全 文 ：108
张泽生，高薇薇，张 颖，钱 俊，王玉本，侯冬梅
(天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457)
摘 要:研究了山楂果原花青素在不同贮存条件下的稳定性及相应的抗氧化能力，为其进一步开发利用提供理论依
据。结果表明，山楂果原花青素对热、光敏感;酸性环境中稳定性较好;Fe3 +、Cu2 +、Fe2 +对原花青素有明显的破坏作
用，Mn2 +、Al3 +对原花青素稳定性有一定影响，其他常见金属离子对原花青素稳定性影响较小;食品添加剂抗坏血酸、
柠檬酸、亚硫酸氢钠能提高原花青素稳定性，其他常用食品添加剂对原花青素稳定性影响较小;山楂果提取物的抗氧
化能力与其原花青素含量呈正相关。
关键词:山楂果，原花青素，稳定性，抗氧化能力
Study on the stability of proanthocyanidins from hawthorn fruit
ZHANG Ze－sheng，GAO Wei－wei，ZHANG Ying，QIAN Jun，WANG Yu－ben，HOU Dong－mei
(Department of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China)
Abstract:The stability and antioxidant activity of the proanthocyanidins from hawthorn fruit in different storage
conditions were investigated，and the results might be beneficial to further development using the
proanthocyanidins.The results showed that the proanthocyanidins from hawthorn fruit was sensitive to heat and
light，and was stable under the acid condition.The proanthocyanidins was severely destroyed when Fe3 +，Cu2 + or
Fe2 + was added，and was a little affected when the medium added Mn2 + or Al3 +，whereas other common metal
ions had no such obvious effect on its stability.Food additive ascorbic acid，citric acid and sodium bisulfite could
protect the proanthocyanidins.Moreover，there was a positive correlation between content and antioxidant activity of
the proanthocyanidins from hawthorn fruit.
Key words:hawthorn;proanthocyanidins;stability;antioxidant activity
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2010)08－0108－05
收稿日期:2009－09－08
作者简介:张泽生(1956－) ，男，教授，博士生导师，研究方向:功能食
品的研究与开发，天然产物的生物活性及机理。
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAD27B06)。
原花青素(proanthocyanidins，简称 PC)是植物中
广泛存在的一大类多酚类聚合物的总称，为双黄酮
衍生物，由不同数目的儿茶素或表儿茶素缩合而成，
按聚合度不同可分为低聚体(procyanidolic oligomers，
简称 OPC)和高聚体(procyanidolic polymers，简称
PPC)［1］。近年来研究发现，原花青素低聚体具有多
种生物学作用，是一种天然的自由基清除剂和抗氧
化剂，有预防心血管疾病、抗肿瘤、抗辐射、防血小板
凝结等多种功能［2］。山楂为蔷薇科(Rosaceae)山楂
属(Crataegus.L)植物，分布于北温带，是原花青素的
一种潜在资源［3］。本实验对山楂果原花青素在各种
处理条件下的稳定性进行了全面的研究，探讨影响
稳定性的各种因素，为其安全使用及进一步开发利
用提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
山楂果原花青素提取物 本实验室自制，原花
青素含量为 59.77%，平均聚合度为 2.29;儿茶素标品
天津尖峰天然产物研究开发公司;DPPH(1，1－联
苯－β－苦基苯肼) Sigma公司;食品添加剂 为食品
级;其余试剂 均为国产分析纯。
