全 文 ：郑州枚专学报 1 0 ( 4 ) : l。。 o
J oun ra l of 乙 h e ng zh u oA ni ma l
H s uba n dry& V e te ria n r了 Me di e i e nC ol le g e
落葵提取胭脂红天然食用色素及其理化性质的研究
马 之 龙
郑州 畜收兽 医专科学校基础邵
摘 要 报导 了自落葵中提取食用 色素胭脂红 的工艺流程 , 并对 色素进行 了理化性
质测定和 急性毒性试验 。 试验 结果 ,安 全 、 低毒 (小 白鼠经 口 L D 。 、 。 > 10 o 0 m g / k g ) 、
衬光 、 有较宽的酸碱 ( P H Z ~ 8 ) 适应范围。 无三废污 染 、 成本低廉 。
关健词 落葵成份 , 天然胭脂红 , 提取工 艺 , 理化性质测 定
天然胭脂红色素是由一年生草木植物胭
脂豆 ( 燕支豆 ) 的成熟果实中提取的一种食
用色素 。 胭脂豆为落葵科植物 , 学 名 落 葵
( B
a s e l l a r u b r a ) 又称豆腐菜 、 软姜子 、 藤
菜 、 红果儿 。 郑州地区俗称木耳莱 。 是我国
南北各地均有种植 的一种蔬菜 。
落葵的成熟种子是一种浆果 , 果实呈紫
黑色 , 含丰富的甜菜花青色素 。 此色素呈玫
瑰红色 , 具良好的水溶性 , 据测定其主要显
色成份是甜菜昔 。
1 9 8 7年 , 笔者成功地从落葵成熟种子中
提取 了天然胭脂红食用色素 。 俗色素制成浸
膏制品和干制品 , 并作了理化性质和毒性鉴
定 。 在此基础上确定 了工业生产 的 工 艺 路
线 , 进行了设备选型论证和效益预测 。 现将
有关研究结果报告如下 :
1 天然胭脂红色素的提取工艺
1
.
1 工艺流程 ( 工艺条件从略 )
具体流程见 图 1 。
.
2 主要设备及仪器
对辊式破碎机一台 ; 不锈钢浸提滤罐三
个 ; .砂质过滤器一个 ( 带泵 ) ; 薄膜真空蒸
发器 一套 ; 72 1型或了52 型分光光度仪一台 。
收稿 时间 :
一 4 一
1 9 9 0一 0 8一 2 3
1 9 9 0 郑 州 牡 专 学 才及 2 0 ( 4 )
天然胭脂红色素的理化险质 含有微量其它呈色物质所致。
2
.
1 胭脂红色素的化学成份及非色案成份
对色素性能的影晌 一 、 厂 、
胭脂红色素的主要呈色物质是甜菜昔 ,
薄板层析表明 , 除甜菜昔夕卜 还有一种黄色
成份 , 其化学结构尚待确定 。 此外非色素成
份中还有蛋 白质 、 糖类和有机酸等 。 这些天
然成份 的存在 , 使天然胭脂红的某些性质优
于甜菜昔 ( 商品名甜菜红 ) 。 主要表现在耐
光 、 耐热 、 耐氧化方面较甜菜昔优良 。 这种
现象说明 , 天然胭脂红中的非色素成份对色
素具保护作用 。 充 .分了解这一事实可避免在
色素生产上去作劳而无功的提纯工作 。
2
.
3 耐酸碱试验
将同量的色素 分 别 用 P H Z 、 P H 4 、
P H 7
、
P H S 的柠檬酸一磷酸二氢钠缓冲 液
稀释至同一浓度 , 然后用 7 52 型分光光度仪
分别测其可见光不同波长下的消光值 , 并在
同一坐标中 作吸收曲线 。 图 4 。
。 . 扑 了李攀尸咧职
、 : J抽 ;乌: 飞 、落获一苏井丫 ) 一言份 i共万篇刃一 ~ -成下 ~言尸丽。
“ 碑 一 肥脂 下红色案的可见 · 紫外光谱特征
一 以 P H 为 7 的柠檬醉 , 磷酸氢二钠 缓冲
液作 为空白 , 用 75 2型可见一紫外分光光度
仪分别测可见 与紫外吸收光谱结果 如图 2 3
天然胭脂红色素的可见吸收光谱
!一卜,ì
\人一引图
l洲|计|”刁卜,匕。0公认上
波长 ( 入 )
图 4 不 同 P H 值时的天然胭脂红可见光
吸收曲线 -
一 ①护H Z 时的可见光吸收曲线
② PH 4 时的可见光吸收曲线
③ P H 7 时的可见光吸收曲线
④ P H S 时的可见光吸收曲线
由图 4 可以明显看出 , 从 P H Z ~ P H S
的范围内 , 吸光曲线变异不大 , 尤其是 P H Z ’
P H 4
、
P H 7 三条曲线几乎重叠 。 在微 偏
碱的条件下仍然保持基本色调 。 这说明 , 该
色素在较广泛的酸碱范围内表现出稳定的呈
色能力 _。 无疑这是该色素的一大优点。
2
.
