全 文 :Science and Technology of Food Industry 食品添加剂
2014年第6期
紫苏叶花色苷稳定性的研究
吴秋敏,苏 平*,蔡宁晨,刘晓霞
(浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058)
摘 要:紫苏是我国传统的药食两用植物,因含有丰富的花色苷成分,具有广阔的产业发展前景。随着人们对天然色
素日益增长的需求,紫苏叶花色苷将成为一个良好的天然色素来源。本文研究了pH、光照、温度等因素对紫苏叶花色
苷稳定性的影响:紫苏叶花色苷不耐高温,在光照条件下比较稳定,然而长时间的光照也会对紫苏叶花色苷造成影
响。pH对其影响显著,在pH2~4范围内相对稳定。大部分无色金属离子对紫苏叶花色苷的稳定性没有影响,而Cu2+、
Fe3+对紫苏叶花色苷稳定性影响较大。除此之外,氧化还原剂、苯甲酸钠和VC对紫苏叶花色苷都有破坏作用。
关键词:紫苏叶,花色苷,稳定性
Study on the stability of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens
WU Qiu-min,SU Ping*,CAI Ning-chen,LIU Xiao-xia
(College of Biosystem Engineering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)
Abstract:Perilla frutescens is a dual -purpose plant which could be used for food and medicine. Being
abundant in anthocyanins,Perilla frutescens could be widely used in many industries. With the increasing
demand in natural colorant,anthocyanins from leaves of Perilla frutescens would be a good source of it. This
paper studied the effect of light,metal ions,pH and temperature on the stability of anthocyanins from leaves of
Perilla frutescens. Anthocyanins could not tolerate high temperature. It could be relatively stable under light. But
long-time lighting still damaged anthocyanins. pH had a significant effect on its stability and it was stable in
pH 2~4 solution. Most metal ions had no effect on anthocyanins.However,Cu2+,Fe3+ significantly had a bad
effect on it. Besides,Results showed that reductant-oxidant,sodium benzoate and vitamin C had a degradation
effect on anthocyanins from leaves of Perilla frutescens.
Key words:leaves of Perilla frutescens;anthocyanins;stability
中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2014)06-0292-06
收稿日期:2013-07-22 * 通讯联系人
作者简介:吴秋敏(1990-),女,硕士研究生,研究方向:农产品产后加工。
食品都具有一定的颜色特征,色泽的好坏直接
影响消费者对食品的可接受性以及对其品质的评
价[1]。天然色素因安全可靠、具有一定的生物学功能,
且着色色调自然而倍受青睐[2]。在过去的十年中,天
然植物色素在食品工业中有很大的需求量,然而,由
于天然色素在光、氧、温度、pH等这些因素中的稳定
性不如合成色素,因此用天然色素取代合成色素仍
面临挑战[3]。
花色苷是一种水溶性色素,属于黄酮类化合物,
主要存在于果实、花卉以及有色叶片中。大量研究表
明,花色苷类化合物具有良好的生物活性,包括抗氧
化[4]、抗肿瘤 [5]、抗疲劳 [6]、改善视力 [7]、预防心血管疾
病[8]等。近年来,关于花色苷这种天然色素的研究越
来越多,主要针对它的抗氧化性、稳定性、生理活性
及着色影响等方面,而国内外对于紫苏叶花色苷及
其稳定性的研究还没有报道。紫苏叶花色苷是一类
花青素类色素,其主要成分包括丙二酰基紫苏宁和
紫苏宁等[9]。由于其对光和热有较高的稳定性,因此
对紫苏叶花色苷的开发利用有较好的前景。本文采
用酸化乙醇法提取再用大孔树脂纯化紫苏叶中的花
色苷,探讨其在不同条件下的稳定性,旨在为紫苏叶
花色苷在工业中的生产应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
