全 文 ：基金项目 泉州市科技局基金资助项目(2004Z23);泉州师范学院重点学
科资助项目(XK0609)。
作者简介 蔡建秀(1957-),女,福建莆田人,副教授,从事资源植物研究。
收稿日期 2007!02!13
九节木 [Psychotriarubra(Lour.)Poir]属茜草科[1],又名山
大刀、青龙吐珠。叶为长椭圆形,全缘,表面深绿色,背面颜
色较浅。5~6月于枝顶开白色或浅绿色的小花。果实为近球
形浆质核果,于 11~12月成熟并呈红色,干时会出现直棱。
根叶药用,有清热解毒、消肿拔毒、祛风除湿之效,主治感
冒、白喉、痢疾、跌打损伤和无名肿痛等。九节木资源极为丰
富,果实红色素含量较高。笔者从食品添加剂的角度对九节
木果实红色素的理化性质及其稳定性进行了研究,旨在为九
节木果实天然色素的开发利用和生产加工提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 九节木果实采自福建泉州清源山龟山岩。取新鲜、
红色、成熟、无虫害的果实,洗净研磨成细粉,真空干燥备用。
1.2 方法
1.2.1 九节木果实红色素测定液的制备。准确称取干燥的
九节木果实细粉 10g,放入锥形瓶中,加入 100ml丙酮,调
节 pH值为 5.0,然后将锥形瓶浸泡于 65℃水浴锅中,瓶口
接冷凝回流装置,浸提4h,2次浸提后合并滤液。然后进行
真空蒸馏浓缩并得到色素浸膏,干燥至恒重后,取 0.1g红
色素溶解于12.5ml的乙醇中,配成 1%(质量分数)的色素
溶液[2]作为测定液。
1.2.2 光谱特性的测定。取九节木果实红色素测定液,用
722型分光光度计在波长360~580nm下测其吸光度。
1.2.3 溶解性测定。准确称量 8份 0.05g九节木果实红色
素浸膏,分别溶解于 10ml的蒸馏水、乙醇、乙酸乙酯、冰醋
酸、乙醚、苯、丙酮、石油醚中,测试色素的溶解性[3]。
1.2.4 pH值对九节木果实红色素稳定性的影响。用HCl和
NaOH分别调节色素测定液pH值为1~14,摇匀,在暗室中密
封静置1h[4],用722型分光光度计在波长460nm下测其吸
光度。
1.2.5 温度对九节木果实红色素稳定性的影响。将待测色
素液分别置于 0℃冰箱和 25、45、65、85、100℃水浴锅中恒
温加热[5],分别间隔 0、1、2、4、8、12h取样 1次,迅速用温水
冷却至室温,用722型分光光度计在波长460nm下测其吸
光度并计算色素残余率(R)[6]。
1.2.6 光照对九节木果实红色素稳定性的影响。将待测红
色素液置于日光灯下,每隔 0、1、2、4、6、12、24、48、96、168、
336h,用722型分光光度计在波长460nm下测其吸光度并
计算色素残余率。
1.2.7 金属离子对九节木果实红色素稳定性的影响。用
FeCl3、KCl、MgSO4、AlCl3、CuSO4和 ZnCl2分别配制含 Fe3+、
K+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Zn2+等金属离子的色素溶液(pH值
5.0),每种离子分别配制成 4种质量浓度:50、100、200和
300mg/L,以不含上述金属离子的等体积的pH值为5.0的
色素溶液作为对照。将上述各溶液于室温下放置12d,每2d
在最大吸收波长460nm处分别测定吸光度。
1.2.8 食品添加剂对九节木果实红色素稳定性的影响。分
别配制不同浓度葡萄糖、苯甲酸钠、抗坏血酸的等量红色供
试液(pH值 5.0),于室温下密闭避光处保存,每隔一定时
间,在最大吸收波长460nm处分别测定其吸光度。
1.2.9 氧化剂和还原剂对九节木果实红色素稳定性的影
响。以H2O2为氧化剂,配制不同浓度的等量色素液[7],于室
温下避光放置 60min,每隔 15min测 1次溶液吸光度;以
Na2SO3为还原剂,配制不同浓度的等量色素液,于室温下避
光处放置,30min后测定其吸光度。
2 结果与分析
2.1 九节木果实红色素的光谱特性 由图 1可知,九节木
果实红色素在波长440~480nm存在1个波峰,即440~480nm
是该色素的最佳波长。所以该色素为类胡萝卜类色素[8-9]。
2.2 九节木果实红色素的溶解性 由表 1可知,九节木果
实红色素不溶于水,易溶于乙酸乙酯、苯、丙酮等有机溶剂,
九节木果实红色素稳定性研究
蔡建秀,刘一鸣 (泉州师范学院生物系,福建泉州 362000)
摘要 对福建泉州地区的九节木果实红色素进行提取,从食品添加剂角度研究了红色素的理化性质及常用食品添加剂、氧化剂和还
