全 文 ：2007年第8期
收稿日期:2007-06-19
作者简介:刘志明 (1961- ),男,黑龙江人,理学硕士,教授,研究方向:物理化学教学和天然食品研究。
E-mail:byndliuzhiming@126.com。
第8期(总第109期) 农产品加工·学刊 No.8
2007年8月 AcademicPeriodicalofFarmProductsProcessing Aug.
文章编号:1671-9646(2007)08-0021-03
0 引言
酸碱指示剂在化学分析及食品添加剂中的酸味剂
与膨松剂的检验方面有着广泛的应用。常用的酸碱指
示剂有酚酞、甲基橙和甲基红等,这些合成的酸碱指
示剂排放到环境中,可产生一定的环境危害 (如酚酞
进入生物体内会引起中毒)。刘玲等人[1~5]研究表明,
可利用大多数植物 (花、叶、果实) 色素的这种性质
判断溶液的酸碱性,还可将其作为酸碱滴定的终点指
示剂。方荣美[6]研究发现,有些食用色素可作为酸碱
指示剂加以应用,指示效果好、灵敏度高、方便安
全,值得推广。天然食用色素提取方便、成本低廉,
安全性高,是可再生资源,发展前景广阔,故可用天
然色素代替合成酸碱指示剂。
目前,检验食品添加剂的许多酸碱滴定,大多采
用酚酞指示剂,本研究用落葵红色素代替酚酞对食品
酸味剂和膨松剂进行检验。
天然食用色素主要存在于自然界的植物体内,而
且溶于水或乙醇等有机溶剂。天然食用色素的最大特
点是安全性高,没有毒副作用,有的还有一定的营养
价值或药理作用。有关天然食用色素的新资源、新品
种及新技术的报道和专利越来越多,但以食品色素作
为酸碱滴定指示剂方面的研究较少。从 1981年起,
相继有人进行了酸碱指示剂替代品的研究。研究涉及
到的有月季花、牵牛花、石榴花、杜鹃花、串红、萝
卜皮、葡萄皮、紫草、紫罗兰、李子皮、萝卜红色
素[1~6]、茶色素和紫甘蓝色素[7, 8]等,其中不少具有良
好的开发利用价值。目前尚未见到落葵红作为酸碱指
示剂替代品的研究报道。
落葵又称木耳菜、藤菜等,是一种蔓生蔬菜,其
幼苗、嫩梢或叶可以食用,我国各地均有栽培。落葵
具有药用功效,能清热、凉血、解毒[9]。落葵气味清
香爽口,风味独特,营养丰富。落葵生有圆形小浆
果,果熟后为紫红色,落葵果红色素主要存在于果皮
和果汁中,其主要成分为甜菜花青素和少量的甜菜红
苷。落葵红色素水溶性好,色泽鲜艳,可制得浸膏或
落葵红色素作为酸碱指示剂的研究
刘志明,张 瑞,张金利
(黑龙江八一农垦大学 食品学院,黑龙江 大庆 163319)
摘要:以落葵果为原料提取红色素,测定落葵红水溶液的变色 pH值为 8.5~10.4,与酚酞相同,且变色灵敏,可以作
为酸碱滴定指示剂并成为酚酞指示剂的代用品。用落葵红与酚酞一起作为对食品酸味剂和膨松剂分析指示剂的实验
结果表明,落葵红指示酸碱滴定终点变色明显,与酚酞相当。落葵红指示剂宜现用现配,而制成的浸膏在无水乙醇
密封下避光避热可长期保存。落葵红用作指示剂的安全性高,具有实用价值。
关键词:落葵红;酸碱指示剂;落葵果
中图分类号:TS207.3 文献标志码:A
ResearchonBaselaalbaL.RedPigmentActasAcid-baseIndicator
LiuZhiming,ZhangRui,ZhangJinli
(FoodstufColege,HeilongjiangAugustFirstLandReclamationUniversity,Daqing,Heilongjiang163319,China)
Abstract:Extractedredpigmentwithbasalyalbafruit.Determinedthecolorvariationofbasalyalbaredpigmentinthedif-
ferentpHsolution.ThepHscopeincolorvariationis8.5~10.4,sameasthephenolphthalein,andthecolorvariationsensi-
tivetopH.Itmaybesubstituteforphenolphthaleinactasacid-baseindicator.Useditandphenolphthaleinactasindicator,
analyzedfoodsourmatersandtheswelingagent,thecolortransformofendpointofacid-basetitrationisobvious,thisefect
sameasthephenolphthalein.Thebasalyalbaredpigmentindicatorsuitabletopreparationwhenuseit,ifmadeittoextracts
undertheconditionsofairtightwithalcoholandavoidthelightandhot,itcankeepinginstorageoveralongperiodoftime.It
hassecurityandpracticalvalue.