日本紫红五号 嫩叶采自浙江省湖州市,并冷
冻保藏;大孔树脂(Amberlite XAD-7HP) 天津威德
国际贸易有限公司;乙醇、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、
VC、苯甲酸钠、高锰酸钾、亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、
NaCl、CaCl2、KCl、ZnCl2、MgCl2、CuCl2、FeCl3等 均为
分析纯试剂。
RE-52AA型旋转蒸发器、SHZ-Ⅲ型循环水真
空泵 上海亚荣生化仪器厂;冷冻干燥机 美国
LABCONCO;UV-2550型紫外-可见分光光度计 日
本岛津;HH-2型数显恒温水浴锅 上海浦东荣丰科
学仪器有限公司;PHS-W系列微机型pH计 苏州江
东精密仪器有限公司;白炽灯。
1.2 实验方法
1.2.1 紫苏叶花色苷的制备 将新鲜紫苏叶研磨成
浆,用1% HCl-60%乙醇在60℃下水浴振荡1h,抽滤
292
食品添加剂
2014年第6期
Vol . 35 , No . 06 , 2014
得到紫苏叶花色苷粗提物[10-11];再用XAD-7大孔树脂
纯化,纯化物减压浓缩后冷冻干燥,得紫苏叶花色苷
冻干粉。
1.2.2 不同条件对紫苏叶花色苷稳定性的影响
1.2.2.1 pH对紫苏叶花色苷稳定性的影响 避光
下,用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷冻
干粉分别配制成pH为1~12的色素溶液,配制得到的
样品用铝箔纸包好在室温下保存。在室温条件下观
察其随时间的颜色变化并测绘特征吸收光谱,分别
测定420、700nm及最大吸收波长处的吸光值以色彩
密度和降解指数来描述紫苏叶花色苷在不同pH时的
稳定性。
1.2.2.2 温度对紫苏叶花色苷稳定性的影响 避光
下,将紫苏叶花色苷冻干粉用去离子水配制成样品
溶液,用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将样品溶液调节
成pH为3,并用铝箔纸包好,分别在40、60、80、99℃水
浴下加热1h,同时在(99±1)℃中水浴0、30、60、90、
120min,测定不同温度处理条件下的420、700nm及最
大吸收波长处的吸光值。
1.2.2.3 光照对紫苏叶花色苷稳定性的影响 将紫
苏叶花色苷冻干粉配制成样品溶液,用柠檬酸-氢氧
化钠缓冲溶液将样品溶液调节pH为3,用铝箔纸包
好,分为两组,一组避光处理9d,另一组不避光处理,
在白炽灯下光照9d。测定避光条件和光照条件下样
品溶液420、700nm及最大吸收波长处的吸光值。
1.2.2.4 金属离子对紫苏叶花色苷稳定性的影响 避
光下,将紫苏叶花色苷冻干粉配制成样品溶液,用柠
檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将样品溶液调节成pH为3,
用铝箔纸包好。往样品中添加不同金属离子(0.4g/L),
分别测定420、700nm及最大吸收波长处的吸光值,持
续9d。
1.2.2.5 氧化还原剂对紫苏叶花色苷稳定性的影响
避光下,将紫苏叶花色苷冻干粉配制成样品溶液,
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将样品溶液调节成pH
为3,用铝箔纸包好。往样品中添加高锰酸钾或亚硫
酸钠(0.4g/L),反应1h后分别测定420、700nm及最大
吸收波长处的吸光值。
1.2.2.6 苯甲酸钠对紫苏叶花色苷稳定性的影响 避
光下,将紫苏叶花色苷冻干粉配制成样品溶液,用柠
檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将样品溶液调节成pH为3,
用铝箔纸包好。往样品中添加不同浓度的苯甲酸钠,
分别测定1h和1d后的420、700nm及最大吸收波长处
的吸光值。
1.2.2.7 VC对紫苏叶花色苷稳定性的影响 避光下,
将紫苏叶花色苷冻干粉配制成样品溶液,用柠檬酸-
氢氧化钠缓冲溶液将样品溶液调节成pH为3,用铝箔
纸包好。往样品中添加抗坏血酸(0.5g/L),每天测一
次420、700nm及最大吸收波长处的吸光值吸光值,持
续9d。
1.2.3 颜色密度、聚合色素和降解指数 参照文献[3]
测定如下指标:颜色密度(Color Density)是用来表示
溶液的色彩强度,是溶液在最大吸收波长处(Aλmax)和
420nm处(A420nm)的吸光值之和。计算公式为:CD=
(Aλmax-A700nm)+(A420nm-A700nm)。700nm处的吸光值
(A700nm)为消除溶液浑浊的影响。
聚合色素(Polymeric Color)是聚合物色素(包括
单宁、棕色化合物等)的一种表示方法,其成分的确
定使用焦亚硫酸盐漂白的方法。
取0.2mL的K2S2O5添加到3mL的色素溶液中,在
420nm(As420nm)、λmax(Asλmax)和 700nm(As700nm)波长
下,分别测定吸光度值。CDSO2=(Asλmax-As700nm)+(As420nm-
As700nm)
计算公式为PP(%)= CDSO2
CD
×100
式:PP为聚合色素;CDSO2为添加焦亚硫酸盐样液
