigment of Arachis duranensis
蒸馏水 石油醚 甲醇 乙醚 95%乙醇 丙酮 无水乙醇 氯仿 苯
溶解情况 微溶 速溶 速溶 速溶 速溶 速溶 速溶 速溶 速溶
提取液颜色 提取液颜色从微黄到金黄色逐渐加深
从表1可以看出,蔓花生黄色素是一种脂溶性色
素。根据色素的溶解情况、溶剂毒性以及对环境污染
程度等方面综合考虑,无水乙醇被确定为提取该色素
的理想溶剂。
2.2 蔓花生黄色素的紫外可见光区域的吸收光谱.

图1 蔓花生黄色素的紫外-可见光吸收光谱曲线
Fig.1 The UV-Vis spectroscopy of pigment of Arachis duranensis
从图 1可以看出,蔓花生黄色素在 340~750 nm波
长范围内,最大吸收波长为 440 nm,该波长被确定为
最佳测定波长。
2.3 温度对色素稳定性的影响
从图 2 可以看出,蔓花生黄色素在 60 ℃以下,
热稳定性较好,超过 60 ℃时,稳定性有所下降。


图2 温度对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.2 Effects of temperature on stability of pigment of Arachis
duranensis
2.4 pH值对色素稳定性的影响.
由表 2 和图 3 可以看出,该色素受 pH 值的影响
较大,当加入 pH分别为 2.2、3.2、4.2的柠檬酸-磷酸
氢二钠缓冲液时,色素液颜色立即变浅,从金黄色变
为浅黄色,pH=2.2时颜色变得最浅,吸光度最小,而
pH=4.2的吸光度相比最大。总的来说,蔓花生黄色素
在 pH≤5.2的条件下,颜色比较稳定,都为浅黄色。当
加入 pH分别为 5.2、6.2、7.2、8的柠檬酸-磷酸氢二钠
缓冲液时,溶液颜色立即由金黄变为黄绿,并出现浑
浊,溶液的吸光度值骤然上升。



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表2 pH值对蔓花生黄色素稳定性的影响
Table 2 Effect of pH on color of pigment of Arachis duranensis
pH 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 7.2 8.0
颜色
变化
变浅
淡黄
变浅
淡黄
变浅
淡黄
变浅
淡黄
变黄绿
浑浊
变黄绿
浑浊
变黄绿
浑浊

图3 pH值对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.3 Effect of pH on stability of pigment of Arachis duranensis
2.5 金属离子对色素稳定性的影响分析结果.
2.5.1 Na+对色素稳定性的影响.

图4 Na+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.4 Effect of Na+ on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 4 可以看出,Na+对该色素有一定的减色作
用。随着 Na+添加量的增加,溶液的吸光度逐渐下降,
当添加量达到 0.6 mL时,吸光度下降较明显。
2.5.2 Mg2+对色素稳定性的影响

图5 Mg2+对蔓花生黄色素稳定性的影响.
Fig. 5 Effect of Mg2+ on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 5可以看出,Mg2+对该色素有一定的减色作
用。随着 Mg2+添加量的增加,溶液的吸光度平缓下降,
当添加量达到 0.6 mL时,吸光度下降明显。
2.5.3 K+对色素稳定性的影响

图6 K+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.6 Effect of K+ on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 6可以看出,K+对该色素有较轻的减色作用。
随着 K+添加量的增加,溶液的吸光度值平缓下降。
2.5.4 Ca2+对色素稳定性的影响

图7 Ca2+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.7 Effect of Ca2+ on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 7 可以看出,Ca2+对该色素有一定的减色作
用。随着 Ca2+添加量的增加,溶液的吸光度值逐渐下
降,当添加量达到 0.6 mL时,吸光度下降较明显。
2.5.5 Zn2+对色素稳定性的影响

图8 Zn2+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.8 Effect of Zn2+ on stability of pigment of Arachis duranensis
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从图 8 可以看出,Ca2+对该色素有一定的减色作
用。而且随着 Ca2+添加量的增加,溶液的吸光度值逐
渐下降,当添加量达到 0.6 mL时,下降较明显。
2.5.6 Cu2+对色素稳定性的影响

图9 Cu2+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.9 Effect of Cu2+ on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 9 可以看出,Cu2+对该色素有明显的减色作
用。当加入 0.1 mL Cu2+的水溶液时,溶液颜色立即变
浅,吸光度也迅速下降,但随着添加量的增加,各溶
液的吸光度值基本稳定。
2.5.7 Fe2+对色素稳定性的影响

