全 文 ： 2004, Vol. 25, No. 11 食品科学 ※基础研究72
粘土-SA01 吸附和分离洛神葵红色素的研究
乌 云，照日格图，嘎日迪，宝 迪
(内蒙古师范大学化学与环境科学学院，内蒙古 呼和浩特 010022)
摘 要：研究了吸附和分离洛神葵色素的方法和条件，粘土－SA01对洛神葵色素具有较好的吸附能力，温度、酸
度等因素对吸附能力有一定影响。温度升高吸附较快，但温度升高到30℃以上时随着时间的延长色素的稳定性受
影响。粘土－SA01对洛神葵色素的吸附能力在pH=1左右时比其它酸度条件下更强。乙醇浓度对粘土－SA01上色素
的解脱效果有影响，乙醇浓度为40%时解吸效果最佳。
关键词：洛神葵色素；粘土－ S A0 1；吸附；解吸；分离
Study on Absorption and Refining Rose Eggplant Red Pigment Using Activated White Clay- SA01
WU Yun，ZHAORI Ge-tu， A Ri-di，BAO Di
(College of Chemistry and Environmental Science, Inner Mongolia Normal University, Huhhot 010022, China )
Abstract ：The article studied condition and methods of adsorbing and refining Rose Eggplant pigment was studied. In several
types of Activated White Clay-SA01 tested, the adsorbing ability of Activated White Clay-SA01 s best. The r sults show that
temperature, acidity etc, can influence the adsorbing ability. At pH=1 Activated Clay-SA01has the greatest absorbing ability. Th
concentration of alcohol can influence the desertion. When the concentration of alcohol is 40% the desertion is most effective.
Key words：rose eggplant pigment ；clay- SA01；absorption；desertion；separation
中图分类号：TS202.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630-(2004)11-0072-04
花青素类色素广泛存在于各种植物中，是一类在国
外以得到广泛应用的天然色素。目前国内外已开发出多
种以植物资源为原料的花青素类色素，如甘蓝色素、萝
卜色素、 紫甘薯色素等[1]，它们具有安全性高，资源
丰富等优点。洛神葵又名玫瑰茄，其中含有大量的花
青素类物质(如花青苷)和多种对人体有益的营养成分。
据文献[2]报道，具有清热解暑，消食去腻解酒等功效。
是一种较好的提取花青素类色素的资源[3]。花青素类色
素的分离提取法有：(1)溶剂法(2)超滤法(3)吸附精制法。
前两种方法是传统的提取法，溶剂法具有工艺简单，但
产品质量低；超滤法具有产品质量好，但对设备要求
高、成本高、提取率低等特点。而吸附精制法工艺虽
比溶剂法复杂些，但产品质量高、回收率高。大孔吸
附树脂精制花青素类色素的吸附精制方法在国内已有文
献报道[4]。本文研究新型吸附剂粘土-SA01 对洛神葵色
素的吸附和分离情况，并对洛神葵色素的有关性能进行
研究，得出了理想的结论，为开发和利用新型吸附剂
粘土-SA01及花青素类色素资源提供了科学依据。
1 实验部分
1.1材料和仪器
试剂 洛神葵 北京市西城区茶叶公司提供；柠檬
酸、磷酸二氢钠、乙醇等均为分析纯；二次蒸馏水、
粘土－SA01(100、110、250目)、粘土－SA02(100目) 等
由内蒙古师范大学化学系杭锦2#土研究所提供；
仪器 722型分光光度计 上海分析仪器厂；紫外
分光光度计 上海光学仪器厂；PE-M1730傅立叶红外