的颜色密度;CD为样品溶液的颜色密度。
降解指数(Degradation Index,DI)是样品在420nm
处的吸光值与最大吸收波长处的吸光值的比值,是
对褐变化合物含量变化的测定。计算公式为:DI=
A420nm/Aλmax。
2 结果与分析
2.1 pH对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成不同的pH,观察其颜色变化,并测绘特征
吸收光谱,结果见表1及图1。
由表1及图1可知,紫苏叶花色苷溶液的颜色随
着pH的改变有明显不同。pH≥7时,花色苷溶液随着
时间的推移其稳定性明显变差。避光放置1h后,pH为
1~4的花色苷溶液,颜色均显出明显的红色,且随着
pH的增加,逐渐从亮红转变为粉红,颜色逐渐变浅;
pH为5~6时,颜色由浅红过渡到浅紫;pH为7~9时,颜
色呈现紫色,且随着pH的增加,其颜色略微加深;pH
为10~12时,颜色由深蓝逐渐过渡为黄褐色。避光放
置5d后,pH为1~6时的花色苷溶液颜色及吸收光谱
图与放置1h的相比,变化不大;而pH为7~12时的溶
液颜色及吸收光谱图与放置1h的相比,原先呈现的
紫色及蓝色均消失变为土黄色,且随着pH的增大,黄
色逐渐加深,并且原先光谱图上呈现的特征吸收峰
也都消失(表1)。这是因为pH可以改变花色苷的结构
或改变它的组成,单糖花色苷在pH<2时,以2-苯基
苯并吡喃阳离子(AH+)形式存在。花色苷在pH4~5
时,以醌型假碱(B)或查而酮(C)形式存在。花色苷在
pH>6时,以醇型A存在[12-13]。正是由于这些结构的变
化,花色苷在不同pH时呈现不同的颜色。
1h后 5d后
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
大红 亮红 玫红 粉红 淡粉 淡粉 淡紫 紫色 深紫 深蓝 深褐 黄褐 大红 亮红 玫红 粉红 淡粉 浅粉 浅黄 浅黄 浅黄 土黄 土黄 黄褐
表1 紫苏叶花色苷在不同pH下避光放置1h后和5d后的颜色变化
Table 1 The color changes of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens at different pHs,initially and after 5 days,protected from light
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Science and Technology of Food Industry 食品添加剂
2014年第6期
图1 特征吸收光谱图
Fig.1 Spectrum charts for anthocyanins from leaves of
Perilla frutescens
注:a:紫苏叶花色苷在不同pH下避光放置1h的吸收光谱图;
b:紫苏叶花色苷在不同pH下避光放置1d的吸收光谱图。
波长(nm)
400.00 500.00 600.00 700.00
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
-0.495
吸
光
值
(
Ab
s) 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
a
波长(nm)
400.00 500.00 600.00 700.00
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
-0.299
吸
光
值
(
Ab
s) 1
2
3
4
5 6
7
8
9
10
11 12
b
图2 不同pH下紫苏叶花色苷放置0、1h、1、5d后的色彩密度
Fig.2 The effect of pH on the color density of anthocyanins
from leaves of Perilla frutescens after 0、1h、1d and 5d
pH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
色
彩
密
度
0h
1h
1d
5d
图3 不同pH下紫苏叶花色苷放置0、1h、1、5d后的降解指数
Fig.3 The effect of pH on the degradation index of anthocyanins
from leaves of Perilla frutescens after 0、1h、1d and 5d
pH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
降
解
指
数
0h
1h
1d
5d
由图2、图3可知,pH对花色苷的影响显著(p<
0.01),pH为5时,色彩密度最低,颜色最浅,pH为11
时,色彩密度最高,颜色最深。pH≥5时,随着时间的
增长,花色苷溶液的色彩密度变小,变化较大;而随
着pH的增加,降解指数呈现增长的趋势,这说明在碱
性条件下紫苏叶花色苷更容易被降解。pH为2~4时,
降解指数、色彩密度几乎没有变化。这说明在pH2~4
条件下,紫苏叶的花色苷较为稳定。
综上可以得出,紫苏叶花色苷在酸性条件下比
较稳定,且在pH为2~4范围内最为稳定,pH≥7时,紫
苏叶花色苷会被分解为其他物质,呈黄褐色。因此,
在加工紫苏叶花色苷时应尽量保持在酸性条件下,
