全 文 ：2《X 巧年 6月
第 2 1卷第 3期
中国粮油学报
Jon r uo a l t f h
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2以巧
黑芝麻色素的光谱吸收特点及其 FT 一 IR 分析
刘元法 徐丽萍 王兴国
(江南大学食品学院 ,无锡 21 40 36 )
摘 要 黑芝麻色素属于天然黑色素系列 , 其组成与结构不 同于动物来源色素 , 其结构至今尚不明确 。
通过采用碱性体系提取和 多步纯化获得黑芝麻素检测样品 , 对其紫外可见吸收进行浏定 ,发现了 275 Cm 一 ’ -
28 0
c m
一 ’ 处黑 色素特有的吸收平 台 ,通过对其 FT 一 IR 图语分析 , 推浏其结构中不含味漆环 , 黑芝麻色素是属
于引味类色素 ,含有致基和酚舟基 。
关键词 黑芝麻色素 光语吸收 FT 一 IR
黑色素广泛分布于动植物中 ,是一类聚合物 ,英文
称为 m el an in (来源于希腊 m el aon s )命名来源众说不
一 ,多数认为是瑞典化学家 eB erz hus 命名的。 术语
“
Mel an in
” 在定义中规定为专指来源于哺乳动物黑色
素 ,包括真黑素和棕黑素 。 S~ 和 iN c ol au , 等川将自
然界中黑色素分为三类 :真黑素 ( e u me lan ins ) 、棕黑素
( p haoe me lan in
s
)和异黑素 ( al ~ lian ns )
。 真黑素呈
黑色或褐色 ,含氮原子 , 是酪氨酸 、 二经基苯丙氨酸
(o 以 ) 、多巴胺和 p 一 氨基乙基苯酚 (俗称酪胺 )氧
化聚合而产生 。 棕黑素颜色较真黑素浅 ,合成途径与
真黑素相同 ,不同在于胧氨酸或谷胧甘肤参加了合成
过程 [ ’ 〕 ,两者的结构如图 1 . 1 ’ 〕 。 异黑素广泛存在于
植物体中 ,是酚类物质在多酚氧化聚合酶作用下氧化
聚合形成川 ,其结构类型至今仍不明确 。
收性质等因素 ,植物黑色素结构和检测等仍不明确 ,
黑芝麻色素研究也面临同样的问题 。 因此 , 对芝麻
黑色素结构和分析检测进行研究对于明确天然黑色
素的构成和性质都具有实际意义 。
棕黑素 (hP ~ 砒 l丽 n)
圈 1 真黑索与棕黑素结构图
黑色素的植物来源非常多 , K e er s et 。 〔’ 〕 、潘英明
等多位研究者〔6 一 “ ]对植物来源黑色素作了一定研究 ,
但是由于此类黑色素结构复杂 、 紫外可见特殊的吸
收稿日期 : 2X( 场 一 05 一 2
作者简介 :刘元法 , 男 , 197 4 年出生 , 讲师 , 主要从事食用油加工
与改性研究
1 实验材料与方法
1
.
1 实验材料
黑芝麻 :采自河南驻马店 ,种皮的重量占籽粒的
17 %
,种皮中含有油脂 10 . 7% ,蛋白质 8 . 4% ,碳水化
合物 23 . 0% ,粗纤维 19 . 3% ,灰分 23 . 8% 。
氢氧化钠 : AR 级 ,中国医药集团上海试剂公司
紫外 一 可见分光光度计 : U VZX( 力 , 美国尤尼柯公
司
FT
一 IR : M A G N A 一 I5R 5O
,美国尼高力仪器公司
CL
一 M S : Z M D 4X( X) , W A住 SR
1
.
2 实验方法
1
.
2
.
1 黑芝麻色素样品制备方法
称取 20 克黑芝麻 ,低温调湿后碾压脱皮 , 黑芝
麻皮真空低温烘干 。 称取黑芝麻皮 3 . 0 9 , 用 90 -
95 ℃热水浸泡 or 而 n ,过滤 , 用 5% 的氢氧化钠溶液
150 m L 于 50℃ 下萃取 15 0而 n ,萃取结束离心分离 ,并
在萃取液中加人 Zm o F L盐酸调节 p H 值至 2 一 3 使
色素形成絮状沉淀 , 收集色素 , 采用 5% 氨水溶液反
复溶解 ,浓缩 ,后真空低温烘干得样品。
1
.
2
.
2 黑芝麻色素紫外 一可见吸收测定方法
分别称取 0 . 59 黑芝麻黑色素放人 50 mL 烧杯
中 ,在室温条件下 ( 20 ℃ )各加人 10 m L 碱性水溶液 ,
搅拌 。 取 10 m L 母液于 l o mL 容量瓶中 ( pH 7 . 0 -
8
.
