全 文 ：紫藤花色苷的提取及稳定性研究
刘会超 , 贾文庆 , 尤 扬 , 周艳霞　(河南科技学院园林学院 ,河南新乡 453003)
摘要　[目的 ]为提取紫藤花色苷寻求一种好的方法。 [方法] 采用正交试验研究了紫藤花色苷的提取条件 ,并探讨其理化性质。 [结
果]用料液比 1∶20, 90%乙醇和 1%盐酸在 45℃条件下浸提 3h,提取效率最好;花色苷色素溶液的颜色随着溶液pH值的改变而变化 ,金
属离子Na+、Cu2+、Zn2+、Mg2+对花色苷色素颜色无影响;色素溶液的氧化性 、还原性均较差;蔗糖 、葡萄糖和柠檬酸等食品添加剂对色素
稳定性均无显著影响。 [结论]紫藤花色苷是一种有前途的天然色素。
关键词　紫藤;花色苷;提取;稳定性
中图分类号　S68　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)15-07915-03
StudiesontheExtractionandStabilityofWisteriasinensisAnthocyanin
LIUHui-chaoetal　(HenanInstituteofScienceandTechnology, Xinxiang, Henan453003)
Abstract　[ Objective] TheaimofthestudywastoseekagoodmethodtoextractWisteriasinensisanthocyanin.[ Method]Physico-chemicalprop-
ertiesandextractionsconditionofWisteriasinensisanthocyaninwereexplored[Result] Thestudyshowedthatgoodyieldofpigmentcouldbeob-
tainedby90%ethanoland1%hydrochlorideat45 ℃for3hwiththesolid-liquidratio1∶20.Thecolourofpigmentsolutionchangedwiththe
pHvalueofsolution.MetalicionsNa+, Cu2+, Zn2+, Mg2+ hadnoefectonthecolorofanthocyanpigment.Oxidationandreductionperformance
ofthepigmentsolutionhadpoor;Sucrose, glucoseandcitricacidandotherfoodadditiveshadnosignificantefectonthepigment.
Keywords　Wisteriasinensis;Anthocyanin;Extraction;Stability
基金项目　河南省创新人才工程项目(2005-126-49);河南科技学院博
士基金项目(050106);河南科技学院重点项目基金项目
(050121)。
作者简介　刘会超(1964-),男 ,河南南阳人 ,博士 ,教授 ,从事观赏植
物生物技术研究。
收稿日期　 2010-02-08
　　紫藤(Wisteriasinensis)为蝶形花科紫藤属落叶藤本植
物 ,是园林中优美的观赏植物 [ 1-2] 。花色苷是一种黄酮类色
素 ,存在于大部分花和果实中 ,一些植物的茎和叶中也存在
花色苷。现代医学证明 ,大多数合成色素都有一定的毒性 ,
正逐步被淘汰 。而绝大部分天然色素具有较高的安全性 ,且
具有特殊的芳香气味 ,越来越受到消费者青睐 [ 3] 。花色苷作
为一种天然食用色素 ,安全 、无毒且具有一定的营养和药理
作用 ,在一些功能性食品和化妆品中已有应用 ,因此也越来
越受到人们的重视 [ 4-5] 。近年来 ,许多学者对花色苷的提取
方法和稳定性做了大量的研究 [ 6] 。有关紫藤的应用 、花粉力
和耐阴性研究也已有报道 ,但对其花瓣花色苷的研究尚未见
报道 。笔者对紫藤花花色苷的提取及稳定性进行研究 ,以期
为进一步研究花色苷的性质奠定基础。
1　材料与方法
1.1　材料　紫藤花瓣采自河南科技学院花圃。选取花苞
大 、生长状况好 、无病虫害 、色泽鲜艳的花朵 ,带回实验室后
用尖头镊子将花瓣剥下 ,多余的放入 4 ℃冰箱里保存 [ 6] 。
1.2　方法
1.2.1　花色苷的提取。采用正交试验 L9 (34)进行设计 ,确
定提取温度(A)、盐酸浓度(B)、乙醇浓度(C)、提取时间(D)
