全 文 ：　　第 21卷　第 1期　 吉首大学学报(自然科学版) Vol.21　No.1　　
　　2000年 3月 Journal of Jishou University(Natural Science Edition) Mar.2000　　
文章编号:1007-2985(2000)01-0082-02
紫竹梅色素的提取及其稳定性研究
吴竹青
(吉首大学生命科学与化学学院 , 湖南 吉首　416000)
摘　要:研究了从紫竹梅中提取天然色素的工艺方法 ,并对该色素的理化性质进行了初步探讨 , 从而为该色素的提取
和应用提供了一些科学依据和工艺参数.
关键词:紫竹梅;色素;稳定性;提取
中图分类号:Q949.95;TS264.4　　　　文献标识码:B
食用天然色素具有安全性高 ,着色色调接近天然物质颜色 ,
有一定的营养和药理作用等优点 , 它已逐步取代对人体健
康危害较大的人工合成色素.目前 , 世界各国正下大力气研
究 、开发和利用食用天然色素 , 其应用前景十分广阔.紫竹
梅(setcreasea purpurea Boom)属于鸭跌草科紫竹梅属的多年
生草本植物 ,叶长可达 50 cm ,叶茎呈紫色 , 富含天然紫红色
色素 ,在我国南方各地均有栽培.[ 1] 中医药研究表明:紫竹
梅根茎叶具有多种保健功效 , 是民间常用草药和药膳材
料.[ 2]参照文献[ 3 , 4] 提供的方法 , 笔者对利用紫竹梅叶茎
为原料提取天然色素的工艺方法及该色素理化性质进行了
研究.
1　实验材料与方法
1.1 主要仪器与试剂
仪器　722型光栅分光光度计;pHS -10B 数字式酸度
计;电热恒温水浴锅;30 W 紫外灯.
试剂　NaOH ,HCl , H2O2 , NaCl , Na2SO3 , KCl , SnCl2·H2O ,
FeCl3·6H2O , CuSO4·5H2O , ZnSO4·7H2O , MgSO4 , Al2(SO4)3·
18H2O , 抗坏血酸 , 苯甲酸钠等均为国产 AR 级试剂;蛋白
糖 ,蔗糖 , 葡萄糖 ,乙醇 , 丙酮 ,石油醚 , 乙醚等均为 CR级或
食用级试剂.
1.2 原料选择与预处理
新鲜紫竹梅茎 、叶于 5 月份采自湖南吉首地区 ,并冷藏
在0 ～ 4 ℃冰箱中.为了获得优质的紫竹梅色素 , 应对原料
进行精选 ,采用新鲜的紫竹梅茎叶 , 干枯或变质的茎叶不宜
使用.用清水漂洗 , 去除灰尘和泥砂.清洗后的茎叶要及时
进行捣碎和浸提 , 不宜久放.
1.3 提取工艺
紫竹梅茎叶※挑选 、清洗※捣碎※浸提※压榨过滤※
滤液真空浓缩※干燥※色素成品(紫褐色固体).
2　结果讨论
2.1 浸提溶剂的选择
为了选择最佳浸提溶剂 ,分别称取同样重量的紫竹梅
茎叶并用捣碎机捣碎 , 然后各加入同样体积的蒸馏水 、pH
=4.0 的蒸馏水 、95%乙醇 、乙醚 、丙酮 、pH=4.0 的 95%乙
醇及石油醚 ,在相同条件下浸提 、过滤 、定容.从浸提液颜色
深浅程度及在可见光区最大吸收波长λ=370 nm 下测得的
吸光度值大小可知 , 以水作为浸提溶剂的浸提效果最佳 ,其
次是 pH=4.0的水及 95%乙醇 , 在非极性溶剂中难溶 , 从
而表明该色素为水溶性色素.