分光光度计；ZL-1真空冷冻干燥机；TDL-5-A离心机；
TG-328B型分析天平；ZFQ-85A型旋转蒸发仪，；79-1
型磁力搅拌器；PHS-3C型数字酸度计 杭洲东星仪器
设备厂；电热恒温水浴锅。
1.2提取洛神葵色素的工艺
干燥的洛神葵花研成粉末，用水浸提，用磁力搅
拌器搅拌2h，直至无色为止，用离心机分离浸提液与
洛神葵渣，然后减压蒸馏浓缩提取液，最后把浓缩液
冻干，得到产品。其工艺如下：
收稿日期：2004-07-11
基金项目：内蒙古自治区教育厅资助(NJ03040)
作者简介：乌云(1962-)，女，副教授，主要从事天然有机物及环境有机合成的研究。
73※基础研究 食品科学 2004, Vol. 25, No. 11
干洛神葵—粉末—————→—————→—————→
提取液—————→浓缩———→产品产率：67.58%
1.3吸附分离花青素类色素的最佳工艺
洛神葵提取液——————→洗脱液—————→浓缩
液—————→洛神葵红色素
1.4洛神葵色素的吸收光谱图
准确称取0.5000样品，用水配成250ml色素溶液，
浓度为2.0mg/ml。在722型分光光度计上于490～550nm
波长范围内对色素液进行扫描，得洛神葵色素的吸收光
谱图及标准曲线。如图1。
1.7不同性能的粘土-SA01 对洛神葵色素的静态吸附
取各0.6g粘土-SA01(110目)，粘土-SA02，粘土-
SA01，粘土-SA01(250目)，放入烧杯里，并取20ml浓
度为2.0mg/ml的样品液稀释至32ml(浓度为1.25mg/ml)，
测其吸光度A520，然后于盛有四份粘土烧杯中各加入8ml
样品溶液。放置24h后分别测其上清液的吸光度A520，
计算其吸附率。结果见表3。
1.8硅澡土(250目)与粘土－SA01 对洛神葵色素吸附的
比较
准确称取粘土和硅澡土各0.2503g，于50ml烧杯中
加入10ml样品液。放置24h，用紫外分光光度计测上
清液的吸光度，并计算出其吸附率。结果见表4a和4b。
1.5温度对洛神葵红色素稳定性的影响
取9ml色素液(浓度为10mg/9ml)放在室温20℃下测其
吸光度A520，然后放在恒温水浴锅上控温在30、40、
50、55、60、70、80℃下用紫外分光光度计分别测各
A5 2 0。结果见表1。
1.6不同pH值对洛神葵红色素的稳定性的影响
取5ml色素液10min，分别加入1ml pH值为 1、2、
3、4、5、6、7、8、9、12的柠檬酸—磷酸氢二钠
缓冲溶液，并分别测出其最大吸收波长。结果见表2。
表 1 温度对洛神葵色素稳定性的影响
T(℃) 20 30 40 50 55 60 70 80
A520 0.282 0.282 0.282 0.283 0.289 0.308 0.358 0.481
p H 1 2 3 4 5 6 7 9 12
A520 0.717 0.676 0.437 0.198 0.145 0.246 0.257 0.158 0.142
颜色 深红 鲜红 红 粉 浅粉 粉紫 淡紫 浅蓝 深蓝
最大吸收波长(nm) 520 520 520 520 525 535 550 585 610
表 2 不同pH值时洛神葵红色素吸光度的变化及颜色变化
粘土 粘土-SA02(H2SO4) 粘土-SA01(HCl) 粘土-SA01(250目) 粘土-SA01(110目)
A0 0.340 0.340 0.340 0.340
A 0.203 0.187 0.145 0.114
吸附率(%) 40.29 45.00 57.35 66.47
注：A0为吸附前吸光度，A为吸附后吸光度。
表 3 不同性能的粘土对洛神葵色素的吸附情况
吸附剂 吸附前A0 吸附后A 吸附率(%)
硅澡土 1.020 0.920 9.8
粘土－SA01(110目) 1 .020 0.525 48.5
表 4a 硅胶与粘土－SA01对色素的吸附情况
树脂 D4020NKA-9AB-8X-5D3520S-8
吸附率(%)19.218.850.740.320.833.5
表 4b 不同树脂对色素吸附率的比较[7]
二次水浸泡 搅拌至无色 离心分离
减压浓缩 冻干
醇性醇水溶液 减压浓缩
真空干燥
吸附率=(1－A/A0)×100% (A0为吸附前吸光度，
A为吸附后的吸光度)
1.9温度对洛神葵色素吸附率的影响