为因素 ,试验因素与水平见表 1。其中物料比均为 1∶20,共 9
个处理组合 ,每个处理设 3个重复 。
精确称取 1.0 g花瓣 9份 ,装入试管。按照表 1添加试
剂 ,浸提一定时间后 ,筛选出最佳方案。在最佳提取条件下
制备花色苷提取液 ,备用。
1.2.2　花色苷光谱特性。取 10 ml稀释好的色素溶液 ,在
190 ～800 nm波长下进行扫描 ,并记录峰值和吸光度值。
1.2.3　光照条件对花色苷稳定性的影响。取 10 ml稀释好
的花色素溶液 ,分别置于室内自然光照和黑暗中。分别放置
1、2、3、4、5、6 h,取样测定其在最大吸收波长处的吸光度值并
观察其颜色的变化。
1.2.4　金属离子对花色苷稳定性的影响。取 10 ml稀释好
的花色素溶液 ,分别加入浓度分别为 0.005、0.010、0.050
mol/L的 ZnSO4、MgSO4 、 CuSO4、Na2 SO4溶液中 ,室温下放置
2h,取样测定其在最大吸收波长处的吸光度值并观察其颜
色的变化。
1.2.5　氧化还原剂对花色苷稳定性的影响 。取 10 ml稀释
好的花色素溶液 ,分别加入过氧化氢(30%)和亚硫酸钠 ,使
两者的最终浓度分别为 0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和 0.01、
0.05、0.10、0.20 mol/L。充分溶解后在室温下放置 2 h,取样
测定其在最大吸收波长处的吸光度值并观察其颜色的变化。
1.2.6　食品添加剂对花色苷稳定性的影响 。取 10 ml稀释
好的花色素溶液 ,分别加入浓度为 2.5%、5.0%、10.0%的葡
萄糖 、蔗糖 、柠檬酸 ,待葡萄糖 、蔗糖和柠檬酸充分溶解后 ,在
室温下放置 2 h,取样测定其在最大吸收波长处的吸光度值
并观察其颜色的变化。
1.2.7　pH值对花色苷稳定性的影响。取 10 ml稀释好的花
色素溶液 ,调整色素溶液的 pH值分别为 3、4、5、6、7、8、9、10、
11,室温下放置 2 h,取样测定其在最大吸收波长处的吸光度
值并观察其颜色的变化。
2　结果与分析
2.1　紫藤花色苷的提取方法　浸提后的色素溶液颜色为枚
红色(图 1)。紫藤花色苷提取的正交试验结果见表 1。由表
1可知 ,最佳组合为:提取剂盐酸 1.0%,乙醇 90%,温度为 45
℃,时间为 3 h,在此条件下 ,吸光值达 3.294 7。温度对花色
苷的影响最大 ,达极显著水平 ,乙醇 、时间次之 ,盐酸最小。
这说明温度是色素提取的限制因子 ,且对盐酸不敏感。
2.2　花色苷的稳定性研究
2.2.1　花色苷光谱特性 。由图 2可知 ,紫藤花色素溶液的
吸光度在波长 220 ～ 240 nm先缓慢上升并趋于平缓 ,在 240
nm处达到最高峰 ,即 3.014,之后吸光度逐渐下降。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(15):7915-7917 责任编辑　李占东　责任校对　卢瑶
图 1　最佳提取条件下的色素溶性
表 1　正交试验因素水平和结果
Table1　Factorsandlevelsoftheexperimentandtheresults
处理Treat-ment
因素 Factor
乙醇%Ethanol
盐酸∥%Hydro-chloride
时间hTime
温度∥℃Temper-ature
吸光度　　　Absorbance　　　
1 40 0.5 3 30 2.885 7±0.004 5bBC
2 40 2.0 5 45 3.163 7±0.095 4aABC
3 40 1.0 7 60 3.261 7±0.006 7aA
4 80 1.0 5 30 3.164 7±0.137 5aABC
5 80 0.5 7 45 2.862 3±0.307 9bC
6 80 2.0 3 60 3.206 3±0.118 1aAB
7 90 2.0 7 30 3.172 3±0.028 5aABC
8 90 1.0 3 45 3.294 7±0.024aA
9 90 0.5 5 60 3.162±0.086 6aABC
　注:同列不同小写字母表示差异显著, 大写字母表示差表异极显著。
下同。
　Note:Diferentsmalletersinthesamecolumnmeansignifocantdifer-
ence;Diferentcapitalletersmeanextremelysignificantdifference;
Thesameasbelow.