才更好地保持花色苷的色泽。
2.2 温度对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成pH为3,在不同温度下处理,结果见图4、
图5及表2。
加热会降解花色苷,从而使花色苷失去它原有
的颜色。随着温度的升高,花色苷溶液的降解指数逐
渐增大(图4),这说明温度越高,对紫苏叶花色苷的
破坏越厉害。在0~30min短时间内,高温对紫苏叶花
色苷具有显著的破坏作用(p<0.01),并且随着时间
的增加,温度对花色苷溶液的影响逐渐减小,最后趋
于稳定(图5)。
随着温度的增高,花色苷溶液的色彩密度降低,
聚合色素增大(表2)。这是因为,温度越高对紫苏叶
花色苷的破坏作用越大,色彩密度降低;而聚合色素
的增大有可能由于高温能够促使聚合色素的生成。
图4 紫苏叶花色苷在不同温度下处理1h后的降解指数
Fig.4 The effect of different temperature on the degradation index
of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 1h
温度(℃)
室温 40 60 80 99
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
降
解
指
数
图5 紫苏叶花色苷在99℃下处理不同时间的色彩密度
Fig.5 The effect of different time under 99℃ on the color density
of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens
时间(h)
0 0.5 1 1.5 2
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
色
彩
密
度
室温
99℃
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Vol . 35 , No . 06 , 2014
处理
0h 1h
色彩密度 聚合色素(%) 色彩密度 聚合色素(%)
室温 0.8±0.1 20.8±0.1 0.8±0.1 20.5±0.1
40℃ - - 0.8±0.1 22.5±0.3
60℃ - - 0.6±0.1 25.8±0.2
80℃ - - 0.6±0.1 25.9±0.1
99℃ - - 0.5±0.1 29.3±0.3
表2 不同温度对花色苷溶液色彩密度和聚合色素的影响
Table 2 Color density and polymeric colour of pH3 extracts
before and after exposure to heat
综上可知,温度越高,紫苏叶花色苷的稳定性越
差,并且高温在较短的时间内就会破坏紫苏叶花色
苷,另外,随着温度的升高,花色苷溶液的聚合色素
也会增加。所以,利用和加工紫苏叶花色苷最好在低
温下操作,有利于保持它的稳定性。
2.3 光照对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成pH为3,分别在避光条件和光照条件下放
置,结果见图6及表3。
光照降低紫苏叶花色苷的色彩密度,且随着时
间的增加,花色苷溶液的色彩密度呈下降趋势,且第
5d是个转折点,第5d后花色苷溶液的色彩密度曲线
下降的趋势更加明显(图6)。花色苷溶液避光保存多
天后,其聚合色素降低,而相比于光照组,其色彩密
度及聚合色素均比光照组的高(图6、表3)。这是因为
光照会使花色苷分解或氧化,造成色素的脱色[14]。
综上可知,光照对紫苏叶花色苷有显著性影响
(p<0.01),不仅会降低其色彩密度,而且还会降低其
聚合色素。所以,长期储存或加工紫苏叶花色苷,应
采用避光处理。
2.4 金属离子对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成pH为3,再在溶液中分别添加不同种类的
金属离子,结果见图7、图8及表4。
Na+、Ca2+、K+这些离子对花色苷溶液的稳定性几
乎没有显著性影响(p>0.05),而Cu2+、Fe3+有显著影响
(p<0.05)。添加Cu2+的花色苷溶液与对照组相比,其
色彩密度逐渐由小变大,且降解指数比对照组大、聚
合色素比对照组小。添加Fe3+的花色苷溶液与对照组
相比,其色彩密度、聚合色素及降解指数都大很多。
这是因为通常情况下,天然花色苷会与Zn2+、Al3+、Fe3+、
图6 紫苏叶花色苷分别在避光和光照条件下处理0~9d的色
彩密度
Fig.6 The effect of light on the color density of anthocyanins
from leaves of Perilla frutescens after 0~9d
时间(d)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
色
彩
密
度
避光
光照
处理
0h 9d
色彩密度 聚合色素(%) 色彩密度 聚合色素(%)
避光 0.8±0.1 20.8±0.2 0.8±0.1 16.1±0.2
光照 - - 0.7±0.1 14.8±0.3
表3 避光和光照对花色苷溶液色彩密度和聚合色素的影响