UVmin－1240 紫外 /可见分光光度计 日本岛津
公司;pH－3C酸度计 天津市盛邦电器厂;DL102 电
热鼓风干燥箱 天津市实验仪器厂;TDL－5－A 型低
速离心机 上海安亭科学仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 山楂果提取物中原花青素含量的测定 采用
盐酸－香草醛法［4］，以儿茶素为标准品，建立儿茶素
质量浓度与吸光度的线性关系曲线为 Y = 1.6791X +
0.0306(R =0.9997) ，其中 X为儿茶素标准品质量浓度
(mg /mL) ，Y为吸光度，线性范围为 0.04～0.4mg /mL。
1.2.2 山楂果原花青素提取物对 DPPH自由基清除能
力的测定［5－6］ 在试管中依次加入 1.5 × 10 －4mol /L 的
DPPH甲醇溶液 2mL，样品甲醇溶液 2mL，摇匀后室
温放置，30min 后于 517nm 测定吸光度。样品对
DPPH自由基清除能力 K 计算如下:K(%)=［1 －
(Ai－ Aj)/Ao］× 100%。其中 Ao 为空白管吸光度，
109
以 2mL溶剂代替样品溶液;Ai 为样品溶液管吸光
度;Aj 为对照管吸光度，以 2mL 溶剂代替 DPPH
溶液。
1.2.3 山楂果原花青素提取物对羟自由基清除能力
的测定［7］ 在试管中依次加入 3mmol /L 的 FeSO4 溶
液 1mL，3mmol /L的水杨酸溶液 1mL，样品溶液 1mL，
3mmol /L的 H2O2 溶液 1mL，摇匀，37℃水浴 30min，
冷却静置 10min 后以 5000r /min 离心 10min，于
510nm处测其吸光值。样品对羟自由基清除能力 K
计算如下:K(%)=［1－(Ai－Aj)/Ao］× 100%。其
中 Ao 为空白管吸光度，以 1mL 蒸馏水代替样品溶
液;Ai为样品溶液管吸光度;Aj 为对照管吸光度，以
1mL蒸馏水代替水杨酸。
1.2.4 热对山楂果原花青素稳定性的影响 配制一
定浓度山楂果原花青素样品溶液，取等量该溶液置
于具塞试管中，分别在 4、20、40、60℃保存，每 3d 取
样测定样品溶液中原花青素含量(以保存率表示)及
抗氧化能力。原花青素保存率计算公式如下:
保存率(%)=(样品待测时原花青素含量 /样品
初始原花青素含量)× 100%
1.2.5 光对山楂果原花青素稳定性的影响 配制一
定浓度山楂果原花青素样品溶液，取等量该溶液置
于具塞试管中，分别在避光、室内自然光、日光直射
条件下保存，每 3d 取样测定样品溶液中原花青素含
量(以保存率表示)及抗氧化能力。
1.2.6 酸对山楂果原花青素稳定性的影响［8］ 山楂
果原花青素样品溶液 pH 约为 6，用 Na2HPO4 和柠檬
酸配成 pH为 2、3、4、5 的缓冲液待用，取等量山楂果
原花青素样品溶液，分别用不同 pH 溶液稀释至相同
体积，避光 4℃保存，每 3d取样测定样品溶液中原花
青素含量(以保存率表示)及抗氧化能力。
1.2.7 碱对山楂果原花青素稳定性的影响 山楂果
原花青素样品溶液 pH约为 6，用 Tris和盐酸配成 pH
为 7、8、9、10 的缓冲液待用，取等量山楂果原花青素
样品溶液，分别用不同 pH 溶液稀释至相同体积，避
光 4℃保存，每 3d 取样测定样品溶液中原花青素含
量(以保存率表示)及抗氧化能力。
1.2.8 金属离子对山楂果原花青素稳定性的影响［9］
配制浓度为 0.2% 的金属离子(Na +、K +、Ca2 +、
Mg2 +、Zn2 +、Mn2 +、Cu2 +、Fe2 +、Al3 +、Fe3 +)溶液待用，取
等量山楂果原花青素样品溶液，分别加入等量不同
金属离子溶液，避光 4℃保存，每 3d 取样测定样品溶
液中原花青素含量(以保存率表示)及抗氧化能力。
1.2.9 常用食品添加剂对山楂果原花青素稳定性的
影响［10－11］ 配制浓度为 0.2%的苯甲酸、山梨酸溶液，
1.0%的柠檬酸、DL－苹果酸溶液，0.04%的亚硫酸氢
钠溶液，10% 的蔗糖、食盐溶液，0.2% 的抗坏血酸
(VC)溶液待用，取等量山楂果原花青素样品溶液，分
别加入等量不同食品添加剂溶液，避光 4℃保存，每
5d取样测定样品溶液中原花青素含量(以保存率表
示)及抗氧化能力。
2 结果与分析
2.1 热对山楂果原花青素稳定性的影响
由图 1a、1b、1c可知，山楂果原花青素对热敏感，
20、40、60℃下，原花青素含量均有不同程度的减少，
其中 60℃条件下贮存 15d 后，原花青素保存率仅为
50%，稳定性差，且原花青素清除自由基的能力也随
之明显下降;4℃条件下贮存 15d 后，原花青素保存
率在 95%以上，仍具有较强的清除自由基能力，稳定
性好。这是因为随着温度的升高，贮存时间的延长，
原花青素多聚体发生热降解。因此，山楂果原花青
素提取物应在低温下保存。
图 1a 热对山楂果原花青素含量的影响
图 1b 热对山楂果原花青素清除 DPPH自由基能力的影响
图 1c 热对山楂果原花青素清除羟自由基能力的影响
2.2 光对山楂果原花青素稳定性的影响