分别取0.5g的粘土－SA01(110目)四份，小心加入
1.25mg/ml的色素8ml，用恒温水浴锅使温度控制在20、
30、40、50℃，每隔30min用紫外分光光度计测一次
上清液的吸光度，计算其吸附率。结果见表5。
1.10色素在粘土－SA01上的动态吸附
图1 洛神葵色素的吸收光谱图
480 500 520 540
λ(nm)
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
A
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A 时间(min) 吸附率
0 15 30 45 60 (%)
10.7170.7010.6600.6220.59916.46
20.6760.6990.6660.6290.60613.30
30.4370.470.4380.4160.40214.47
40.1980.250.2290.2220.21613.60
50.1450.1620.1590.1540.1516.800
表7 pH值对吸附率的影响
将色素液(330ml)移入已装好的粘土-SA01柱(柱高为
14ml)。
当流出液的吸光度与色素液的吸光度基本相等时，
将粘土-SA01柱用[乙醇(40%)+柠檬酸(1%)]混合溶液洗至
无色，将洗脱液减压蒸馏至粘稠状膏，再置真空干燥
箱内在50℃以下干燥得约4.5g色素固体，其交吸附量
为：色素克数/所用粘土的毫升数=4.5/14=0.3142g/ml。
1.11不同pH值对吸附率的影响
分别取0.4g粘土五份，再取五分5ml色素液配成6ml
pH值为1、2、3、4、5的溶液，分别加入粘土－SA01，
进行静态吸附。由pH值对洛神葵红色素稳定性的影响
可知，pH＞4时稳定性减弱，甚至被破坏。本实验选
pH值为1～5的溶液进行吸附实验。每隔15min测一次
上清液的吸光度A5 2 0，计算其吸附率。结果见表6。
A

t
A505 A510A515 A520 A525 A530 A535A540
40(120min)0.3280.3350.3390.3350.3320.3210.305.284
50(120min)0.3900.400.403.3910.3910.3790.3590.333
50(150min)0.4200.4310.4380.4370.4290.4150.3910.362
表6 40℃以上时的实验结果
图 1 为洛神葵色素用二次水配制的溶液的吸收光谱
图，从光谱图可以看出洛神葵红色素在520nm处有最大吸
收峰，这一吸收峰是花青素类色素的特征峰( 5 1 0～
540nm)。图2 为洛神葵红色素的(浓度及吸光度的)标准
曲线。
2. 2温度对洛神葵色素稳定性的影响
表 1 列出了初始吸光度为0.282的色素溶液在不同
温度下，波长为520nm时的吸光度A520。
由表中的数据可以看出洛神葵红色在素在55℃以下
稳定存在，其吸光度变化不大。当温度升高到60℃以
上时其吸光度明显增大。
2.3不同pH值对洛神葵色素稳定性的影响
表2 列出了pH值分别为1、2、3、4、5、6、
7、8、9、12时洛神葵红色素在波长为520nm处的吸
光度及颜色变化。
由表2 可以看出 pH＜3时，洛神葵色素显红
色，pH为4～5之间显粉色，pH为6～8之间显紫
色，pH＞11时显蓝色，而且蓝色素的最大吸收波长
为610nm。
2.4不同性能的粘土－SA01对洛神葵红色素吸附的比较
表 3列出了四种不同性能的粘土－SA01对洛神葵红
色素的吸附情况。
由表3中结果可以看出，粘土－SA01的吸附率较
高，其中粘土－SA01(110目)的吸附率最高。粘土－SA01
是一种具有相当大的比表面和适宜的孔径。花青素类色
素是可溶于水的弱极性有机化合物，与粘土－SA01 的表
面极性相匹配。这些特征都决定了其对花青素类色素具
有较好的吸附能力。根据实验结果，以下的实验选择
粘土－SA01(110目)作为吸附剂，研究其对洛神葵色素的
吸附与解吸性能。
2. 5硅澡土(250目)与粘土－SA01 (110目)对洛神葵色素
吸附的比较
表8 不同浓度的乙醇溶液对色素的解吸情况
乙醇浓度(%)20 30 40 50 60 70 80
A520 0.1640.0800.2370.0620.0190.0140.030
时间(min)