4 附温试脸
波长 ( 入 )
图 3 天然胭脂红色素的紫外吸收光谱
此文献报道的纯甜菜昔最大吸收 波长 5打~
争3 8 。 。 略向长波方向移动 , 可能是胭脂红中
取 4 支试管 , 分别加进同等浓度的色素
液 。` 5m l , 再用去二氧化碳中性燕馏 水稀释
至同等体积 , 使其消光值在 。 . 2 ~ o ` 7 范 围
内 。 」 然后再分别置于 20 O C 、 卯。 .C 80 OC 和
1 o 0 C水浴中 。 在10 分 、 ` 30 分、 60 分钟分别
测其消光值众最大吸收波长 ) 结果如表 1 几
一 乒一
马之龙 落 .葵提取胭脂红 夫然食 用 色素 及其理 化性质的研 完
表 l 消 光 值 刹 毖
始
尤 位
E)
3 0分钟
E{ 衰
0 6分钟
降 平呱 )鱼
l、肠降
起矛
温 度 护
0
。
74 8
0
。
7 1 0
0
。
568
0
。
03 5
} 衰 降 率
一心鱼卫一
2
。
6
23
。
0
月ù
J qOC叮`… 1 0
一甘月
20
“
C
0 6
.
C
8 0
.
C
1 0 0
“
C
0
。
7 0 5
0
。
7 0 5
0
。
4 7 5
0
。
74 4
0
。
7 50
0
。
74 5
0
。
7 3 0
0
。
37 8
1 0分钟
{气
0
0
。
6 6
2
。
O
4 8
。
0
0
。
7连 9
0
。
7 3 6
O
。
68 0
0
。
1 50
注 :衰降率二 (起始消光值一某时间消光值 ) /起始消光值
从表 1可 以看 出 , 该色素在 6 护 c 以下
比较稳定 , 而在 80 ” C以上退 色明 显 , 即耐
热性较差 , 故该色素在常温下使用较好 , 高
温下 ( 如烘烤食品 ) 则不宜使用 。
2
.
5 耐光性试验
用 P H 为 7的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲掖
表 2 室 外 温 度 消
溶解少许色素 , 使其在最大吸收波长 5 4 On m
时消光值在 0 . 7 以下。 将此色素 液于无色玻
璃容器中置室外晴朗阳光下 ( 当时室外温度
2 0 ~ 3 0
0
C )
, 分别 在 26 、 2 4 、 4 8、 9 6 小时
时测其消光值 , 并计算衰减率结果如表 2 。
表 ` 2 数据说明 , 该色素耐 日光性较强 ,
在没有任何保护剂的情况下 , 半数衰减率在
光 值 测 定
4 8 小起始 消光值
( E )
1 6 小时 2 4 小时
o
,
6 8 0 0
.
6 5 6
衰减率
3
.
5 肠 0 。 6 3 0
衰减率 {
7
.
3 肠 0 。 4 8 0
时
衰减率
3 0肠
,
J
、 时
{衰减率
0
.
3 2 5 5
.
2 2 %
注 : 衰减率二 ( 起始消光值一某时消光值 ) / 起始消光值
9 0小时以上 ( 相当于直射吕光下晒 10 天 ),
这不仅为一般水溶性天然色素所不及 , 亦为
合成色素中的觅菜红 、 丽春红所不及 。
度来衡量影响的大小结果如表 3 。
表 3 数据说明 , 常用食品添加剂对该色
素的呈色无显著影 响。 而蔗糖对色素有明显
保护作用 。
2
.