由图 2a、2b、2c可知，山楂果原花青素对光敏感，
日光直射条件下，原花青素含量明显下降，贮存 15d
后，保存率在 40%以下，稳定性差，且原花青素清除
自由基的能力明显减弱;室内自然光条件下贮存 15d
后，原花青素保存率在 85%左右，稳定性一般，避光
保存 15d后，原花青素保存率仍在 95%以上，稳定性
好。因此，山楂果原花青素提取物应在避光条件下
保存，以减少光对其影响。
图 2a 光对山楂果原花青素含量的影响
110
图 2b 光对山楂果原花青素清除 DPPH自由基能力的影响
图 2c 光对山楂果原花青素清除羟自由基能力的影响
2.3 酸对山楂果原花青素稳定性的影响
由图 3a、3b、3c 可知，山楂果原花青素在弱酸
(pH4～6)环境中贮存 15d 后保存率在 90%以上，且
仍具有较强的清除自由基能力，有较好的稳定性;在
强酸(pH3 以下)环境中贮存 15d 后，山楂果原花青
素保存率在 85%以上，清除自由基的能力略有减弱。
因此可以认为，山楂果原花青素提取物在酸性环境
中有较好的稳定性。
图 3a 酸对山楂果原花青素含量的影响
图 3b 酸对山楂果原花青素清除 DPPH自由基能力的影响
图 3c 酸对山楂果原花青素清除羟自由基能力的影响
2.4 碱对山楂果原花青素稳定性的影响
由图 4a、4b、4c 可知，山楂果原花青素在碱性环
境中随着贮存时间的延长，原花青素降解越完全，清
除自由基能力也随之急剧下降，稳定性极差。这是
因为原花青素结构中含有多个酚羟基，使其具有酸
性，因而在碱性环境中反应生成其他物质，同时自身
产生降解。因此山楂果原花青素提取物不能在碱性
环境中应用和保存。
图 4a 碱对山楂果原花青素含量的影响
图 4b 碱对山楂果原花青素清除 DPPH自由基能力的影响
图 4c 碱对山楂果原花青素清除羟自由基能力的影响
2.5 金属离子对山楂果原花青素稳定性的影响
由图 5a、5b、5c 可知，Fe3 +对山楂果原花青素影
响最大，Fe3 +加入后溶液呈深蓝色，贮存 9d 后，有絮
图 5a 金属离子对山楂果原花青素含量的影响
状沉淀，原花青素保存率仅为 2%，基本被破坏，清除
自由基能力也随之减弱;Cu2 +，Fe2 +对山楂果原花青
素有较大的影响，其中 Fe2 +加入后溶液呈深褐色，贮
存 9d 后，溶液中有沉淀出现，原花青素保存率在
50%以下。这是因为原花青素含有多个酚羟基，易
与 Fe3 +，Cu2 +，Fe2 +络合，形成不溶性螯合物。Mn2 +，
Al3 +对山楂果原花青素有一定的影响，贮存 9d 后，原
111
花青素保存率为 70%左右;其他金属离子对山楂果
原花青素影响较小，贮存 9d 后，原花青素保存率在
90%左右，且仍具有较强的清除自由基能力。因此，
山楂果原花青素的贮存应避免含 Fe3 +，Cu2 +，Fe2 +，
Mn2 +，Al3 +的容器或环境。
图 5b 金属离子对山楂果原花青素
清除 DPPH自由基能力的影响
图 5c 金属离子对山楂果原花青素
清除羟自由基能力的影响
2.6 常用食品添加剂对山楂果原花青素稳定性的
影响
由图 6a、6b、6c 可知，添加抗坏血酸、柠檬酸、亚
硫酸氢钠能提高山楂果原花青素的稳定性。其中，
由于抗坏血酸自身具有较强的抗氧化能力和清除自
由基能力，因而添加抗坏血酸能明显提高山楂果原
花青素溶液的清除自由基能力。其他常用食品添加
剂对山楂果原花青素没有明显影响，贮存 15d 后，原
花青素保存率仍在 90%以上，且保持着较强的清除
自由基能力。
图 6a 食品添加剂对山楂果原花青素含量的影响
图 6b 食品添加剂对山楂果原花青素
清除 DPPH自由基能力的影响
图 6c 食品添加剂对山楂果原花青素
清除羟自由基能力的影响
3 结论
对山楂果原花青素提取物稳定性的研究表明，
高温下，山楂果原花青素易发生热降解;日光直射对
原花青素有强烈的破坏作用，因此原花青素应低温
避光保存;酸性环境中原花青素稳定性较好，碱对其
有明显的破坏作用;Fe3 +，Cu2 +，Fe2 +对原花青素有明
显的破坏作用，易发生络合反应形成不溶性的螯合
物，Mn2 +，Al3 +对其有一定的影响，其他常见金属离子
影响较小;食品添加剂抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸氢
钠能提高原花青素稳定性，其他常用食品添加剂对
其影响不大，使用时应按照食品添加剂使用卫生标
准适量添加［12］;山楂果中原花青素含量与抗氧化能
力呈正相关，随着原花青素含量的减少，清除自由基
能力减弱。
大量研究证明，人类大部分常见的疾病，如动脉
粥样硬化、血栓、糖尿病、炎症、癌症及人体的衰老都
与自由基有关，而原花青素作为一种具有多种生理
活性的天然抗氧化剂，已引起人们的广泛关注［13］。
在稳定性研究的基础上，探求有效的方法解决稳定
性问题，将为原花青素的应用开创一片新的前景。
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112
许 彬，贾晓凤，李慧星，李瑞华
(南阳理工学院生物与化学工程学院，河南南阳 473004)