Keywords:BaselaalbaL.;acid-baseindicator
农产品加工·学刊 2007年第8期
表1 柠檬酸含量测定的实验数据
紫红色粉末。落葵易种易采,产量大,其果色素含量
高,易贮存,是一种值得开发利用的天然色素资源。
1 实验研究
实验提取落葵红色素,通过测定落葵红在不同
pH值溶液中的颜色变化,确定用它作为指示剂进行
酸碱滴定的适宜条件,并用落葵红代替酚酞指示剂进
行食品酸味剂和膨松剂有效成分测定的酸碱滴定,同
时用酚酞指示剂进行对比实验。
1.1 实验材料与仪器
1.1.1 实验材料
采摘成熟、饱满和黑亮的落葵果实,阴干备用
(直接用鲜果亦可)。
1.1.2 试剂
柠檬酸 (C6H8O7·H2O)、盐酸 (HCl)、氢氧化钠
(NaOH)、乙醇、氯化钡 (BaCl2)、酚酞。
酚酞指示剂:1g酚酞溶于 100mL体积分数为
60%的乙醇溶液中。
以上试剂均为AR级。
1.1.3 仪器与设备
(1) 分析天平:量程110g,分度值0.0001g。
(2) DELTA-320型酸度计:pH值量程为 1~14,
分度值为0.01。
(3) SYP-Ⅱ型玻璃恒温水浴器:控温范围为室
温至100℃,控温精度±0.05℃。
(4)FD-1B-55型冷冻干燥机。
(5) 滴定管:微量 (5mL量程,0.02mL分度
值) 和普通 (50mL量程,0.2mL分度值)。
(6) 磁力搅拌器。
1.2 试验方法
1.2.1 落葵红的提取[10]
称取落葵果 2g,用 20mL浓度为 0.05mol/L的
HCl溶液浸泡 2h,过滤后称质量,得色素溶液
17.2716g,将其放入 2个预先称质量的培养皿中,
置于冰箱中,冻成薄冰后放入冷冻干燥机中干燥,得
0.2632g浸膏状落葵红色素粗品,可直接用浸提液
作指示剂。如用浸膏作指示剂需配成溶液 (浓度同浸
提液)。长时间贮存宜将浸膏浸入无水乙醇中避光避
热封存。
1.2.2 落葵红溶液在不同pH值时的颜色
用 100mL烧杯取 30mL浓度为 0.1mol/L的稀
HCl溶液,加入落葵红色素溶液 (上述浸提液或浓度
与其相当的浸膏溶液)10滴,置恒温磁力搅拌器上,
用酸度计测其pH值,记录溶液颜色;然后慢慢滴加
0.1mol/L的 NaOH溶液,记录落葵红溶液颜色和对
应的pH值,直到溶液为紫色,此时每加1滴或半滴
NaOH溶液,测1次pH值,并观察颜色变化。
测定结果表明,落葵红溶液pH值小于8.51时呈
紫红色,pH值大于 10.35时呈淡紫色。所以落葵红
作为指示剂的变色范围是pH值为8.5~10.4。
1.2.3 落葵红指示剂在食品添加剂检测中的应用
实验测定了柠檬酸、盐酸、醋酸、苯甲酸、食用
米醋和氢氧化钠在食品添加剂检测中的应用,都取得
很好的效果。本文仅以柠檬酸和氢氧化钠测定为例,
阐述该指示剂在食品添加剂酸味剂和膨松剂测定中的
应用。
(1) 柠檬酸含量的测定。称取 1.5g(准确至
0.0001g) 试样,放入 100mL烧杯中,加入 50mL
除 CO2的蒸馏水,在磁力搅拌器搅动下溶解,加入
3滴质量分数为1%的酚酞指示剂溶液 (与加10滴落
葵红溶液比较),用浓度为 1mol/L的 NaOH标准溶
液滴定至粉红 (淡紫) 色为终点。
C6H8O7·H2O含量A为:
A(%)=0.07005c(V-V0)×100/m
=7.005c(V-V0)/m。 (1)
式中:A——C6H8O7·H2O含量,%;
0.07005——1mmolC6H8O7·H2O的质量,g;
c——NaOH标准溶液的摩尔浓度,
0.9860mol/L;
V,V0——滴定待测液和空白滴定所耗 NaOH标准
溶液的体积,mL;
m——试样质量,g。
柠檬酸含量测定的实验数据见表1。
(2) NaOH含量的测定。迅速称取固体 NaOH
38g(准确至0.0001g),放入100mL烧杯中,加除