Table 3 Color density and polymeric colour of pH3 extracts
before and after exposure to light
图7 紫苏叶花色苷分别在不同金属离子中处理0~9d的色彩密度
Fig.7 The effect of different metal ion on the color density of
anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 0~9d
时间(d)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
色
彩
密
度
对照
Na+
Ca2+
K+
Zn2+
Mg2+
Fg3+
Cu2+
图8 紫苏叶花色苷分别在不同金属离子中处理1d后的降解指数
Fig.8 The effect of different metal ion on the degradation index
of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 1d
金属离子
对照 Na+ Mg2+ Ca2+ K+ Zn+ Cu2+ Fe3+
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
降
解
指
数
处理
0h 9d
色彩密度 聚合色素(%) 色彩密度 聚合色素(%)
对照 0.8±0.1 20.8±0.2 0.7±0.1 16.1±0.1
Na+ 0.9±0.1 19.6±0.3 0.7±0.1 16.1±0.2
Ca2+ 0.8±0.1 19.9±0.1 0.8±0.1 16.1±0.2
K+ 0.9±0.1 19.1±0.4 0.7±0.1 16.7±0.1
Zn2+ 0.8±0.1 19.5±0.1 0.7±0.1 16.2±0.3
Mg2+ 0.8±0.1 19.2±0.2 0.8±0.1 16.3±0.2
Cu2+ 0.6±0.1 19.4±0.2 0.7±0.1 11.7±0.2
Fe3+ 1.1±0.1 35.8±0.5 1.0±0.1 33.9±0.3
表4 不同金属离子对花色苷溶液色彩密度和聚合色素的影响
Table 4 Color density and polymeric color of pH3 extracts after
adding metal ion
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2014年第6期
Cu2+等分子量稍大、原子价态高且具有金属活性的金
属离子发生反应。这些离子会使花色苷溶液褪色,甚
至沉淀。然而,天然花色苷不与主族金属离子K+、Ca2+、
Na+等发生反应,而Ca2+往往可以起到护色的作用[15]。
综上可知,大部分无色金属离子对紫苏叶花色
苷的稳定性没有影响,而Cu2+、Fe3+对紫苏叶花色苷稳
定性影响极显著(p<0.01),一部分原因是由于这两
种离子本身就有颜色,另一部分原因是由于这两种
离子对紫苏叶花色苷有螯合破坏作用。所以,在加工
处理花色苷时应避免用铁铜金属的容器,也尽量避
免这两种离子的接触。
2.5 氧化还原剂对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成pH为3,再在溶液中分别添加高锰酸钾和
亚硫酸钠,结果见图9及表5。
由图9可知,添加相同含量的氧化剂和还原剂对
花色苷溶液都有显著影响(p<0.01),其降解指数均
比对照组高,且添加氧化剂的花色苷溶液的降解指
数比添加还原剂的花色苷溶液更高。这说明氧化剂
与还原剂对花色苷溶液均有降解破坏作用,且氧化
剂的降解作用比还原剂大。
而相比之下,Na2SO3对花色苷溶液的作用比
KMnO4快(表5),添加Na2SO3到花色苷溶液,色彩密度
立刻就降低很多;而添加KMnO4的花色苷溶液,色彩
密度是过了1h后才明显降低。另外,添加Na2SO3和
KMnO4的花色苷溶液中,聚合色素均比对照组高,而
添加Na2SO3的花色苷溶液比添加KMnO4的聚合色素
大。且添加KMnO4的溶液中,聚合色素随着色彩密度
的减小而增大。这说明氧化剂和还原剂对紫苏叶花
色苷的破坏作用都比较大,且能促使其生成聚合色
素,但他们对花色苷的反应速度还有方式不同,可能
因为他们对花色苷的氧化还原作用及结构破坏影响
不同。所以,花色苷应避免用氧化或还原剂处理。
2.6 苯甲酸钠对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成pH为3,再在溶液中分别添加不同质量浓
度的苯甲酸钠,结果见图10及图11。
随着苯甲酸钠溶液添加量的增多,紫苏叶花色苷
溶液的降解指数增大、色彩密度减小(图10、图11),
这说明添加越多的苯甲酸钠,对紫苏叶花色苷的破
坏作用越强。且苯甲酸钠对花色苷溶液在1h内有较
大作用,1h以后,其对紫苏叶花色苷的破坏作用达到
平衡。当苯甲酸钠质量浓度达到1.5g/L时,破坏作用
达到最大,再增大浓度,对色彩密度的影响不大。所
以,苯甲酸钠对花色苷有破坏作用,且破坏作用与苯
甲酸钠的浓度和作用时间有关,1.5g/L浓度以下,对
花色苷的破坏作用显著(p<0.01)。所以加工食品时
应控制苯甲酸钠的添加量。
2.7 VC对紫苏叶花色苷稳定性的影响