2.2.2　光照条件对花色苷稳定性的影响。由图 3可知 ,在
光照条件下放置 2 h,色素溶液的吸光度值明显下降 ,说明光
线照射色素溶液会发生化学降解。 3 h后吸光度值波动范围
小 ,颜色均无明显变化 。这说明在一定的时间范围之内不同
光照条件对花色苷类色素稳定性影响不大。
图 2　光谱特性
Fig.2　Thespectrumcharacteristics
图 3　光照对色素稳定性的影响
Fig.3　Theeffectoflightonthepigmentstability
图 4　不同浓度金属离子下的色素溶液
Fig.4　Thepigmentsolutionatdifferentconcentrationsofmetal
ions
2.2.3　金属离子对花色苷稳定性的影响。由表 2可知 ,
Zn2+对色素吸光度值影响不显著;金属离子浓度在 0.050
mol/L时 ,添加 Na2+的色素吸光度值与对照存在极显著差
异;金属离子浓度为 0.010和 0.050mol/L时 ,添加 Mg2+的
表 2　不同金属离子对花色苷稳定性的影响
Table2　Absortionsofthepigentat240nminwateratdiferentmetalicions
金属离子浓度∥mol/L
ConcentrationofMatallicion
吸光度
Na+ Cu2+ Zn2+ Mg2+
0 2.827±0.002aA 2.820±0.002bB 2.827±0.002aA 2.827±0.002aA
0.005 2.814±0.005bAB 2.827±0.002bB 2.810±0.007aA 2.863±0.003aA
0.010 2.821±0.001aA 2.823±0.013bB 2.810±0.002aA 2.821±0.003bB
0.050 2.808±0.001cB 2.863±0.004aA 2.812±0.004aA 2.807±0.003bB
色素吸光度与对照存在极显著差异;金属离子浓度为 0.050
mol/L时 ,添加 Cu2+的色素吸光度与对照存在极显著差异。
从颜色上来看 ,添加不同离子的色素颜色均显示为浅粉色
(图 4),表明金属离子的络合对颜色能起稳定性作用 。
2.2.4　氧化还原剂对花色苷稳定性的影响 。在色素溶液中
加入不同浓度的 Na2SO3和 H2O2后 ,颜色由粉红色逐渐变为
乳白色(图 5)。由表 3可知 ,与对照相比 ,添加 0.01mol/L的
Na2SO3对吸光度值影响不显著 ,但随着添加 Na2SO3浓度不
断增大 ,吸光度值与对照相比差异显著 ,说明色素溶液的耐
图 5　氧化还原剂下的色素溶液
Fig.5　Thepigmentsolutionatoxidantandreductant
还原性较差;不同浓度的 H2O2作用下 ,吸光度值变化趋于平
缓 ,除添加 0.6% H2 O2吸光度值与对照相比差异显著外 ,其
7916 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
他浓度的 H2 O2对吸光度值影响均不显著 ,表明色素溶液的
抗氧化性也较差。
表 3　氧化还原剂对色素稳定性的影响
Table3　Effectsofoxidantandreductantonthestabilityofanthocya-
nin
H2O2浓度∥%Concentration
吸光度Absorbance
Na2SO3浓度∥mol/LConcentration
吸光度Absorbance
0 2.914±0.002aA 0 2.914±0.002aA
0.3 2.799±0.002aAB 0.01 2.919±0.004aA
0.6 2.785±0.008bB 0.05 2.909±0.005bcA
0.9 2.805±0.003aA 0.10 2.907±0.004cA
1.2 2.805±0.003aA 0.20 2.916±0.003abA
2.2.5　常用食品添加剂对花色苷稳定性的影响。由表 4可
知 ,食品添加剂及其浓度对色素稳定性影响均不显著 ,表明