CO2蒸馏水溶解,然后全部转移到 1000mL容量瓶
项目
试样的质量
g
消耗NaOH
标准溶液体积
mL
空白滴定消耗NaOH
标准溶液体积
mL
颜色变化
柠檬酸含量
%
平均含量
%
相对标准偏差
%
酚酞指示剂
1.5010
1.5018
1.4994
21.72
21.77
21.69
0.05
0.06
0.05
无→粉红
99.72
99.85
99.68
99.75 0.0584
落葵红指示剂
1.5009
1.5012
1.4998
21.78
21.82
1.74
0.12
0.14
0.10
紫红→淡紫
99.68
99.75
99.66
99.70 0.0475
·22·
2007年第8期
真菌菌株 7株,对其中一株放线菌 AF1进行了分子
鉴定,确定其分类地位应为链霉菌属 Streptomyces
macrosporus种。
(2) 经抗菌谱实验测定,发现菌种 AF1对丝状
真菌有较强的拮抗作用,对酵母及细菌无作用。菌种
AF1抗菌物质的结构与性质的研究正在进行之中。
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[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[1]
(上接第11页)
中,再用该蒸馏水稀释至刻度,摇匀。吸取 50.0mL
待测溶液,放入250mL烧杯中,加入20mL质量分
数为10%的BaCl2溶液,再加入3滴酚酞指示剂溶液
(与加10滴落葵红溶液比较),在磁力搅拌器的搅拌
下,用浓度为 1mol/L的 HCl标准溶液滴定至微红
(淡紫) 色。
NaOH含量B为:
B(%)=0.040c(V-V0)×1000×100/50m
=80c(V-V0)/m。 (2)
式中:B——NaOH含量,%;
0.040——1mmolNaOH的质量,g;
c——HCl标准溶液的摩尔浓度,
0.8142mol/dm;
V,V0——滴定待测液与空白滴定所耗 HCl标准溶
液的体积,mL;
m——试样质量,g。
NaOH含量测定的实验数据见表2。
由表1和表2可知,用落葵红作指示剂进行食品
添加剂检测时,误差小,精密度高,结果与实际相
符,终点颜色变化比较敏锐,可以代替酚酞使用。
2 结论
(1) 落葵果是提取天然红色素的优质原料,提取
的红色素色泽鲜艳、纯正,操作简便,安全性高。
(2) 落葵红可作酸碱指示剂,指示效果好,灵敏
度高。落葵红指示剂变色的pH值范围为8.5~10.4。
(3) 落葵红在提取、干燥和储存时要尽量避免长
时间接触光和空气,可将提取液浓缩干燥成固体,用
无水乙醇密封,避光密闭保存。干燥后可得紫色浸膏
或粉末,它的复原性好,可现用现配。
(4) 落葵果易得,色素含量高,其色素作为酸碱
滴定指示剂的成本低廉,无环境危害,值得推广。
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表2 NaOH含量测定的实验数据
项目
试样的质量
g
消耗HCl
标准溶液体积
mL
空白滴定消耗HCl
标准溶液体积
mL
颜色变化
NaOH含量
%
平均含量
%
相对标准偏差
%
酚酞指示剂 38.0060
57.52
57.65
57.46
0.05
0.05
0.06
无→粉红
98.49
98.72
98.37
98.53 0.1810
落葵红指示剂 38.0060
57.96
57.88
57.90
0.16
0.10
0.14
紫红→淡紫
99.06
99.03
98.99
99.03 0.0357
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[1]
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刘志明,等:落葵红色素作为酸碱指示剂的研究 ·23·