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影响广西壮药薏苡叶色素稳定性因子的研究



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY添加剂与调味品
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2011年 第36卷 第12期
陈先凤1,莫基贺1,韦金颖1,卢丽菊2,李小琴2,黄锁义2*
(1.右江民族医学院临床医学系,百色 533000;
2.右江民族医学院药学系,百色 533000)
摘要:目的:为生产各种食品、化妆品、医药用品等色素新产品提供重要原料,研究广西壮药
薏苡叶色素的提取条件和稳定性。方法:以乙醇作提取剂提取薏苡叶色素,比较pH、温度、
食品添加剂、氧化剂和还原剂、金属离子以及光照对薏苡叶色素稳定性的影响。结果:最佳
提取工艺条件是以pH=3的65%乙醇溶液为提取液,原料与乙醇的质量与体积比(g/mL)为1:500,
室温下浸提24 h;薏苡叶色素在330 nm有最大吸收峰,不同的pH环境中对色素有不同的影响,
当pH<7,温度对色素几乎没有影响,pH>7,温度对其影响比较大。结论:柠檬酸、醋酸、蔗
糖、葡萄糖和可溶性淀粉对薏苡叶色素无明显影响,耐光性较差,氧化剂、还原剂中除Na2S2O3
对色素有比较明显的影响外,其他均无明显的影响,金属离子离子Fe3+对色素颜色的影响最
大,K+、Zn2+、Ni2+、Mn2+ 、Mg2+、Ba2+,Pb2+等离子对色素也有一定的影响。
关键词:薏苡叶;色素;提取;稳定性
中图分类号:R 284 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2011)12-0272-04
The stability of pigment from Guangxi's zhuang medicine Coix
lachryma-jobi L.leaves
CHEN Xian-feng1, MO Ji-he1, WEI Jin-ying1, LU Li-ju2, LI Xiao-qin2, HUANG Suo-yi2*
(1.Department of Clinical Medicine,Youjiang Medical University for Nationalities, Baise
533000; 2.Department of Pharmacy, Youjiang Medical University for Nationalities,
Baise 533000)
Abstract: Objective: To provide importante lentinus edodes for all kinds of new pigment used in food
products, cosmetic and leechdom etc. Study on the extraction of Guangxi's Zhuang Medicine Coix
lachryma-jobi L. pigment conditions and stability. Methods: Ethanol was used as the extractant agent,
the effect factors(pH, temperature, food additive, oxidizing agent and reducing agent, metallic ions)were
investigated. Results: The best extraction process condition is pH3 for 65% of ethanol solvent extract,
raw materials and ethanol than the quality and volume at room temperature for 1:500, 24 h baptized
mention; Coix lachryma-jobi L. leaves in 330 nm have the largest pigment absorption peaks, different
影响广西壮药薏苡叶色素
稳定性因子的研究
收稿日期:2011-05-09 *通讯作者
基金项目:广西自然科学基金资助课题(2011jjA20076);广西中医药科技专项资助课题(GZKZ 10-128);广西中医药管理局课题(gzzc1047);
右江民族医学院2010~2012年度普高学生科研项目(右医科字(2010)9号)。
作者简介:陈先凤(1992—),女,四川遂宁人,研究方向为天然产物化学与食品卫生。
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 添加剂与调味品
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2011年 第36卷 第12期
薏苡(Coix lachryma-jobi L.)为禾本科(Gra-
mineae)薏苡属(Coix L.)草本植物,它的干燥成熟种
仁称为薏苡仁,为常用中药,味甘淡,性微寒,
具有健脾、补肺、清热、利湿的功效,素有“滋
补保健之王”的美誉,《本草纲目》中称其乃上