食盐 、蔗糖和葡萄糖的存在对色素的外观颜色无不良影响。
图 6　不同 pH值下的色素溶液
Fig.6　ThepigmentsolutionunderdiferentpHvalue
2.2.6　pH值对花色苷稳定性的影响。花色苷的颜色会随
溶液 pH值的变化而变化 ,花色苷的降解速度与 pH值有关 ,
值越高降解速度越快 [ 7] 。由图 6可知 , pH值 3 ～ 5的色素液
为粉红色 , pH值 6为无色透明 , pH值 7～ 11为浅黄绿色。这
表明色素的分子结构随体系 pH值不同而有所变化 。由图 7
可知 , pH值 3 ～ 11时吸光度值趋于平缓 ,说明 pH值对该花
色苷具有稳定的作用。
表 4　食品添加剂对色素稳定性的影响
Table4　Effectsoffoodadditivesonthestabilityofredpigment
浓度∥%
Concentration
葡萄糖
Glucose
蔗糖
Sucrose
柠檬酸
Citricacid
0 3.049±0.000aA 3.049±0.000aA 3.049±0.000aA
2.5 3.014±0.016aA 3.015±0.002aA 3.016±0.011aA
5.0 3.000±0.006aA 3.010±0.006aA 3.010±0.006aA
10.0 3.010±0.002aA 3.020±0.007aA 3.009±0.004aA
3　小结与讨论
3.1　花色苷的最佳提取方案　对于单个花色苷的定量分
图 7　不同 pH值对色素稳定性的影响
Fig.7　EfectsofdiferentpHonthestabilityofredpigment
析 ,其分离提纯是关键 [ 8] 。该试验中物料比为 1∶20,明显高
于 1∶4 ～ 1∶10,表明该花色苷在提取剂中的溶解度较低;浸提
时间为 3 h,明显小于蒋新龙等得出的浸提时间均大于 6 h的
结论 ,这可能是由于花色苷溶于浸提剂的速度不同造成的;
提取剂:90%乙醇 +1%盐酸 ,这与前人的 1%盐酸相同 ,与
95%乙醇比较接近;提取温度为 45 ℃,明显小于前人研究花
色苷时的浸提温度(80 ℃),即在较低的温度下就能到达最
佳提取效果 ,这可能是由于设置的梯度较少或者是该花色苷
极易溶于提取剂造成的 。
3.2　花色苷的稳定性研究　不同浓度 Na+、Mg2+、Zn2+、
Cu2+的存在对色素的吸收峰影响不大 ,并对色素溶液的颜色
无太大影响 ,这可能是由于 Na+、Mg2+、Zn2+、Cu2+和花色苷
形成了某种络合物 ,而起到护色作用;色素的颜色会随溶液
pH值的变化而变化 ,这可能是由于酸碱造成了花色苷降解;
pH值 、金属离子 、光照及食品添加剂对该花色苷影响都不显
著 ,这表明紫藤花色苷的稳定性良好 ,是一种可被人类开发
利用的理想天然色素。
参考文献
[ 1] 金波.花卉资源原色图谱[ M] .北京:中国农业出版社, 1999:100-101.
[ 2] 金波.常用花卉图谱[ M].北京:中国农业出版社, 1998:88.
[ 3] 宋长铣.花色苷类色素的分析方法[ J] .化工时刊, 1999, 13(1):20-24.
[ 4] 高愿君.野生植物加工 [ M].北京:中国轻工业出版社, 2001:205-206.
[ 5] 黄小凤 ,李中林.利用苦瓜子衣废料制备食用色素的研究 [ J].林产化通
讯 , 2003, 37(2):3-7.[ 6] 明万林.芦荟鲜叶的采摘、运输、仓储与保鲜 [ J].中国农村科技, 2006
(2):28.
[ 7] 张小丽.食品化学 [ M].北京:中国轻工业出版社, 1991:60-61.
[ 8] CHOISW, CHANGEJ,HATY, etal.Antioxidativeactivityofacylatean-
thocyaniisolatedfromfruitandvegetables[ J].JFoodSciNutr, 1997, 2
(3):191-196.
791738卷 15期　　　　　　　　　　　　　　　　刘会超等　紫藤花色苷的提取及稳定性研究