全 文 ：文章编号:1004 － 5422(2015)04 － 0322 － 04
落葵色素的提取及抗氧化活性初探
何 钢1，张健明1，2，梁 立1，苏 畅1，苟小军1，刘 嵬1
(1．成都大学 药食同源植物资源开发四川省高校重点实验室，四川 成都 610106;
2．西华大学 生物工程学院，四川 成都 610039)
摘 要:以成熟的落葵果实为材料，考察落葵色素的提取条件对其得率的影响以及色素抗氧化活性测定．落葵
色素采用稀盐酸浸提，单因素试验考察提取温度、料液比、提取时间及提取次数对落葵色素的得率的影响，并检
测 pH值、光照、温度对色素稳定性的影响和落葵色素清除 DPPH 自由基的能力．结果表明:落葵色素的最佳提
取条件为，温度 45 ℃条件下按 1∶ 10 的料液比提取 30 min，提取次数为 2 次;室温条件下，落葵色素在 pH值为
3 ～ 9 之间较稳定，颜色呈紫红色和果实色泽一致;光照会使色素褪色，但在 pH值为 5 ～ 9 之间时，耐光性最好;
高温会加速色素分解，落葵色素具有相当的清除 DPPH自由基能力．因此，落葵色素需低温避光保存，适宜弱酸
性和中性条件下使用．
关键词:落葵;色素;稳定性;抗氧化活性
中图分类号:Q946. 83 + 6;TS264. 4 文献标志码:A
0 引 言
药食同源植物来源的天然色素具有安全性高、
营养价值丰富和潜在的生物活性而被广泛关注． 随
着合成色素危害性的显露，寻找并开发天然色素代
替合成色素具有重要意义．据统计，大自然中具有丰
富色素的植物达2 000种以上［1］．落葵在分类上属于
落葵科落葵属的落葵，又名木耳菜、胭脂菜、豆腐菜
等，早在公元前 300 年已有药用和食用的相关记
载［2］．落葵果实营养丰富，其蛋白质、脂肪、维生素
和微量元素含量均高于橙和葡萄，还富含人体必需
氨基酸，其全株还可供药用，具有清热凉血的作
用［3］．落葵果实中含有大量的紫红色色素，1994 年，
张直［4］研究发现，落葵色素中主要含有 4 种组分，
包括橙黄色组分、橙红色组分、深红色组分和粉红色
组分，其中深红色组分和粉红色组分可能具有 2-苯
基苯并吡喃基本结构，橙黄色组分可能具有 2-苯基
苯并吡喃酮基本结构．现已明确，落葵的主要成分为
甜菜花青素，含少量甜菜红苷，易溶于水，经毒理学
和卫生学检验，证明是一种安全无毒、符合食品添加
剂卫生要求的天然色素［5］，可广泛用于食品、化妆
品的着色．另有报道表明，该色素还具有抑菌保鲜的
作用［6］．本实验将通过研究落葵色素的提取工艺、
稳定性和抗氧化活性，拟为落葵色素的工业生产和
开发利用提供相关数据参考．
1 材料与方法
1． 1 材料与仪器
1． 1． 1 药 材．
落葵果实采收于成都市洛带古镇，经鉴定为落
葵科落葵属的落葵成熟果实．
1． 1． 2 试 剂．
实验所用试剂包括:浓盐酸、无水乙醇、氢氧化
钠、抗坏血酸，分析纯，购于成都科龙化工试剂厂;
DPPH，CAS1898 － 66 － 4，纯度 ＞ 97. 0%，购于东京
化成工业株式会社．
1． 1． 3 仪 器．
实验所用仪器包括:HH-4 型数显恒温水浴锅，
常州澳华仪器有限公司;UV-5200 型紫外可见分光
光度计，上海元析仪器有限公司;FA2004 型电子天
平，上海越平科学仪器有限公司;ＲE-2000A 型旋转
蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂;冻干机，美国 LAB-
COMCO 公司;PHS-3C 型酸度计，成都方舟科技;
GENIUS3 型涡旋仪，德国 IKA VOＲTEX．
1． 2 方 法
1． 2． 1 落葵色素提取流程．
将落葵果实分选，除去叶、果柄等杂质，清洗、晾
干．取适量落葵果实，加入液氮碾磨成粉，保存于 －80 ℃
收稿日期:2015 － 07 － 09．
作者简介:何 钢(1982 — ) ，男，博士，讲师，从事微生物与生化药学研究．
冰箱备用．落葵色素提取操作要点为:落葵果实 →
碾磨→0. 01 mol /L稀盐酸提取→离心→上清液→减
压浓缩→真空冷冻干燥→落葵色素成品．
1． 2． 2 落葵色素提取工艺优化．
1)料液比．称取 1 g落葵粉，分别按照料液比为
1∶ 4、1 ∶ 5、1 ∶ 6、1 ∶ 7、1 ∶ 8、1 ∶ 10、1 ∶ 12 加入
0. 01 mol /L 稀盐酸溶液，在 45 ℃条件下提取 40
min，提取 3 次，合并提取液，测定色价．以色素色价
为指标，考察不同料液比对落葵色素提取率的影响．
2)提取时间． 按照筛选出的最佳料液比加入
0. 01 mol /L稀盐酸溶液，在 45 ℃条件下，分别提取
20、30、40、50、60 min，提取 3 次，其余操作同上． 以
色素色价为指标，考察不同提取时间对落葵色素提
取率的影响．
3)提取次数．称取 1 g落葵粉，按照筛选的最佳
料液比加入 0. 01 mol /L稀盐酸溶液，在温度 45 ℃，
最佳提取时间条件下，分别提取 1、2、3、4、5 次，其余
操作同上．以色素色价为指标，考察不同提取次数对
落葵色素提取率的影响．
4)提取温度．称取 1 g落葵粉，按照筛选出的最
佳料液比加入 0. 01 mol /L稀盐酸溶液，分别在温度
为 35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃条件下提取落葵