原剂等对其稳定性的影响。结果表明,九节木果实红色素不溶解于水,易溶于有机溶剂,是类胡萝卜类色素;低温或者适当加热时稳
定性较好;在光照中和酸性、中性条件下稳定;Fe3+具有明显的破坏作用,K+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Zn2+有一定的增色作用。葡萄糖、蔗糖、苯
甲酸钠、抗坏血酸也有不同程度的护色效果。该色素还具有一定的抗还原能力,抗氧化能力较差。
关键词 九节木;红色素;理化性质;稳定性
中图分类号 Q944.59 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)14-04183-03
ResearchonStabilityoftheRedPigmentinPsychotriarubra(Lour)poirFruit
CAIJian!xiuetal(DepartmentofBiology,QuanzhouNormalColege,Quanzhou,Fujian362000)
AbstractRedpigmentofPsychotriarubra(Lour.)PoirfruitfromQuanzhou,Fujianwasextractedtostudytheefectofthephysicalandchemical
propertyofredpigmentandfoodadditiveincommonuse,oxidantandreduceretc.onthestabilityofredpigment.TheredpigmentofPsychotria
rubra(Lour.)poirfruitcouldntbedissolvedinthewaterandwaseasytodissolveinorganicsolvent,whichwasapigmentofβ!carotene.The
pigmenthadbeterstabilityatlowtemperatureoratheatingsuitably.Itwasstableunderacidicandneutralconditions.MetalionsFe3+ had
obviousdestroyactiononpigmentandK+,Cu2+,Mg2+,Al3+andZn2+hadsomeefectonencoloring.Thedextrose,canesugar,sodiumbenzoateand
ascorbatehadefectonprotectingcolortodiferentdegree.Thepigmenthadsomeabilityofreductionresistanceandpoorabilityofoxygenation
resistance.
Keywords Psychotriarubra(Lour.)Poir;Redpigment;Physicalandchemicalproperty;Stability
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2007,35(14):4182-4184 责任编辑 金琼琼 责任校对 王 淼
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.14.051
本未变,表明葡萄糖对九节木红色素的稳定性基本没有影
响,且有一定的护色作用。添加蔗糖对该色素溶液的稳定性
影响结果与葡萄糖相似。因此认为,该色素在食品中大量使
用时,葡萄糖和蔗糖对其颜色影响可能不大。
2.4.2 苯甲酸钠。由表7可见,3种浓度的苯甲酸钠色素溶
液,在15d内,其吸光值均高于对照,但随着苯甲酸钠浓度
的增加,其3种浓度间变化趋势并不明显,期间目测色素液
颜色的变化并不显著,表明苯甲酸钠对九节木果实红色素
稳定性基本无影响。
2.4.3 抗坏血酸。抗坏血酸具有还原性,在食品工业中广泛
用作还原剂。由表8可知,在pH值5.0的色素溶液中添加
抗坏血酸后,随着浓度的增大其色素溶液颜色无变化。可
所以该色素是脂溶性的色素[6]。
2.3 理化因素对九节木果实红色素稳定性的影响
2.3.1 pH值。由表2可知,九节木果实红色素在酸性、中性
溶液中稳定,在碱性环境中特别是pH值≥11.0时出现浑浊。
2.3.2 温度。表3表明,在温度低于65℃以下时,12h内色
素残余率均大于 98%,表现稳定。但温度大于 65℃加热