6 某些食品添加剂的影晌
考虑到作为食用色素要经常 和某些食品
添加剂混用 , 作 了蔗糖、 柠檬酸 、 维 生 素
C
、 二氧化碳和苯甲酸钠混用试验 。 方法是
将食品添加剂分别加入同样浓度的色素液 ,
使添加剂的浓度达 到常用量 。 室温下放置一
定时间 , 以 5 4 0 n m 波长下的消光值的变化幅
2
.
7 耐菌性试验
将色素蒸馏水溶液置于厂` 口无色玻璃瓶
中 , 去盖 , 在室温下放置 , 使空气中细菌自
然落于瓶 中 , 起始数天 , 颜色未见改变 ( 眼
视 ) , 当发现液面有菌落后 , 颜色迅速变 为
灰黄 , 失去本来的玫瑰红耸。 这说明该色素
一 6一
1 9 90
表 3
添加 剂 蔗糖 (1 0肠 )
起始 0. 6 90
48小时 0. 8 8 6
哀减率 (肠 )。 . 3
芳忆 州 ` {汇 专 学 报 1 0 (4)
食品添加刻混用后里室温下消光位的变化
柠檬从 乙 醇 (5肠 ) VIC (0. 2肠 )笨 甲酸 钠 0 (. 5 0肠 )二 风化碳
0
.
68 6 ()
.
61 90
.
68 8 0
.
68 60
.
6 6 9
0
.
68 0 0
.
8 6 20
.
8 60 0
.
68 0 2
.
8 0 6
0
.
91
。
31
.
20
。
1 6
。
4
表 4天然胭脂红色紊的主要质且指标
指标项 目 外观E l肠 1 em
入 5 40 n n r
粗蛋 白
(f 0 /)
脂肪
(肠 )
铁
m g /g
钙
m g /g
铅 砷
固体 粉 红 色粉末 23~ 5 2
浸膏 紫黑 色浓液体 5 ~ 7
1 6
.
8 1
.
0 9
3
。
1 0
.
4
6
.
7 6
.
4< 3P P m

.
1 2
.
2< l< 0
.
5
抗菌性较差 , 贮存时应防止微生物污染 。
3 天然胭脂红色素的主要质量
指标及毒性实验
3
`
l 主要质耸指标见表 4
3
.
2 毒性试验
色素制品经河南省卫生防疫站检测 , 小
白鼠经日灌胃 , L D 。 。 雌鼠 1 2 . 6 9 / k g , 雄
鼠 1 4 . 7 9 / k g , 结 论属实际无毒 。
4 应用试验
曾用该色素试做杨梅汽水 、 汽酒 , 色泽
艳丽 、 逼真 , 耐光性较合成色素 配 制 者 优
异 。 有文献报告 , 甜菜昔用于糕 点 , 药物糖
衣片着色效果良好 。 本研究虽限于条件未作
此类试验 。 但基本成份是甜菜昔 , 若应用于
上述领域 , 当无间题 。 另外我国古代就有使
用胭脂豆直接作化妆品的记载。 故应用于现
代化妆品也可望有良好前景 。
5 结 论
5
.
1 利用蔬菜胭脂豆提取天然胭脂 红 色
素在本研究完成以前 ( 1 9 8 7年底前 ) , 国内
外未见资料报道 。 因此该色素的研制成功 为
我国天然色素增加了新的品种 。
5
.
2 本色素 的提取完全是一物理 过 程 ,
未引进任何有毒物质 , 故安全性高 。 加之呈
色艳丽 、 色价高 , 且含氨基酸 、 脂肪及钙 、
铁等营养物质 , 在食品 日化和医药方面有广
阔的应用前景 。
5
.
3 胭脂豆是一种易于载培的蔬菜 , 耐干
旱 、 耐贫疮 、 管理极 为简单 , 在河南各地均
有种植 , 且生长 良好 。 利用家庭院落 , 荒坡
荒地大量种植不仅可提供生产色素的原料 ,
而且可提供大量优质蔬菜和饲料 , 有极高的
综合利用价值 。
5 选 本色素生产工艺 简单 , 设 备 投 资
少 , 且无三废污染 , 加之收率高 ( 鲜果重的
3 ~ 3
.
5肠 ) 成本低以 及其本 身 的 优 良性
能 , 将在 国内外天然色素市场上具有很强的
竞 争力 。
一 7 一