品养心药[1]。薏苡作为食用兼药用的栽培作物(也
有野生的),薏苡具备了较全面营养保健功能[2]。
薏苡全身是宝,薏苡叶中所含的生物碱,有清热
利湿、健脾杀虫、暖胃益气、舒盘活血等作用
[3]。我国薏苡资源丰富,而广西是中国薏苡的主
产区[4],广西壮药薏苡资源最为丰富,是广西的
优势资源,具有巨大的医药应用开发价值。
食用色素是食品添加剂的一个重要分支,国
际上对食品安全问题日益重视,回归天然、崇尚
绿色成为发展的潮流。随着医学毒理学和生物学
实验工作的进展,相继发现化学合成色素中不
少品种具有严重的慢性毒性和致癌性,而逐渐被
天然色素替代[5]。天然色素以其自然的色泽,安
全无毒且具有一定的营养和药理保健作用而备受
人们青睐,研究发展也较快[6]。天然色素主要由
植物组织中提取,也包括来自动物和微生物的一
些色素[5]。它不仅没有毒性,有的还有一定的营
养,甚至有一定的药理作用,天然色素取代化
学合成色素是一种发展趋势[5]。 为了寻求安全性
更高的食用色素,人们把关注的焦点集中从动植
物、微生物中开发安全、无毒副作用以及兼有营
养和药用保健功能的天然食用色素。广西壮药薏
苡叶色素的提取研究尚未见报道,为此对广西壮
药薏苡叶色素的提取及其稳定性进行了较详细的
研究。
1 实验材料与试剂
1.1 仪器
722N型可见分光光度计:上海精密科学仪
器有限公司;pHS-3C精密 pH计:上海雷磁仪器
厂;HHs-21-4型电热式恒温水浴锅:江苏金坛宏
凯仪器厂;GN2085型电子天平:上海民桥精密科
学仪器有限公司;DHG-9070A型电热恒温鼓风干
燥箱:上海精宏实验设备有限公司;FZ-102型植
物粉碎机:上海胜启仪表有限公司。
1.2 试剂
95%乙醇、盐酸、氢氧化钠、苯甲酸钠、柠
檬酸、醋酸、蔗糖、葡萄糖、淀粉、过氧化氢、
硫代硫酸钠、抗坏血酸、氯化钾、氯化镁、硫酸
锌、硫酸镍、氯化钠、氯化铁、氯化钡、醋酸
铅、硫酸锰:AR;广西壮药薏苡叶:采自广西梧
州市藤县东荣镇。
2 实验方法
2.1 薏苡叶色素的提取
pH environment of the pigment has different effects, when pH<7, almost no effect of temperature on the
pigment> 7, temperature, pH value of its infl uence is bigger. Conclusion: Citric acid, acetic acid, sucrose,
glucose and soluble starch on Coix lachryma-jobi L. leaves no signifi cant effect, pigment resistance to
light the gender is poorer, oxidant, reductant except for pigment Na2S2O3 had evident effects outside, other
were not signifi cantly infl uence, metal ions of pigment color Fe3+ ion the maximum impact, K+, Zn2 +, Ni2+,
Mn2+, Mg2+, Ba2+ and Pb2+ plasma on pigments, was also an infl uence.
Key words: Coix lachryma-jobi L. leaves; pigment; extraction; stability
表1 薏苡叶色素的光谱特征
波长/nm 吸光度
300 0.292
310 0.762
320 1.013
330 1.387
340 1.284
350 1.071
360 0.818
370 0.616
380 0.457
390 0.323
400 0.243
410 0.187
420 0.157
440 0.103
460 0.072
取一定量新鲜薏苡叶,用水洗净,风干,
剪碎,称取2 g。选取乙醇为提取剂,加入pH3的
65%乙醇1000 mL,室温浸泡24 h,过滤,去渣,
配制成溶液,作为薏苡叶色素原液备用。
2.2 薏苡叶色素的光谱特征
取薏苡叶色素原液室温下,以蒸馏水为参
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比液,用厚度为1 cm的比色皿在波长为300~460
nm范围内测定吸光度,结果如表1所示。由表1
可知,薏苡叶色素在300~460 nm波长范围内,
最大吸收波长为330 nm,故选用此波长检测薏苡
叶色素。
3 结果与讨论
3.1 不同pH对薏苡叶色素稳定性的影响
各取30 mL薏苡叶色素原液,用5 mol/L HCl
和2 mol/L NaOH通过酸度计调节溶液pH分别为
1、3、5、7、9、11、13。以蒸馏水为参比液,
用1 cm比色皿,在330 nm测定吸光度值,结果如
表2所示。
表2 pH对薏苡叶色素稳定性的影响
pH 吸光度
1 0.951
3 1.108
5 1.137
7 1.215
9 1.252
11 1.161
13 1.022
由表2可以看出,当pH<9时,随溶液pH增
大,其吸光度值逐渐增大,当pH>9时,随溶pH
增大,其吸光度值又逐渐减小,说明其在pH为9
的稍偏碱性环境中稳定,而在过碱和酸性环境条
件下溶解度降低,故在应用时应注意pH变化对
