全 文 ：研 究 简 报
大花葵红色素理化特性研究
WANG Z Y
王振宇 , 杨　谦＊
(哈尔滨工业大学 理学院生命科学系 , 黑龙江 哈尔滨 150001)
摘　要:　对大花葵(Malva sylvestris L.var.mauritiana Miller)色素的理化性质进行了研究。结果表明 , 大花
葵色素属花青素类色素 ,溶于水 , 微溶于乙醇 、三氯甲烷 ,不溶于苯 、甲苯 、乙醚 、石油醚和二氯甲烷。 pH 值对
色素影响很大 , 金属离子 Na+、Cu2+、Fe3+、Zn2+对色素色泽有明显影响 , 而 K +和 Fe2+对色素无明显影响。
自然光能加快色素分解 ,但受紫外光影响不大。
关键词:　大花葵;色素
中图分类号:Q949.757.3;TS202.3　　　文献标识码:A　　　文章编号:0253-2417(2003)03-0102-03
STUDY ON PHYSICO-CHEMICAL PROPERT IES OF THE PIGMENT
IN FLOWERS OF MALLOW
WANG Zhen-yu , YANG Qian
(Department of Li fe Science , Harbin Insti tute of Technology , Harbin 150001 , China)
Abstract:Physico-chemical properties of red pigment in flowers of mallow(Malva sylvestris L.var.mauritiana
Miller w ere investigated.Results showed that the red pigment from M.sylvestris L.var.mauritiana Miller is classi-
fied to anthocyanins.The pigment is soluble in w ater , slightly soluble in alcohol and trichlo romethane , and insoluble
in benzene , toluene , ether , pe troleum e ther and dichloromethane.pH value had significant effect on the tone of pig-
ment.Metallic ions Na+, Cu2+, Fe3+ , Zn2+ had effect on the tone of pigment while K +and Fe2+ had no effect on
the tone of pigment.Under natural lig ht , degradation of the pigment could be accelerated , while ultraviolet light had
no effect on the pigment.
Key words:Malva sylvestris L.var.mauritiana Miller;pigment
大花葵(Malva sy lvestris L.var.mauritiana Miller)为锦葵科 、锦葵属一年生草本植物 ,全国各地均
有栽培 ,结花量大 ,花色鲜红悦目 ,花中丰富的红色素是天然色素的重要资源。其花性凉味甘 ,有清热解
毒 、镇咳利尿 、养颜美容的功效 。在食品工业中花色素可作饮料 、肉制品 、蛋等食品的着色剂 ,还可用于
制药 、化妆品等行业 。为开发利用这一天然色素 ,王振宇等曾对超声波提取大花葵色素的工艺进行了研
究[ 1] ,本试验对大花葵色素的理化特性进行了初步研究。
收稿日期:2002-11-18
　作者简介:王振宇(1957-), 男 ,黑龙江哈尔滨人 , 教授级高工 ,博士生 , 研究方向:植物活性成分研究。
＊通讯联系人。
第 23卷第 3期
2003 年 9 月
林　产　化　学　与　工　业
Chemistry and Indust ry of Forest Products
Vol.23 No.3
Sept.2003
1　材料与方法
1.1　材料
大花葵采于东北林业大学试验林场 。
1.2　试验仪器
超声波发生器(30 kHz)、RE-52A 旋转蒸发仪 、AE-3200 电子天平(日本)、722-分光光度计 、PHS-2
型酸度计 、20 W紫外灯 、ALPHA1-2真空冻干干燥机(德国)。
1.3　化学试剂
乙醇 、苯 、甲苯 、乙醚 、二氯甲烷 、三氯甲烷 、石油醚 。
1.4　色素提取
取干燥大花葵花瓣进行粉碎 ,粒度为 40目。取 10 g 花瓣粉末 ,加蒸馏水稀释至 150 mL ,放入超声
波发生器中 ,进行色素提取;设定频率为 30 kHz[ 2] ,温度为 50 ℃,时间 45 min[ 3] 。提取结束后 ,进行粗
滤除去残渣 ,然后进行精滤 ,将滤得的溶液放入旋转蒸发器中浓缩至原体积的 20%,将色素浓缩液进行
真空冻干干燥 ,真空度为 0.75 MPa ,温度-50 ℃,24 h得色素成品 。其工艺流程如下:
干燥大花葵花瓣※粉碎※超声波提取※粗滤※精滤※蒸发浓缩※真空冻干干燥
1.5　色素理化性质的测定
1.5.1　溶解试验　将提取色素用 H2O 、乙醇 、乙醚 、苯 、甲苯 、二氯甲烷 、三氯甲烷 、石油醚做溶解试验。
1.5.2　pH 值的影响测定　将大花葵色素分别加入到不同 pH 值的缓冲溶液中 , pH 值分别为 1 ～ 14 ,
观察其颜色变化 ,并在 280 ～ 600 nm波长范围测定其最大吸光度值 。
1.5.3　金属离子影响的测定　将色素分别加入到质量分数为 2%的 Na+ 、Ca2+、K+ 、Fe2+ 、Fe3+ 、Zn2+
溶剂中 ,测定加入前后的吸收光谱及 560 nm 处吸光值。
1.5.4　光照影响的测定
1.5.4.1　自然光的影响测定　配制质量分数为 1.0%的色素溶液 ,在自然光的条件下 ,每隔 24 h 在
560 nm 处测定色素溶液的吸光值。
1.5.4.2　紫外光影响测定　配制与 1.5.4.1节相同的色素溶液 ,用波长为 250 nm 、功率为 20 W 的紫
外灯进行照射 ,每间隔 24 h在 560 nm处测定色素溶液的吸光值 。
1.5.5　光谱特征测定　取大花葵色素 1 g ,稀释至 100 mL ,在 300 ～ 600波长范围内测定最大吸光值。
2　结果与分析
2.1　溶解性
图 1　不同 pH值时大花葵色素最大
光吸收值的波长曲线
Fig.1　Absorption spect rum of the
pigmen t from M.sylvest ris L.var.
