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紫茉莉红色素的提取及其稳定性研究



全 文 :食品研究与开发 2007.Vol.28.NO.02
基金项目:右江民族医学院2005-2007年度普高学生科研项目立项
资助课题(右医院字[2006]8号)
作者简介:蒋丽芳(1985-),女(汉),本科,研究方向:中草药有效成
分提取。
*通迅作者:黄锁义(1964-),男(汉),副教授,研究方向:中草药有效
成分提取、微量元素、有机合成。
紫茉莉(CommonFour-o′clockL.)为紫茉莉科紫
茉莉属多年生草本植物,紫茉莉原产热带美洲等地,我
国各地均有栽培[1]。紫茉莉因具有茉莉花的香味,也叫
野茉莉、草茉莉,是天然无副作用的化妆品,因此又名
胭脂粉、宫粉花、白粉花、粉团花、粉孩儿等。紫茉莉花
晚上散发的浓郁香气,可麻醉及驱除蚊虫。紫茉莉对二
氧化硫、一氧化碳和氯气都具有较强的抗毒作用;能吸
收铅、汞蒸气等有害物质。紫茉莉的叶、根、种子和花均
可入药,味甘苦、淡凉,具有清热解毒、利湿消肿、活血散
淤、调经利尿等功效,能有效治疗月经不调、白带、子宫
糜烂、前列腺炎、泌尿系统感染、风湿关节酸痛、急性关
节炎、跌打损伤、糖尿病、疥疮、痔疮等疾病[2]。
食用色素是食品添加剂的主要组成部分,它不仅
广泛用于食品工业以改善食品的色泽,而且广泛用于
医药和化妆品工业,以增加商品的外在质量[3]。近年来,
人们陆续发现合成色素大多具有慢性毒性和致癌作
蒋丽芳 1,刘海花 1,黄锁义 2,*,裴正玲 1,孙婷婷 1,阳文辉 1,李卫彬 1,陆海峰 2
(1.右江民族医学院医学检验系,广西 百色 533000;2.右江民族医学院化学教研室,广西 百色533000)
紫茉莉红色素的提取及其稳定性研究
摘 要:为生产各种食用品、化妆品、医药药品等色素新产品提供重要原料,研究了紫茉莉红色素的提取条件和稳定
性。以乙醇作提取剂,用紫外分析法研究色素的稳定性。研究结果为:乙醇提取的适宜工艺条件是以pH=3的65%乙
醇溶液,原料与乙醇的质量与体积比为1:10,在室温下浸提24h。色素在440nm有最大吸收峰,该色素水溶性较好,
在pH值1~9时具有良好的稳定性,热稳定性也较好。蔗糖、葡葡糖和盐等食品添加剂对色素无影响,但淀粉对其影
响较大,耐光性较差。影响明显的氧化剂有(NH4)2S2O8、还原剂有抗坏血酸,金属离子对其影响较大。
关键词:紫茉莉;红色素;提取;稳定性
THEEXTRACTIONOFCOMMONFOUR-O′COLCKPIGMENTANDTHESTUDYOFITSSTABILITY
JIANGLi-fang1,LIUHai-hua1,HUANGSuo-yi2,*,PEIZheng-ling1,SUNTing-ting1,YANGWen-hui1,
LIWei-bin1,LUHai-feng2
(1.LabortoryofMedicineSciences,YoujiangMedicalColegeforNationalities,Baise533000,Guangxi,China;
2.DepartmentofChemistry,YoujiangMedicalColegeforNationalities,Baise533000,Guangxi,China)
Abstract:Toprovideimportantrawmaterialforalkindsofnewpigmentusedinfoodproducts,cosmeticand
leechdometc.Studyonthestabilityofredpigmentfromcommonfour-o′clockandtheconditionofextraction.
Ethanolwasusedastheextractantintheextraction,andthepigmentstabilitywasinvestigatedbyUVspectrum.
Theoptimumconditionforethanolextractionis:65%ethanolwasusedastheextractant(pH=3),and1gmaterial
wasextractedin10mLextractantunderroomtemperaturefor24h.Theλmaxforthepigmentwas440nm,which
hasgoodsolubilityinwater,andexcelentstabilityintheextractant(pH1~9)forwidetemperaturescope,badlight
resistancecharacteriticswasobserved,however.Somecommonfoodadditive,suchascanesugar,glucoseandsalt,
hasnoefectonthestabilityofthepigment,whilestarch,(NH4)2S2O8 (oxidant),vitaminC (reducingagent)and
metalicionshavegoodefectonitsstability.