2.2 最佳浸提条件的确定
在 30 ℃, 50 ℃, 60 ℃, 70 ℃, 80 ℃, 90 ℃条件下 , 用水
浸提原料 30 min , 取色素稀释液 , 测得吸光度分别为:
0.252 , 0.326 , 0.388 , 0.412 , 0.420 , 0.422.由此可见 , 加热能
提高该色素的提取率 , 80 ℃左右为最佳浸提温度.在 80 ℃
时浸提时间分别为 20 , 30 , 40 , 60 , 80 , 90 min 6 个过程 , 其浸
提稀释液相应的吸光度分别为 0.392 , 0.408 , 0.432 , 0.516 ,
0.528 , 0.530.由此可见 ,浸提时间以 60 min 较为适宜.综上
所述 ,最佳浸提条件为温度 70～ 80 ℃, 时间 60 min 左右 ,料
液配比为2∶1 , 浸提次数为2 次 ,并在浸提过程中加以搅拌 ,
第二次浸提液作为下一批原料的浸提溶剂.
收稿日期:2000-01-03
作者简介:吴竹青(1964～ ),女 , 湖南省张家界市人 ,吉首大学生命科学与化学学院实验师 ,主要从事应用化学研究.
2.3 基本性质及吸收光谱
紫竹梅色素易溶于水 、乙醇等极性较强的溶剂 ,不溶于
石油醚 、乙醚等非极性溶剂 , 在 pH=3.5～ 4.5 的范围内 , 色
素的水溶液为浅紫红色 ,随着 pH 值的升高 ,颜色变为浅绿
色 ,在碱性范围内为绿色.用 722型光栅分光光度计测定色
素提取液在可见光区吸光度的最大吸收峰λ=370 nm.
2.4 稳定性试验
1)耐热性试验　将同一浓度的色素提取液分别取 5
等份 ,分别置于 70 ℃, 80 ℃, 90 ℃, 95 ℃, 沸水等不同温度
下进行加热试验 ,在不同时间测定其吸光度.结果表明:紫
竹梅色素的耐热性一般 , 即温度在 90 ℃以下 , 加热时间在
1 h 以内 ,色素颜色变化较小 ,但随着温度的升高和时间的
增长 ,色素的颜色褪变较明显 , 且速度逐渐加快.
2)耐紫外光试验　在 2 支 50 ml比色管中分别加入同
一浓度的色素液 , 1 支作对照样 , 另 1 支放在 30 W 紫外灯
下照射进行耐紫外光试验 , 照射距离为 60 cm , 照射时间为
12 h ,每间隔 2 h 测定一次吸光度值并观察颜色变化 , 结果
变化较小.表明紫竹梅色素液具有较好的耐紫外光性能.
3)pH 值变化试验　在 12 个容量瓶中分别加入 40 ml
同一浓度的色素液 ,依次用 HCl , NaOH 溶液调节色素液的
pH 值 , 使定容后的 pH 值比较均匀地分布在 1～ 12 之间 , 放
置30 min后观察其颜色变化并测定吸光度值.色素液的颜
色变化从 1 ～ 12依次为:浅黄色※浅紫红色※紫色※浅绿
色※绿色 ,在 pH 值为 3.5 ～ 5.5 之间有利于紫竹梅色素的
显色 ,说明该色素适合于做酸性食品着色剂.
4)氧的影响试验　配制相同浓度不同 pH 值紫竹梅色
素液并置于暗处避光保存 , 在λ=370 nm 处测定其不同时
间吸光度值 ,以此来观察 O2对该色素液的影响.结果表明:
在避光保存的条件下 ,吸光度值变化不明显 , 说明空气中的
氧对该色素的稳定性没有影响.