时对色素开始有影响,85℃时有一定的影响,100℃影响
较大。
2.3.3 光照。由表4可知,色素在日光灯照射下,24h后色
素残余率仍然大于 80%,14d后仍大于 57.4%,因此认为
九节木果实天然色素在光照中较稳定。
温度
℃
时间∥h
0 1 2 4 8 12
室温 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100)
0 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100)
25 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.634(99.7)
45 0.634(100) 0.634(100) 0.634(100) 0.633(99.8) 0.632(99.7) 0.630(99.4)
65 0.634(100) 0.633(99.8) 0.632(99.7) 0.630(99.4) 0.627(98.9) 0.622(98.1)
85 0.634(100) 0.607(95.7) 0.534(84.2) 0.412(65.0) 0.271(42.7) 0.121(35.2)
100 0.634(100) 0.598(94.3) 0.504(79.5) 0.392(61.8) 0.223(35.2) 0.093(15.0)
注:表中括号内的数字为色素残余率(%);括号前的数字为吸光度值(A)。下表同。
表3 温度对九节木果实红色素稳定性的影响
表1 九节木果实红色素的溶解性
溶剂 溶解性 溶液颜色 溶剂 溶解性 溶液颜色
蒸馏水 不溶 无色 乙醚 可溶 红色
乙醇 可溶 红色 苯 易溶 深红色
乙酸乙酯 易溶 深红色 丙酮 易溶 深红色
冰醋酸 微溶 黄色 石油醚 微溶 黄色
表2 pH值对九节木果实红色素稳定性的影响
pH值 A(λ∥nm) pH值 A(λ∥nm)
1.0 0.631 8.0 0.645
2.0 0.632 9.0 0.783
3.0 0.631 10.0 0.912
4.0 0.632 11.0 浑浊
5.0 0.634 12.0 浑浊
6.0 0.639 13.0 浑浊
7.0 0.645 14.0 浑浊
表5 不同浓度Fe3+对九节木果实红色素稳定性的影响
浓度∥mg/L A(λ∥nm) 颜色 浓度∥mg/L A(λ∥nm) 颜色
0 0.634 红色 300 浑浊 棕黄色
50 浑浊 红棕色 450 浑浊 绿色
150 浑浊 棕黄色 500 浑浊 绿色
时间∥hA(λ∥nm)
0 0.634
1 0.633
2 0.631
4 0.624
6 0.612
12 0.598
R∥%
100
99.8
99.5
98.4
94.3
89.1
颜色
洋红色
洋红色
洋红色
洋红色
洋红色
洋红色
时间∥h
24
48
96
168
336
A(λ∥nm)
0.565
0.513
0.477
0.392
0.347
R∥% 颜色
81.2 浅红色
76.8 浅红色
71.9 浅红色
62.3 橙红色
57.4 橙红色
表4 光照时间对九节木果实红色素稳定性的影响
2.3.4 金属离子。由图2和表5可知,6种金属离子中,Fe3+
对色素溶液的稳定性影响最大,表现为吸光度值下降,且降
幅随浓度的增加而加快,颜色由原来的红色到棕黄色到绿
色,而其余几种金属离子都有不同程度的增色作用。
2.4 食品添加剂对九节木果实红色素稳定性的影响
2.4.1 葡萄糖。由表6可知,含不同浓度葡萄糖的色素溶
液,放置5d后,其存率均高于对照,且在5~10d内,试验液
中红色素的存率均高于对照组,同时目测色素的颜色也基
蔡建秀等 九节木果实红色素稳定性研究35卷14期
A
4183
(上接第4164页)
与垩白粒率呈显著正相关(r=0.523,P<0.05),与蛋白质含量
呈显著负相关(r=-0.537,P<0.05),说明产量的提高与品质
的改良有一定的矛盾。研究结果还表明,垩白粒率与千粒重
呈极显著正相关(r=0.632,P<0.01),这与传统的观点所认为
的籽粒的大小与垩白有相关性,籽粒越大,垩白的出现机率
越大的观点一致[11-12]。进一步的相关分析结果表明,通过适
当降低穗粒数、千粒重和单穗重可兼顾水稻品质改良与产
量的提高。说明通过选用籽粒小、无垩白或垩白小、单穗重
低,穗粒数少的优质品种(系)作亲本材料,定向筛选,选育
出既优质又高产的粳稻新品种(系)是可能的。