0 )
,在室温条件下 (20 ℃ )加人蒸馏水 ,定容 ,摇匀 ,
ī丫声补武卜司素汾|户、 |产(0C黑00犯朋阳真
第 2 1卷第 3期
中国粮油学会
成立二十周年庆典暨第四届学术年会论文集 30 5
以蒸馏水为参 比液 , 采用紫外 一 可见分光光度计测
定不同波长下色素溶液的吸光值 。
1
.
2
.
3 P r I R 实验方法
FT
一 IR SP E C跟A M E住 R , K B r 压 片 , 分 辨率
4 c m
一 ’ , 扫描次数 32 次 。
2 结果与讨论
2
.
1 黑芝麻色素吸收曲线绘制
黑芝麻色素溶液在 20 一 3 80 c m 一 ’有强的吸收 ,
在 275 一 280 c m 一 ’ 处有一吸收平台 ,这是黑色素特有
的特征 [ , 〕 。
络合物 。 165c0 m 一 ’附近是芳环 c = c 或 C 二 0 的振
动强吸收 。 头发黑色素属于真黑素与棕黑素的混合
型黑色素 ,在 15 3 5 c m 一 ’ 处具有唾嗓环的振动特征吸
收 ,芝麻黑色素谱图中不存在该吸收 ,推测其结构中
不含唾嗦环 。 通过黑芝麻色素的 盯 一 IR 谱分析 ,黑
芝麻色素是含有叫噪结构的一类色素 , 并含有梭基
和酚经基 。
3 结论
黑色素广泛分布于动植物中 , 黑芝麻色素溶液
在 2X() 一 3 s o e m 一 ’有强的吸收 , 在 2 7 5 一 2 5 0 Cm 一 ’处有
一 吸收平台 。 芝麻黑色素 碑 一 IR 谱图中不存在该
吸收 ,推测其结构中不含唾嗦环 ,黑芝麻色素是属于
叫噪类色素 , 含有竣基和酚经基 。
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2
.
2
圈 2 黑芝麻色素的紫外 一 可见吸收曲线
黑芝麻色素 FT 一 IR 分析
5204863
卜水
35X() 3(洲洲) 25X() 2以刃 15 X() 1《洲叉) 5 X()
W a v e n
u m be 。 (e m 一, )
圈 3 黑芝麻色素 rF 一 IR 谱
B i l i n s k 。 和 几 im 等 L’ o 一川对动物来源的黑色素进
行了大量的红外研究 , 对于黑芝麻来源黑色素的 FT
一
IR 分析仅王岩〔’ 2〕作了一定介绍 ,但并没有确定黑
芝麻黑色素的类型和特征基团 。 由黑芝麻色素的 FT
一
IR 谱图分析 , 在 2 90 一 34 0 c m 一 ’ 附近都存在较
强的共振吸收峰 ,是由 0 一 H 和叫噪的 N 一 H 伸缩振
动引起的 。 2 920 e m 一 ’ 和 2 85 o e m 一 ’处为脂肪链 CH 伸
缩振动吸收 , 此吸收可能为样品中混人的少量脂肪
物质产生 , 反复洗涤样 品 , 该吸收减弱 ( 结果未提
供 ) 。 172 o e m 一 ’ 处为梭基 C o o H 的吸收 , 12印 e m 一 ’ 处
出现了梭基 C 一 0 单键伸缩振动吸收 , 如果络合
eF
Z 十则会在 1380 处产生吸收 , 完全络合则 17 2c0 m 一 ’
处 吸 收 消 失 〔’ 3] , 黑 芝 麻 色 素 在 17 20 c m 一 ’ 和
13so cm
一 ’处均有吸收 ,可能会存在黑色素与 eF Z + 的
【l 〕 W . H e rz , H . G ir s e b a e h a n d G . W . K i ht G , P or 卿 5 5 i n
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36 0中国粮油学报 2( 0拓 年第 3期
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n角劝 ed s伴 c t n拢℃叩 y, B io 10 gy an d eF rt i l-
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F以记 Ch e而 s卿 , 2X() l , 73 : 177 一 184
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一 IR
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m e l a n i n d e ir v e d 加m a n im al s , a n d i t s s加 e tu er 15 n ot e o浦mr e d t i l n ow . M e lan i n i n b la e k se sam e fo r a n al y s is 15 d e
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t io n a n m u l t i 一 pu ifr
e a ti o n p概 e s s . s eP e i日 ad so 甲 t i o n ban d , 2 7 5 一 2 80 e m 一 l , 15 fo u n d b y ht e
UV a d s o甲 ti o n e u vr e , W e e an 罗 t ht e e o n e l u s i o n 场 FT 一 IR , t h at m e l a n i n i n b lac k se sa m e 15 a k in d o f i n d o le p i g -
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K e y w o r ds M
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