图10 Fe2+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.10 Effect of Fe2+ on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 10可以看出,Fe2+对该色素有一定的减色作
用。随着加入 Fe2+ 剂量的增加,色素液颜色逐渐变浅,
吸光度值逐渐下降。
2.5.8 Al3+对色素稳定性的影响
从图 11可以看出,Al3+对该色素有明显的减色作
用。当加入 0.1 mL Al3+的水溶液时,溶液颜色立即变
浅,吸光度迅速下降。但随着添加量的增加,溶液颜
色和吸光度值基本稳定。


图11 Al3+对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.11 Effect of Al3+on stability of pigment of Arachis duranensis
2.6 食品添加剂对色素稳定性的影响
2.6.1 NaCl对色素稳定性的影响

图12 氯化钠对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.12 Effect of Salt on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 12可以看出,氯化钠对该色素影响明显。当
加入极低浓度的 NaCl溶液时,色素颜色变浅,吸光度
值下降迅速。但随着 NaCl浓度的增加,其吸光度值基
本稳定。
2.6.2 苯甲酸钠对色素稳定性的影响

图13 苯甲酸钠对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.13 Effect of sodium benzoate on stability of pigment of Arachis
duranensis



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从图 13 可以看出,苯甲酸钠对该色素有明显影
响。当加入极低浓度的苯甲酸钠水溶液时,色素颜色
迅速变浅,吸光度明显下降。但随着苯甲酸钠浓度的
增加,溶液的吸光度值基本稳定。
2.6.3 柠檬酸对色素稳定性的影响
从图 14可以看出,柠檬酸对该色素影响明显。当
加入极低浓度的柠檬酸的水溶液时,色素颜色迅速变
浅,吸光度明显下降。随着柠檬酸浓度的增加,其吸
光度也逐渐下降,但幅度明显减小。

图14 柠檬酸对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.14 Effect of Citric acid on stability of pigment of Arachis
duranensis
2.6.4 葡萄糖对色素稳定性的影响

图15 葡萄糖对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.15 Effect of Glucose on stability of pigment of Arachis
duranensis
从图 15可以看出,葡萄糖对该色素影响明显。当
加入葡萄糖的水溶液时,色素颜色迅速变浅,吸光度
下降明显。但随着葡萄糖浓度的增加,溶液的吸光度
值比较稳定。
2.6.5 纯碱对色素稳定性的影响
从图 16可以看出,纯碱对该色素影响显著。当加
入极低浓度的纯碱水溶液时,色素颜色迅速变浅,吸
光度明显下降。随着纯碱浓度的增加,溶液的吸光度
值基本稳定。


图16 纯碱对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.16 Effect of Soda on stability of pigment of Arachis duranensis
2.7 氧化还原剂对色素稳定性的影响.
2.7.1 过氧化氢对色素稳定性的影响.

图17 过氧化氢对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.17 Effect of H2O2 on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 17可以看出,该色素抗氧化性较差。当加入
少量的过氧化氢水溶液时,色素颜色立即变浅,吸光
度下降明显。但随着浓度的增加,其吸光度基本稳定。
2.7.2 Na2SO3对色素稳定性的影响

图18 Na2SO3对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.18 Effect of Na2SO3 on stability pigment of Arachis duranensis
从图 18可以看出,当加入少量 Na2SO3的水溶液
时,色素颜色立即变浅,吸光度值明显下降。随着浓
度的增加,其吸光度值基本稳定。
2.7.3 抗坏血酸对色素稳定性的影响
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图19 抗坏血酸对蔓花生黄色素稳定性的影响
Fig.19 Effect of Vc on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 19可以看出,当加入少量抗坏血酸溶液时,
色素立即变浅,吸光度值快速下降。随着浓度的增加,
其吸光度值基本稳定。
2.8 光照对色素稳定性的影响

图20 光照时间对蔓花生黄色素稳定性的影响.
Fig.20 Effect of Light on stability of pigment of Arachis duranensis
从图 20可以看出,随着光照时间的延长,其吸光
度值下降迅速,提示光照对色素的稳定性影响明显。
3 结论
根据以上研究结果,可以得出以下结论:
(1)蔓花生黄色素微溶于水,速溶于有机溶剂,
属于脂溶性色素,最大吸收波长为 440 nm。
(2)低于 60 ℃的条件下,色素的热稳定性较好,
应在 60 ℃以下生产和存放;该色素对光相对敏感,
应避光保存。
(3)pH≤5.2时,该色素稳定性较好,pH≥5.2时,
色素颜色改变并出现浑浊现象,提示该色素应在较高
酸性环境中使用。
(4)多种金属离子都可对该色素稳定性产生影
响,尤其是 Cu2+、Fe2+、Al3+,储存和使用时应尽量避
免与金属容器接触[11]。
(5)常用食品添加剂会对色素稳定性产生影响,
并与浓度相关。
另外,该色素对氧化-还原剂及光照也比较敏感。
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