mauri tiana at dif ferent
pH values
大花葵色素溶于 H2O ,微溶于乙醇和三氯甲烷 ,不溶于苯 、甲苯 、
乙醚 、石油醚和二氯甲烷 。
2.2　pH值对色素颜色及吸收光谱的影响
当大花葵色素提取液 pH 值为 7时最大光吸收值的波长为 525
nm ,颜色为浅红色。随着 pH 值的降低 ,吸收峰逐渐增大 ,当 pH 值
为 1时最大吸收波长为 558 nm 。pH 值由 7向 14变化时 ,最大光吸
收值的波长逐渐减少 ,当 pH 值为 13 时 ,波长仅为 380 nm 。颜色也
由浅红※浅黄绿※黄绿※深黄绿 ,具体结果见图 1。
2.3　金属离子对色素稳定性的影响
实验结果表明 , Na+、Cu2+、Fe3+、Zn2+对色素影响较大 ,而 K+ 、
Fe2+对色素吸收峰值影响不大;Cu2+达最大光吸收值时的波长为
460 nm ,颜色由浅红色变为黄绿色 ,加入 Fe3+和 Zn2+时色素呈深红
色 ,吸收波长为 560和 570 nm ,具体结果见图 2 。
第 3 期 王振宇 ,等:大花葵红色素理化特性研究 103　
2.4　光照对色素的影响
2.4.1　自然光的影响　根据实验结果 ,自然光对色素有一定的影响 ,放置 120 h 后 ,色素含量由原来的
1%下降到 0.93%。在 560 nm 波长条件下 ,光吸收值由1.98下降至 1.84 ,外观由红色变为浅红色 。见
表 1。
图 2　金属离子对色素稳定性的影响
Fig.2　Effect of metallic ions on pigment stability
表 1　自然光对色素的影响
Table 1　Effect of natural light on pigment
光照时间/ h
t ime
光吸收值
absorpt ion
色素含量/%
pigment content
0 1.98 1.00
24 1.98 1.00
48 1.93 0.974
72 1.92 0.969
96 1.89 0.954
120 1.84 0.929
2.4.2　紫外光的影响　大花葵色素溶液在紫外光照射 48 h 后 ,色素颜色及 560 nm 处光吸收值均无变
化。说明紫外光对色素无明显影响 。
2.5　有机酸的影响
在大花葵色素溶液中加入维生素 C 后 ,随着维生素 C浓度的增加 ,色素颜色由红色逐渐变为深红
色。维生素 C 质量分数为 0.1%时色素颜色就开始变化 。另外 ,在大花葵色素溶液中 ,只要加进极少量
的氨基酸 ,色素颜色就开始变化 ,其规律与维生素 C 相同。
3　结论
3.1　大花葵色素溶于水 ,不易溶于其他有机溶剂 。
3.2　大花葵色素随 pH 值变化而变化 ,pH 值由低到高 ,达最大光吸收值时的波长也呈由高到低变化。
颜色也由深红※红※浅红※浅黄绿※黄绿※深黄绿的规律变化 。
3.3　Na+、Cu2+、Fe3+和 Zn2+对大花葵色素影响较大 ,而 K+和 Fe2+对色素影响不大 。
3.4　自然光对色素有降解作用 ,而紫外光对色素无明显影响。
3.5　维生素 C和氨基酸可以使大花葵色素由红色变为深红色 。
综上所述 ,大花葵色素属于花青素类锦葵色素 。
参考文献:
[ 1] 王振宇 , 赵 鑫.超声波提取大花葵色素的工艺研究[ J] .林产化学与工业 , 2003 , 23(2):65- 67.
[ 2] 马远鸣.超声波技术[ M] .西安:陕西师范学院出版社 , 1980.2 , 30.
[ 3] 孙 波 , 彭密军 ,杨晓燕.超声波提取杜仲叶的工艺研究[ J] .林产化学与工业 , 1999 , 9(3):67-70.
[ 4] 王 辉.木棉花红色素的提取及性质研究[ J] .林产化学与工业 , 2001 , 21(2):57- 60.
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