色素，提取时间、次数按照上述试验筛选出的最佳水
平进行，其余操作同上． 以色素色价为指标，考察不
同提取温度对落葵色素提取率的影响．
1． 2． 3 色价的测定．
按文献［7］方法将提取的色素上清液定容至一
定体积后，稀释至适当倍数于 539 nm处测定其吸光
度值．落葵色素的色价计算公式为，
色价(U /g)= A539 nm ×稀释倍数
稀释倍数 = V × n /m
式中，V 为定容后总体积;n 为稀释倍数;m 为提取
材料的质量．
1． 2． 4 落葵色素的稳定性．
1)pH 值对落葵色素稳定性的影响． 取 7 份 10
mL落葵色素溶液分别用 pH值为 1、3、5、7、9、11、13
的溶液(用 HCl 和 NaOH 调节酸碱度)定容至
100mL，并观察其颜色和测定 A539 nm值，计算色素残
留率．
2)光照对落葵色素稳定性的影响． 将测定 pH
值稳定性的落葵色素溶液进行持续光照，观察颜色
变化和测定 A539 nm值，计算色素残留率．
3)温度对落葵色素稳定性的影响． 取 5 份 10
mL落葵色素溶液分别置于 100 mL 容量瓶中，用蒸
馏水定容至刻度，再分别置于 20 ℃、40 ℃、60 ℃、80
℃、100 ℃的水浴中，30 min后测定 A539 nm值，计算色
素残留率．
1． 2． 5 落葵色素残留率的测定．
落葵色素残留率的计算公式为，
色素残留率 = A /A0 × 100%
式中，A0 为色素处理前 A539 nm值;A 为色素处理后
A539 nm值．
1． 2． 6 落葵色素对 DPPH自由基的清除活性．
按文献［8］方法检测落葵色素对 DPPH自由基的
清除活性:配制一定浓度的落葵色素溶液，分别移取
0. 02 mL、0. 04 mL、0. 06 mL、0. 08 mL、0. 1 mL落葵色素
溶液至试管，补加水至 0. 1 mL，再分别加入 3. 9 mL 0. 1
mmol /L DPPH乙醇溶液，混匀，于37 ℃暗反应30 min，
5 000 r /min 离心 10 min，于 517 nm 处测定吸光度
值 Ai，用 0. 1 mL水加 3. 9 mL 95%乙醇，混匀后作参
比调零．同时测定 0. 1 mL水和 3. 9mL DPPH乙醇溶
液混合液的吸光度值 A0，不同浓度梯度的样品溶液
0. 1 mL与 3. 9 mL 95%乙醇混合液的吸光度值 Aj，
以 6 mg /mL抗坏血酸为阳性对照．
清除率计算公式为，
清除率% =［1 －(Ai － Aj)/A0］× 100%
式中，Ai 为样品 A517 nm值;Aj 为样品溶液背景值;A0
为空白值．
2 结果与分析
2． 1 落葵色素提取工艺优化
2． 1． 1 料液比对落葵色素提取的影响．
料液比对落葵色素提取的影响如图 1 所示．由
图 1 知，当料液比为 1∶ 4 到 1∶ 10 范围内时，随着料
液
图 1 料液比对落葵色素提取的影响
比的增大，色价也呈上升趋势;当料液比为 1 ∶ 10
时，色价最高，达 91. 47 U /g;当料液比大于 1 ∶ 10
时，色价则随料液比的增大而下降． 因此，选择料液
比为 1∶ 10 可达到较优提取效果．
·323·第 4 期 何 钢，等:落葵色素的提取及抗氧化活性初探
2． 1． 2 提取时间对落葵色素提取的影响．
提取时间对落葵色素提取的影响如图 2 所示．
图 2 提取时间对落葵色素提取的影响
由图 2 可知，当提取时间由 20 min 延长至 30
min时，落葵色素色价随提取时间的延长而不断上
升;提取时间为 30 min 时，落葵色素色价最高，达
120. 54 U /g;而提取时间超过 30 min 时，其色价随
提取时间的延长而有所下降． 落葵色素色价随提取
时间的延长表现出先升后降的趋势，可能是由于落
葵色素提取过程中主要存在两方面因素影响:一是
色素溶出，表现为色价升高;二是外在因素如光、热、
氧等分解色素，表现为色价降低． 当提取时间为 20
min到 30 min时，色素溶出效应大于色素分解效应，
因此色价呈上升趋势;当提取时间大于 30 min 时，
色素分解效应大于色素溶出效应，因此色价呈下降
趋势．提取时间为 30 min可得到较优提取效果．
2． 1． 3 提取次数对落葵色素提取的影响．
提取次数对落葵色素提取的影响如图 3 所示．
图 3 提取次数对落葵色素提取的影响
由图 3 可知，提取次数影响着色素的溶出量，当
提取次数少时，色素不完全溶出;当提取次数过多
时，影响提取效率． 因此，选择适当的提取次数有利
于生产商降低成本，节省时间，提高效率． 由图 3 可
知，当提取次数 ＞ 2 次时，色价变化不明显，溶剂消
耗明显，增加了对后续浓缩处理成本，因此，落葵果
实中的色素提取 2 次即可．
2． 1． 4 提取温度对落葵色素提取的影响．
提取温度对落葵色素提取的影响如图 4 所示．
图 4 提取温度对落葵色素提取的影响
由图 4 可知，提取温度对色素提取效果影响较
大，当温度从 35 ℃上升到 45 ℃时，色价呈上升趋
势，45 ℃时色价达最大值为 96. 72 U /g．提取温度超
过 45 ℃，随着提取温度的升高，色价降低明显，这可
能是由于温度过高，使色素分解，同时也表明落葵色
素具有热不稳定性．因此，选择 45 ℃为提取温度可
得到较优的提取效果．
2． 2 落葵色素稳定性研究