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表7 苯甲酸钠对九节木果实红色素溶液稳定性的影响
时间∥d
ρ∥g/L
0 0.100 0.150 0.200
0 0.630(100) 0.634(100) 0.649(100) 0.653(100)
5 0.502(79.68) 0.545(86.50) 0.542(86.03) 0.548(86.98)
10 0.406(64.44) 0.426(67.62) 0.432(68.57) 0.496(78.73)
15 0.324(51.43) 0.334(53.02) 0.417(66.19) 0.425(67.46)
表6 不同浓度葡萄糖对九节木果实红色素溶液稳定性的影响
时间∥d
ρ∥g/L
0 10.0 20.0 40.0 80.0 100.0
0 0.610(100) 0.625(100) 0.618(100) 0.612(100) 0.615(100) 0.619(100)
5 0.456(74.75) 0.502(82.29) 0.532(87.21) 0.512(83.93) 0.521(85.40) 0.508(83.27)
10 0.355(58.19) 0.363(59.51) 0.389(63.77) 0.432(70.82) 0.468(76.72) 0.496(81.31)
15 0.301(49.34) 0.304(49.84) 0.365(59.84) 0.407(66.72) 0.421(69.02) 0.436(71.48)
见,抗坏血酸对九节木红色素稳定性没有产生影响。
2.5 氧化剂和还原剂对九节木果实红色素稳定性的影响 由
表 9可知,该色素具有一定的还原性,随着 H2O2浓度的升
高,色素溶液吸光度迅速下降,颜色也很快褪去;从存率
看,浓度为 1.0g/L时,30min后色素残余率仅为 41.61%,
颜色也由原来的红色变为淡红色,说明该色素的抗氧化能
力差。而对还原剂Na2SO3色素稳定性较好,浓度为0、0.1、
0.5、1.0g/L时,30min后的吸光度分别为 0.630、0.634、
0.637、0.640,而色素残余率均为 100%,说明该色素具有一
定的抗还原性。
3 结论
(1)九节木果实红色素在低温或者适当加热时稳定性
较好,但不耐 80℃以上的高温;对光的稳定性在同类色素
中属于较好的[8];在酸性和中性环境中稳定性较好,不适合
碱性环境。该色素可用于酸性食品的着色。
(2)在各种常用金属离子的最大安全使用量范围内,Fe3+
具有明显的破坏作用,而K+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Zn2+则无不良影
响,还有一定的增色作用。葡萄糖、蔗糖、苯甲酸钠、抗坏血
酸对九节木果实红色素均无不良影响,并有不同程度的护
色效果。
(3)该色素还具有一定的抗还原能力,但抗氧化能力较
差,贮存时应封闭,尽量避免与空气接触。该红色素适合在
酸性或者中性条件下加工,加工和储藏过程应避免 80℃以
上的高温,同时应避免与铁器接触。
(4)九节木果实红色素在各种常见溶剂中的最大吸收峰
为 450~480nm,不溶解于水,易溶解于有机溶剂,是类胡萝
卜类色素[8]。
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表8 抗坏血酸对九节木果实红色素溶液稳定性的影响
时间
d
ρ∥g/L
0 0.1 0.5 1.0
0 0.628(100) 0.634(100) 0.632(100) 0.635(100)
5 0.604(96.18)0.612(97.45)0.608(96.82)0.610(97.13)
10 0.524(83.43)0.527(83.98)0.534(85.03)0.538(85.67)
15 0.467(74.36)0.475(75.64)0.478(76.11)0.482(76.75)
表9 氧化剂H2O2对九节木果实红色素稳定性的影响
时间
min
ρ∥g/L
0 0.1 0.5 1.0
15 0.632(100) 0.563(89.08)0.423(66.93)0.306(48.42)
30 0.523(96.20) 0.506(80.06)0.329(52.06)0.263(41.61)
60 0.510(80.70) 0.452(71.52)0.311(49.21)0.198(31.33)

安徽农业科学 2007年4184