Keywords:commonfour-o′clock;redpigment;extraction;stability
科学研究
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食品研究与开发2007.Vol.28.NO.02
用,开始意识到合成色素对健康所带来的严重威胁,各
国开始限制合成色素的使用[4]。而天然色素不但无害无
毒,还具有食品本身的色泽并促进食欲,增加消化液的
分泌,对人体有医疗和保健作用[5]。为了寻求安全性更
高的食用色素,天然食用色素备受关注,特别是从动植
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[4]。紫茉莉红色素的提取研
究尚未见报道,为此,我们以乙醇为溶剂,对紫茉莉红
色素的提取及其稳定性进行了较详细的研究。
1 仪器与试剂
1.1 仪器
UV-755B紫外可见分光光度计(上海分析仪器总
厂);pHS-3C精密 pH计 (上海雷磁仪器厂);HH
syz1-Ni6-C电热恒温水浴锅 (北京长源实验设备厂);
HH-S型水浴锅(巩义市英峪予华仪器厂);DHG-9070A
型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公
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;过二硫酸铵;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;硫酸锰均为AR。新鲜紫茉
莉(根、茎、叶、花)采自右江民族医学院花圃。
2 方法与结果
2.1 紫茉莉红色素的提取
取一定量新鲜紫茉莉,用水洗净,风干,剪碎,称取
20g。选取乙醇为提取剂[6],加入 pH=3的 65%乙醇
200mL,室温浸泡 24h,过滤,去渣,配制成 250mL的
溶液,作为紫茉莉红色素原液备用。
2.2 紫茉莉色素的光谱特征
取紫茉莉红色素原液室温下,以蒸馏水为参比液,
用厚度为1cm的比色皿在波长为360nm~600nm范
围内测定吸光度。如表1。
由表1可知,紫茉莉红色素在360nm~600nm的
波长范围内,最大吸收波长为 440nm,故测定时选用
此波长。
2.3 不同pH值对紫茉莉红色素稳定性的影响
各取 30mL紫茉莉红色素原液,用5mol/LHCl和
2mol/LNaOH通过酸度计调节溶液 pH值分别为
1,3,5,7,9,11,13。以水为参比,用 1cm比色皿,在
440nm处测定吸光度值。如表2。
由表2可以看出,随溶液pH值增大,其吸光度值
逐渐增大,说明其在碱性条件下稳定,在酸性条件下溶
解度降低,故在应用时应注意pH值变化对食品色泽
的影响。从溶液颜色看,pH<9时,为橙色,当pH>11
时,为紫红色,且随pH值增大颜色加深。
2.4 热对紫茉莉红色素稳定性的影响
将上述配制好的 pH值为 1,3,5,7,9的紫茉莉红
色素溶液,各取5份,每份5mL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0.5h,取
出冷却至室温后,在440nm处测定吸光度。如表3。
表3表明,随着温度的升高,吸光度随着变大,紫茉
莉红色素原液的颜色也逐渐变深。但在 20℃~80℃
其吸光度值变化不明显,即此色素在20℃~80℃时
对热具有较好的稳定性。此色素液应置低温或室温环
境中贮放。这与天然色素在低温时性质一般较稳定,加
热或高温可加快变色反应,尤其在加热至高温时易氧
化褪色相吻合[7]。当pH为9时,其吸光度值变化幅度
较大。且pH值对此色素稳定性的影响比温度高低影
响更大些。所以在生产、应用中应注意其酸度,并避免
高温。
2.5 食品添加剂对紫茉莉红色素稳定性的影响
各取5mL紫茉莉红色素原液于7支试管中,分别
加入5mL3%的苯甲酸钠、3%柠檬酸、3%醋酸、3%
表1 紫茉莉红色素的光谱特征
Table1 Thecharacteristicspectrumofcommon
four-o′clockredpigment
λ(nm)
A
λ(nm)
A
360
0.830
500
0.883
380
0.923
520
0.690
400
1.284
540
0.701
420
1.420
560
0.554
440
1.770
580
0.402
460
1.658
600
0.597
480
1.465
620
0.561
640
0.701
表2 pH值对紫茉莉红色素稳定性的影响
Table2 TheefectofpHoncommonfour-o′clockredpigment
pH
A
1
0.932
3
1.161
5
1.102
7
1.357
9
1.268
11
1.481
13
2.046
表3 热对紫茉莉红色素稳定性的影响
Table3 Theefectoftemperatureoncommon
four-o′clockredpigment
pH=1 pH=3 pH=5 pH=7 pH=9温度(℃)
Temperature(℃)
20
40
60
80
100
1.237
0.900
0.903
1.036
1.022
1.201
1.113
1.225
0.815
1.658
1.119
1.046
1.194
1.252