2． 2． 1 pH值对落葵色素稳定性的影响．
pH值对落葵色素稳定性的影响如表 1 所示．
表 1 pH值对落葵色素稳定性的影响
pH值 1 3 5 7 9 11 13
A539 nm 0． 653 0． 756 0． 723 0． 71 0． 707 0． 512 0． 226
颜色 紫色 紫红色 紫红色 紫红色 紫红色 紫蓝色 黄绿色
由表 1 知，pH 值为 1 时，色素溶液呈紫色;pH
值为 3 ～ 9 时，色素溶液呈紫红色;pH值为 11 时，色
素溶液呈紫蓝色;pH 值为 13 时，色素溶液呈黄绿
色．这种色素溶液颜色变化随 pH 值变化的特点符
合典型的花色苷类化合物的特性．因此，在 pH 值为
3 ～ 5 之间时，落葵色素稳定好．
2． 2． 2 光照对落葵色素稳定性的影响．
光照对落葵色素稳定性的影响如图 5 所示．
图 5 光照对不同 pH值落葵色素稳定性的影响
由图 5 可知，不同 pH 值的落葵色素溶液随着
·423· 成都大学学报(自然科学版) 第 34 卷
光照时间的延长均出现不同程度的褪色现象，这表
明自然光对落葵色素有分解作用． 光照对不同 pH
值的落葵色素的分解作用不同，对 pH 值为 11 的色
素溶液分解作用最强． 光照 24 h 时，ω 为 37. 70%;
光照 120 h时，色素溶液基本无色，ω仅为 27. 93% ．
而光照对 pH值为 5、7、9 的色素溶液影响不明显，
光照 120 h 时，ω 分 别 为 74. 69%、78. 73%、
77. 09% ．因此，pH值为 5 ～ 9 时，落葵色素的光稳定
性较好;pH值为 1 ～ 3 时，色素的光稳定性较差;pH
值≥11 时，色素的光稳定性最差．
2． 2． 3 温度对落葵色素稳定性的影响．
温度对落葵色素稳定性的影响如表 2 所示．
表 2 温度对落葵色素稳定性的影响
温度 /℃ 20 40 60 80 100
残留率 /ω 95． 59% 93． 94% 82． 51% 47． 52% 28． 65%
颜色 紫红色 紫红色 浅紫红色 淡红色 淡黄色
由表 2 知，当温度≥80 ℃，加热 30 min时，落葵
色素残留率 ω ＜ 50%;当温度≥60 ℃，加热 30 min
时，落葵色素残留率 ω ＞ 80% ． 总体而言，落葵色素
在室温下稳定性较好，温度越高，稳定性越差． 因此
落葵色素耐热性差，高温对其有较强的破坏作用，需
低温保存．
2． 3 落葵色素对 DPPH自由基的清除活性
落葵色素对 DPPH的清除效果如图 6 所示．
图 6 落葵色素对 DPPH自由基的清除作用
由图 6 可知，随着溶液中色素浓度增加清除率
也随之增加．同 Vc 相比较清除效果较差，落葵色素
对 DPPH 自由基清除率得 EC50 值为 0. 3317 mg /
mL，VC 对 DPPH 自由基清除率得 EC50 值为
0. 02273 mg /mL．
3 结 论
稀盐酸浸提法提取落葵色素最佳工艺条件为:
以 1∶ 10 的料液比在 45 ℃下提取 30 min，共提取 2
次．落葵色素对光、热、酸碱敏感，需保存于阴凉环境
中．在 pH值为 5 ～ 9 时，落葵色素的稳定性较好，适
宜弱酸性和中性条件下使用． 落葵色素具有清除
DPPH自由基的能力，可以作为抗氧化剂开发利用．
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(下转第 350 页)
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Effects of Coating and Cold Storage on Freshness of Eggs
ZHANG Jiamin1，WANG Wei1，ZHUANG Ｒong2，YU Jing2，PAN Ziqiang2，XIA Na2
(1． Key Laboratory for Meat Processing of Sichuan Province，Chengdu University，Chengdu 610106，China;
2． School of Pharmacy and Bioengineering，Chengdu University，Chengdu 610106，China)
Abstract:For the study of the changing trend of egg freshness by coating and cold preservation during stor-
age，the paper compares the pros and cons under different storage conditions in terms of the quality of fresh
eggs． The study is conducted to study the index changes of the weight loss rate，relative density，pH and the
content of total volatile basic nitrogen of eggs stored by different coating at different temperatures． The results