用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液将紫苏叶花色苷
溶液调节成pH为3,再在溶液中添加VC,结果见图12
及图13。
随着时间的变化,VC对紫苏叶花色苷溶液色彩
图9 紫苏叶花色苷分别在氧化剂和还原剂中处理1h后的降
解指数
Fig.9 The effect of reductant or oxidant on the degradation index
of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 1h
氧化还原剂
对照 高锰酸钾 亚硫酸钠
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
降
解
指
数
处理
0h 1h
色彩密度 聚合色素(%) 色彩密度 聚合色素(%)
对照 0.8±0.1 20.8±0.1 0.8±0.1 20.5±0.1
KMnO4 0.9±0.1 21.3±0.2 0.3±0.1 65.3±0.3
Na2SO3 0.2±0.1 74.8±0.4 0.2±0.1 77.4±0.4
表5 氧化剂和还原剂对花色苷溶液色彩密度和聚合色素的影响
Table 5 Color density and polymeric colour of pH3 extracts
after adding reductant or oxidant
图10 紫苏叶花色苷分别在不同浓度苯甲酸钠溶液中处理1h
和1d的色彩密度
Fig.10 The effect of different sodium benzoate on the color density
of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 1h and 1d
苯甲酸钠溶液浓度(g/L)
0 0.15 0.45 0.7 1.5 2 3
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
色
彩
密
度
0h
1h
1d
图11 紫苏叶花色苷分别在不同浓度苯甲酸钠溶液中处理1d
后的降解指数
Fig.11 The effect of different sodium benzoate on the degradation
index of anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 1d
苯甲酸钠溶液浓度(g/L)
0 0.15 0.45 0.7 1.5 2 3
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
降
解
指
数
296
食品添加剂
2014年第6期
Vol . 35 , No . 06 , 2014
图13 紫苏叶花色苷分别在VC中处理0~9d的降解指数
Fig.13 The effect of VC on the degradation index of
anthocyanins from leaves of Perilla frutescens after 0~9d
时间(d)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
降
解
指
数
对照
VC
密度的影响非常显著(p<0.01)。随着时间的增长,花
色苷溶液的色彩密度明显降低,降解指数明显增高
(图12、图13)。这说明VC对紫苏叶花色苷有一定的破
坏作用。这可能是因为VC自身的氧化褐变,产生的氧
化产物而引起的。而VC也具有一定的还原性,可能破
坏了花色苷的结构。所以,含有花色苷的食品加工应
减少VC的添加量。
3 结论
通过对紫苏叶花色苷在不同条件下的稳定性的
探讨,可以得到如下结论:
紫苏叶花色苷在酸性条件下比较稳定,且在pH为
2~4范围内最为稳定,呈明亮的红色。当pH≥7时,紫
苏叶花色苷会被分解为其他物质,呈浅黄色。随着温
度的升高,紫苏叶花色苷的稳定性逐渐变差,并且高
温条件下在较短的时间内就会破坏紫苏叶花色苷。另
外,随着温度的升高,花色苷溶液的聚合色素也会增
加。在白炽灯模拟的自然光照条件下,紫苏叶花色苷
比较稳定,然而,长时间的光照也会对紫苏叶花色苷
造成影响。随着光照时间的延长,紫苏叶花色苷的色
彩密度和聚合色素均有一定程度的降低。大部分无色
金属离子对紫苏叶花色苷的稳定性没有影响,而Cu2+、
Fe3+对紫苏叶花色苷稳定性影响较大。另外,氧化还
原剂、苯甲酸钠和VC对紫苏叶花色苷都有破坏作用。
综上实验结果,要在食品工业中很好地应用紫
苏叶花色苷,需要将其应用于偏酸性的食品中,并且
避光低温保藏,另外要避免Cu2+、Fe3+、氧化还原剂、苯
甲酸钠和VC在紫苏叶花色苷的食品中添加。
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图12 紫苏叶花色苷在VC中处理0~9d的色彩密度
Fig.12 The effect of VC on the color density of anthocyanins
from leaves of Perilla frutescens after 0~9d
时间(d)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
色
彩
密
度
对照
VC
297