1.398
1.347
1.229
1.387
1.377
1.854
1.292
1.174
1.301
1.377
2.046
A
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食品研究与开发 2007.Vol.28.NO.02
蔗糖、3%葡萄糖、3%可溶性淀粉等食品添加剂。取紫
茉莉红色素原液5mL于试管中并加水5mL混合作为
对照液,振荡,放置25min。在440nm处测定吸光度。
如表4。
由表4可知,除可溶性淀粉对紫茉莉红色素有增
色作用(淀粉溶液不透明)外,其他添加剂对紫茉莉红色
素稳定性没有明显影响,故此色素可以做苯甲酸钠、柠
檬酸、醋酸、蔗糖和葡萄糖等添加剂的着色剂。
2.6 氧化剂、还原剂对紫茉莉红色素稳定性的影响
取紫茉莉红色素原液各 3mL置 5支试管中,分
别加入3mL的水(混合液为对照液)、3%(NH4)2S2O8、
3%H2O2、3%Na2S2O3、3%抗坏血酸,振荡,放置25min,
在440nm处测定吸光度。如表5。
从表 5结果看出(NH4)2S2O8、抗坏血酸,对色素有
一定的影响。但总的看来,此色素的抗氧化作用较强。
2.7 金属离子对紫茉莉红色素稳定性的影响
取3mL色素原液,分别加入等体积1g/L离子溶
液,对照中加等量水,振荡,静置一夜,观察颜色变化,
在440nm测定吸光度。如表6。
表6表明,从溶液颜色变化来看,加Fe3+、Pb2+使其
颜色变深产生沉淀,对色素影响最大,因此,不宜用铁
或铅制品加工或盛装色素溶液;K+、Mg2+、Zn2+、Ni2+使
其吸光度值稍减小,而 Mn2+、Ba2+使其吸光度值稍增
大,这些金属离子也不同程度对色素有一定的影响;而
Na+使色素的颜色和吸光度都不变,对色素没有影响。
总的看来,大多数金属离子对紫茉莉红色素的稳定性
有一定影响。
2.8 日光对紫茉莉红色素稳定性的影响
分别配制色素原液:乙醇比(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)。6h后,在
440nm处测定吸光度。如表7。
由表7可知,太阳光紫外线对色素稳定性影响很
大,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。
3 讨论
紫茉莉红色素是水溶性色素,用酸性乙醇溶液作
提取剂可获得稳定的鲜艳的提取液。此色素在酸性条
件溶解度较小,而在碱性条件较稳定。紫茉莉红色素具
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。紫茉莉红色素对食品添加剂具有较
好的稳定性,且抗氧化性较强。而金属离子和太阳光紫
外线对此红色素影响较大。紫茉莉红色素色调自然,原
料来源丰富,有大规模开发的可能。利用本文方法,提
取率高,开发前景广阔。
参考文献:
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收稿日期:2006-09-03
加入 溶液 对照液 苯甲酸钠 柠檬酸 醋酸 蔗糖 葡萄糖 淀粉
SolutionComparativeliquorSodiumbenzoateCitricacidAceticacidCanesugarGrapesugarAmylum
A 1.585 1.569 1.538 1.538 1.585 1.585 1.745
表4 食品添加剂对紫茉莉红色素稳定性的影响
Table4 Theefectoffoodadditivesoncommon
four-o′clockredpigment
加入溶液 对照液 (NH4)2S2O8 H202 Na2S203 抗坏血酸
Solution Comparativeliguor
A 1.523 1.469 1.509 1.509 1.678
表5 氧化剂、还原剂对紫茉莉红色素稳定性的影响
Table5 Theefectofoxidizingagentandreducing
agentoncommonfour-o′clockredpigment
加入溶液 对照液 K+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ Na+ Fe3+ Mn2+ Ba2+ Pb2+
SolutionComparativeliquor
颜色 淡黄 淡黄 淡黄 淡黄 淡黄 淡黄
表6 金属离子对紫茉莉红色素稳定性的影响
Table6 Theefectofmetalionsononcommon
four-o′clockredpigment
A 0.900 0.876 0.866 0.777 0.724 0.900 3.000 0.917 1.5692.691
深绿色
沉淀 淡黄 绿色
棕褐色
沉淀
表7 光对紫茉莉红色素稳定性的影响
Table7 Theefectofsunoncommonfour-o′clockredpigment
色素溶液Pigmentsolution
自然光Naturallight
太阳光Sunlight
l:5
0.777
0.381
l:l0
0.384
0.316
l:20
0.227
0.196
Ascorbicacid
Color
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