A/A0 0 30 60 90 120 150
20℃ 1.0 0.940.88 0.83 0.780.73
30℃ 1.0 0.920.88 0.83 0.800.77
40℃ 1.0 0.980.96 0.94 0.940.93
50℃ 1.0 1.011.02 1.03 1.151.28
表5 温度对色素吸附率的影响
1.12乙醇浓度对解吸效果的影响
试验了洗脱溶剂甲醇、乙醇等，结果表明：乙醇
的最佳效果为洗脱溶剂。实验以95%的乙醇溶液和水配
成20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%的
乙醇溶液，分别倒入在等量已饱和吸附的湿粘土上，放
置2h，测上清液的吸光度。振荡后放置1.5h再测一吸
光度，结果见表 7、8。
2.1洛神葵色素的吸收光谱图及其标准曲线
2 结果与讨论
75※基础研究 食品科学 2004, Vol. 25, No. 11
表4a和4b 列出了硅澡土与粘土－SA01(110目)对初
始吸光度为1.02的洛神葵色素的吸附情况。
由表4的结果可看出，粘土vSA01对洛神葵色素的
吸附率为48.5%，比硅澡土高，其吸附效果比硅澡土好。
2.6温度对洛神葵色素吸附率的影响
表5为20、30、40、50℃条件下粘土－SA01(110
目)对洛神葵色素的吸附随时间的变化情况。按实验数
据列出 A/A0随时间的变化情况。
由表可以看出，当吸附时间相同时，温度越高，
A/A0越低，吸附得越快，温度提高到 5 0℃以上
时，A / A0值随时间增大，吸附变慢。这说明选
择适当的温度可以提高粘土 -S A0 1的吸附效率。
实验结果表明，当温度提高到40℃以上时色素的稳定
性受影响，见表6。
2.7在缓冲溶液中，不同pH条件下粘土－SA01(110目)
的吸附率
表7 列出了不同pH条件下粘土－SA01(110目)的吸附
率随时间的变化情况。
由表7 可以得出，pH=1时粘土－SA01 对色素的吸
附率达16.46%。因此在pH=1左右粘土－SA01的吸附效
果最佳。
2.8乙醇浓度对解吸率的影响
表8 中所列出的是静止2h后不同浓度的乙醇解吸液
的吸光度。
振荡后放置1.5h 其结果如表9。
好。乙醇浓度过高或过低，解吸效果都会下降。
3 讨 论
3.1温度对洛神葵色素的稳定性有影响，在50℃以下
比较稳定存在。pH=1左右时最稳定。
3.2测出粘土-SA01对洛神葵色素的饱和吸附量为
0.3142g/ml。
3.3洗脱液的浓度对解吸效率有影响，乙醇浓度为
40%时解吸效率最高。
3.4分离出来的色素在pH＜3时显红色，pH在7～8
之间时显淡紫色，在pH＞11时显蓝色，并且蓝色素
液的最大吸收峰在610nm。此实验结果恰好与文献[3]报
道一致，因此可以初步确定，洛神葵红色素的主要成
分是花青苷类物质。从吸附分离前后色素的红外光谱可
知，吸附分离前后的图有许多不同之处，证明色素的纯
度大有提高。色素液通过粘土-SA01吸附可以较好的被分
离提纯。
3.5经以上实验数据可以证明粘土-SA01对花青素类色
素具有良好的吸附分离性能，具有广阔的开发前景。
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信 息
乙醇浓度(%)20 30 40 50 60 70 80
A520 0.3350.3780.6740.5200.1550.3290.158
表9 振荡放置1.5h后的解吸情况
从表8、表9 可以看出两次实验结果一致。当乙
醇浓度为40%时，解吸液的吸光度最高，解吸效果最
我国转基因农产品贸易政策将出新规
据中国农业部官员透露，备受贸易商关注的“转基因抗农达除草剂大豆(Roundup Ready)的环境和食用安全检
测”将可能完成。届时将组织中国国家农业转基因生物安全委员会进行评价，对评价合格者将发放安全证书，贸
易商可凭证书开展转基因产品贸易。
这标志着中国对转基因产品的进口管理正在由采取临时管理措施向正常管理过渡。至于转基因产品的消费问题，
农业部官员说，中国采取了国际上通行的做法，对转基因产品实行标识，让消费者自行选择。
正在美国采购访问的中国农业部发展计划司副司长在此间表示，中美两国就转基因生物安全管理建立了磋商机制，
并开展了富有成效的工作；前不久中美两国又签署了农业合作谅解备忘录。这些必将促进中美农产品贸易的开展。