食品色泽的影响。从溶液颜色看,其色均为浅绿
色,且随吸光度值增大而颜色逐渐加深。
3.2 温度对薏苡叶色素稳定性的影响
将上述配制好的pH为1、3、5、7、9、11、
13的薏苡叶色素溶液各取5份,每份5 mL置于大试
管中,将各个大试管置于不同温度的恒温水浴锅
内,恒温0.5 h,取出冷至室温后,在330 nm测定
各试管溶液吸光度,结果如表3所示。
3.3 食品添加剂对薏苡叶色素稳定性的影响
各取5 mL薏苡叶色素原液于7支试管中,分别
加入5 mL 3%的苯甲酸钠、3%柠檬酸、3%醋酸、
3%蔗糖、3%葡萄糖、3%可溶性淀粉等食品添加
剂,另一试管加入蒸馏水5 mL混合作为对照液,
振荡,放置25 min。在330 nm测定各试管溶液的吸
光度,结果如表4所示。
表4 食品添加剂对薏苡叶色素稳定性的影响
食品添加剂 吸光度
对照液 0.738
苯甲酸钠 0.618
柠檬酸 0.717
醋酸 0.721
蔗糖 0.719
葡萄糖 0.726
淀粉 0.757
由表4可知,除苯甲酸钠对薏苡叶色素有褪色
作用外,其他添加剂对薏苡叶色素稳定性没有明
显影响,故此色素可以做柠檬酸、醋酸、蔗糖、
葡萄糖和可溶性淀粉等添加剂的着色剂。
3.4 氧化剂、还原剂对薏苡叶色素稳定性的影响
取 薏 苡 叶 色 素 原 液 各 3 m L 置 于 5 支 试 管
中,分别加入3 mL的蒸馏水(混合液为对照液)、
3%(NH4)2S2O8、3%H2O2、3%Na2S2O3、3%抗坏血
酸,振荡,放置25 min,在330 nm处测定各试管溶
液吸光度,结果如表5所示。
表5 氧化剂、还原剂对薏苡叶色素稳定性的影响
氧化剂、还原剂 吸光度
对照液 0.670
(NH4)2S2O8 0.742
H2O2 0.701
Na2S2O3 1.658
抗坏血酸 0.833
从实验结果可以看出Na2S2O3对色素有比较明
显的影响,即氧化剂Na2S2O3对色素影响较大。但
总的来看,此色素的抗氧化和还原作用较强。
3.5 金属离子对薏苡叶色素稳定性的影响
取3 mL薏苡叶色素原液,分别加入等体积1 g/
L离子溶液,对照液中加入等量水,振荡,静置一
夜,观察颜色变化,在330 nm测定各试管溶液吸
光度,结果如表6所示。
由表6可知,从溶液颜色变化来看,加Fe使
其颜色变深产生沉淀,对色素影响最大,因此
不宜用铁制品加工或盛装色素溶液;K+、Zn2+、
表3 温度对薏苡叶色素稳定性的影响
温度/℃
25 40 60 80 100
1 1.201 1.174 1.208 1.252 1.347
3 1.113 1.081 1.131 1.155 1.215
5 1.180 1.201 1.252 1.215 1.284
7 0.910 0.712 1.234 0.772 0.963
9 0.900 0.860 0.848 0.893 1.060
11 1.018 0.907 0.917 0.951 1.013
13 0.947 0.886 0.886 0.896 1.260
pH
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Ni2+、Mn2+使其吸光度值稍增大,而Mg2+、Ba2+
使其吸光度值稍减小,Pb 2+使其吸光度值减小
较明显,说明这些金属离子对色素也有不同程
度的影响。
3.6 光照对薏苡叶色素稳定性的影响
分别配制色素原液:乙醇(体积)1:5、1:10、1:20
的不同浓度的色素液,分别分成两份,一份放在
太阳光底下,一份放在室内自然光下(对照)。6 h
后,在330 nm测定吸光度,结果如表7所示。
表7 光对薏苡茎色素稳定性的影响
吸光度
太阳光 自然光
1:5 1.092 1.065
1:10 1.208 1.187
1:20 1.290 1.268
由表7可知,太阳光紫外线对色素稳定性有
一定的影响,而且无论浓度大小都受其影响。因
此,在生产、应用这种色素时应尽量避免太阳光
或紫外线直射,最好能密封保存。
4 结论
薏苡叶色素是水溶性色素,用酸性乙醇溶液
作提取剂可获得稳定的鲜艳的提取液。此色素在
酸性和碱性条件下溶解度较小,而在稍偏碱性条
件下较稳定。薏苡叶色素具有良好的热稳定性,
但高温可加快变色反应,应置低温或室温环境贮
放。薏苡叶色素对食品添加剂具有良好的稳定
性,并且抗氧化和还原作用强。而金属离子和太
阳光紫外线对此色素影响较大。薏苡叶色素色调
自然,原料来源丰富,有大规模开发的可能。利
用本文的提取方法,提取率高,是一种很有开发
前景的食用色素品种。
本实验中提取的广西壮药薏苡叶色素,具有
较好的稳定性,是一种优良的色素资源,可添加
或用于食品、药物或化妆品等方面。从广西壮药
薏苡叶中提取色素是开发利用广西壮药薏苡又一
新途径,是潜在的天然着色剂和理想色素来源。
参考文献:
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色素溶液
表6 金属离子对薏苡叶色素稳定性的影响
金属离子 溶液颜色 吸光度
对照液 - 0.703
K+ 淡黄 0.714
Mg2+ 黄绿色 0.697
Zn2+ 淡黄 0.712
Ni2+ 淡绿 0.726
Fe3+ 黄色 3.000
Mn2+ 黄绿色 0.712
Ba2+ 黄绿色 0.672
Pb2+ 淡黄 0.321
本刊启事
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