摘 要:通过静态吸附实验，研究 ADS－8 树脂对辣椒红色素吸附热力学特性和动力学特性。热力学研究表明，该树脂
吸附等温线符合 Freundich模型(r ＞ 0.99) ，对辣椒红色素的吸附属物理吸附，吸附过程是自发的放热过程。动力学研
究表明，ADS－8 树脂对辣椒红色素吸附符合 Kannan－Sundaram 粒内扩散模型(r = 0.939)。吸附速率同时受粒内扩散
和粒外扩散的影响，但粒内扩散是吸附速率的主要控制步骤。
关键词:ADS－8 树脂，辣椒红色素，吸附
Study on adsorption character of capsanthin by ADS－8 resin
XU Bin，JIA Xiao－feng，LI Hui－xing，LI Rui－hua
(Department of Biology and Chemical Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004，China)
Abstract:Study on adsorption kinetics and thermodynamics of capsanthin by ADS－8 resin was carried out through
static experiments. The results showed that the thermodynamics fit well into Freundlich adsorption isotherm
(r ＞ 0.99). The thermodynamic analysis indicated that the exothermic nature of the adsorption process，which
meant the adsorption of capsanthin by ADS－ 8 was a type of spontaneous physical adsorption.The kinetics of
adsorption was mainly controlled by intra－ particle diffusion，and it fit into the Kannan－ Sundaram intra－ particle
diffusion model (r = 0.939). Intra － particle diffusion and extra － particle diffusion impacted the adsorption
simultaneously，but the intra－particle diffusion was primary control process.
Key words:ADS－8 resin;capsanthin;adsorption
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2010)08－0112－03
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
色素苷稳定性的研究［J］.食品科学，2006，27(5) :152－156.
［11］王锋，谭兴和，邓洁红，等 .黑花生衣色素的稳定性研究
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［13］金宁，刘通讯 .山楂原花青素的抗氧化活性研究［J］.食
品与发酵工业，2007，33(1) :45－47.
辣椒红色素主要包括辣椒红素和辣椒玉红素，
天然提取的辣椒红色素是以辣椒玉红素为主的混合
物，两者均为叶黄素类共轭多烯烃含氧衍生物，具有
抗氧化、调节免疫系统活性等重要的生理功能，作为
食品添加剂，具有广阔的应用前景。天然辣椒红色
素已被中国 GB 组织和 FAO、WHO 等国际组织认定
为 A类色素，在多数食品中应用无最大限量［1］。辣
椒红色素的生产过程中，辣椒的辛辣成分辣椒碱会
伴随辣椒红色素一起被提取，因此天然辣椒红色素
的脱辣是关系到产品应用的关键环节。董新荣等［2］
研究表明，ADS－8 树脂可用于吸附分离辣椒红色素
收稿日期:2009－08－03
作者简介:许彬(1980－) ，女，讲师，从事农产品生化分离研究。
和辣椒碱，所得产品色价高，且辣椒碱含量极低
(0.082%)。本文研究 ADS－8 树脂对辣椒红色素的
热力学和动力学吸附特性，为 ADS－8 树脂应用于辣
椒红色素的脱辣工艺提供理论依据，以期充分发挥
该树脂吸附分离辣椒红色素的能力。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
辣椒 市售四川红辣椒;无水乙醇、丙酮、氢氧
化钠、盐酸 均为分析纯;ADS－8 树脂 购于南开大
学化工厂。
AR1140 /C 电子分析天平 上海奥豪斯公司;
HWY－100C 恒温振荡器 常州诺基仪器有限公司;
752 紫外－可见分光光度计 上海菁华科技仪器有限
公司;真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司;