5)耐氧化还原性试验　在 3 个 100 ml容量瓶中分别
加入 60 ml色素液 , 其中 1 个作对照样 , 另外 2 个分别加入
0.4 g的无水 Na2SO3 和 2.0 ml30%H2O2 , 然后加蒸馏水定
容 ,观察 10 d 的变化情况 , 每隔 12 h 测定 1次吸光度值.结
果表明:加入 H2O2的色素液放置 12 h 后测得的吸光度值
比对照样略低 , 48 h 后趋于稳定 , 吸光度值保持在 0.426 左
右 ,而加入 Na2SO3 的色素液放置 12 h 后吸光度值逐渐降
低 ,并且与对照样的吸光度差值较大.说明紫竹梅色素液具
有一定的耐氧化性 ,但耐还原性能较差.
6)苯甲酸钠 、抗坏血酸试验　在做紫外线 、加热对该
色素稳定性影响时 ,在同样条件下做苯甲酸钠和抗坏血酸
对该色素的影响试验.结果表明 , 抗坏血酸(0.5 g/ kg)在加
热条件下对该色素的稳定性有一定的影响 , 其影响的程度
随着温度的升高而逐渐增大 , 防腐剂苯甲酸钠(1.5 g/ kg)的
存在对该色素的稳定性影响较小.
7)葡萄糖 、蔗糖 、蛋白糖试验　将不同浓度的葡萄糖 、
蔗糖和蛋白糖溶液加到色素液中 , 使定容后的糖浓度分别
为 2.0%, 4.0%, 6.0%, 8.0%, 10.0%, 观察 12 d 的颜色变
化情况并测定其吸光度值.结果表明:紫竹梅色素对葡萄
糖 、蔗糖 、蛋白糖稳定 ,且颜色不发生变化.
8)常见金属离子试验　在 25 个 25 ml容量瓶中分别
加入 10.0 ml同一浓度的色素液 , 其中 1份加蒸馏水定容作
对照样 ,另外 24 份分别加入一定量的 8 种不同浓度的金属
离子溶液(Fe3+ , Cu2+ , Sn2+, Al3+ , K+, Na+, Ca2+ ,Mg2+),并
用蒸馏水定容 , 使每种金属离子的浓度分别达 50×10-6 ,
100×10-6 , 200×10-6 3 个等级 , 然后在λ=370 nm 下分别
测定起始和 6 h , 12 h 后溶液的吸光度值 ,并观察颜色变化.
结果表明 ,常见金属离子对该色素液的颜色和吸光度值没
有影响.
3　结论
以上研究表明 , 紫竹梅色素生产原料易得 ,提取工艺简
便易行 , 操作条件温和.该色素易溶于水等极性溶剂 , 具有
较好的热稳定性和耐氧化性 、耐紫外线性能 ,常见的金属离
子和甜味剂对其无明显的影响.该色素水溶液在可见光区
λ=370 nm处有最大吸收峰 ,在酸性条件下 , 颜色鲜艳 ,可用
于酸性食品的着色 , 是一种值得开发利用的天然食用色素.
参考文献:
[ 1] 　中国科学院植物研究所主编.中国高等植物图鉴
[ M].北京:科学出版社 , 1985.
[ 2] 　江苏新医学院编著.中药大辞典[ M] .上海:上海人
民出版社 , 1977.
[ 3] 　麻成金 ,等.葡蟠果红色素的提取及其理化性质研究
[ J] .吉首大学学报(自然科学版), 1996 , 1:60 ～ 63.
[ 4] 　麻明友 ,麻成金 , 等.苹果皮色素的提取及其稳定性
的研究[ J] .吉首大学学报(自然科学版), 1998 , 3:46
～ 48.
Extraction of Setcreasea Purpurea Pigment and Its Stability
WU Zhu-qing
(College of Life Sciences and Chemisitry Jishou University , Jishou 416000 ,Hunan China)
Abstract:The extraction technology of natural pigment from Setcreasea Purpurea was studied in this paper.The physic-
ochemical properties of the pigment were discussed.It is provided on some theoretical bases and technical data for the
extraction and application of the pigment.
Key words:setcreasea purpurea ;pigment;stability;extract
83第 1 期　　　　　　　　　　　　吴竹青:紫竹梅色素的提取及其稳定性研究