show that coating or cold storage can both prolong the preservation period of eggs． The effects of paraffin are
the best among different coating material while the lower the refrigeration temperatures，the better the effects of
fresh keeping are． The methods of combining coating and cold storage can greatly extend the preservation peri-
od of eggs． By using liquid paraffin for coating，for the eggs stored at 0 ℃ for 90 days，their weight loss rate is
only 0. 20%，relative density，1. 069，pH value，9. 0 and TVBN，3. 66 mg/100 g．
Key words:eggs;coating;cold storage;

preservation period
(上接第 325 页)
Extraction Pigment from Fruits of Basella
Ｒubra L． and Its Antioxidant
HE Gang1，ZHANG Jianming1，2，LIANG Li1，SU Chang1，GOU Xiaojun1，LIU Wei1
(1． Key Laboratory for the Development of the Homologous Plants as Medicine and Food of
Higher Education Institutes of Sichuan Province，Chengdu University，Chengdu 610106，China;
2． School of Bioengineering，Xihua University，Chengdu 610039，China)
Abstract:Taking the mature Basella rubre fruit as the material，the influence of extraction condition of pig-
ment from fruits of Basella rubra L on yield is studied，so is the anti-oxidative activity of pigment． Through
single factor experiment and by soaking the pigment from fruits of Basella rubra L in diluted hydrochloric
acid，the influence of extraction time，frequency，temperature and material liquid ratios on yield of pigment
from fruits of Basella rubra L can be obtained． And the effects of pH，light and heat on pigment stability
and the ability of removing DPPH free radical are studied respectively． The results show that the best con-
dition of extraction Basella ruber pigment is extracted twice under 45 ℃ with 1∶ 10 material liquid for 30
min，respectively;Basella ruber pigment is stable between pH 3 ～9 at room temperature with purple color，
the same color as the fruit． Meanwhile，the color might fade under light． However，its light resistance a-
chieves the best between pH 5 ～9． High temperature can accelerate the decomposition of pigment． Basella
ruber pigments can remove DPPH free radicals． Therefore，Basella ruber pigment needs to be preserved in
darkness with low temperature and be used at weak acid and neutral conditions．
Key words:Basella ruber L;pigment;stability;anti-oxidant
·053· 成都大学学报(自然科学版) 第 34 卷