全 文 ：金盏菊桔黄色素稳定性研究
李清芳 马成仓 濮云飞
(淮北煤炭师范学院生物系 ,淮北 235000)
摘 要 研究了金盏菊桔黄色素的溶解性 , 对光 、热的稳定性及几种常用食品添加剂对金盏菊桔黄色素稳定性
的影响 ,并分析了酸 、碱 、几种常见离子对其稳定性的作用 ,为生产上使用色素提供依据。
关键词 金盏菊 桔黄色素 稳定性
Abstract This paper studied Calendula Officinalis yellow pigment s solubility , stability under heat , sunlight , acid , alkaline ,
metal ion and additive , which provides scientific basis for its use in practice.
Key words Calendula Officinalis;orange pigment;stability
金盏菊(Galendula officinalis)别名长春菊 , 属菊
科 ,一年生草本花卉 ,花 、根可入药 ,具凉血 、止血 、行
气活血功效。原产欧洲南部 ,世界各地栽培甚广 ,在
我国栽培也极为普遍 ,花期可长达 4 ～ 9个月。适应
性强 。具有一定的耐寒力 ,对土壤要求不严 ,耐瘠薄
也较耐旱 ,在肥沃疏松的土壤中开花更加繁茂 。以其
为原料提取的桔黄色素 ,色泽艳丽 ,成本较低 ,是一种
很有利用价值的天然色素 。
1 材料与仪器
抗坏血酸 、95%乙醇 、丙酮 、乙醚 、NaOH 、HCl等
均为国产分析纯试剂;葡萄糖 、蔗糖 、柠檬酸 为国产
化学纯试剂。
7220型分光光度计 上海第三分析仪器厂;
PHS-3型酸度计 上海雷磁仪器厂 。
2 金盏菊桔黄色素稳定性分析
2.1 溶解性
分别称取 2g 鲜重的桔黄色金盏菊 ,用不锈钢剪
剪碎 ,各加入水 、95%乙醇 、丙酮 、乙醚 、乙酸乙酯 ,在
相同条件下萃取 、定容至 50ml。结果见表 1。
表 1 色素的溶解性
溶剂 水 乙酸乙酯 乙醚 95%乙醇 丙酮
溶解性 微溶 易溶 易溶 速溶 速溶
色泽 桔黄色由浅变深
由表 1看出 ,色素在乙醇 、丙酮中的溶解性最好 ,
因此采用乙醇为浸提液 ,提取金盏菊色素。
2.2 色素溶液光吸收曲线
取稀释后的色素乙醇溶液 ,在 7220型分光光度
计下测吸光度绘出吸收曲线。结果见图 1。
由图可看出金盏菊桔黄色素在 458nm处有一最
大吸收峰。
图 1 色素的吸收曲线
2.3 对热的稳定性
取稀释后的色素乙醇溶液 ,分别置于不同温度的
恒温水浴中保温 ,定时取样 ,冷却至室温后测 458nm
处的吸光度 ,计算色素残存率。结果见表 2。
由表 2 可知 ,金盏菊桔黄色素对热的稳定性较
好 。
表 2 温度对金盏菊桔黄色素稳定性的影响
温度(℃) 40 65 90 90℃残存率＊(%)
A(对照) 0.527 0.505 0.502 100
A(0.5h) 0.521 0.47 0.435 86.7
A(1h) 0.511 0.45 0.4 79.7
＊色素的残存率=某条件作用后最大吸光度值A对照组最大吸光度值A0 ×100%
2.4 对光的稳定性
取稀释后的金盏菊色素乙醇溶液 ,分别置于室内
暗处 、室内日光散射处 、室外日光下 ,定时测定吸光
度 。结果如表 3。
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《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vol.22 ,No.6 ,2001
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2001.06.008
表 3 光对金盏菊桔黄色素稳定性的影响
时间(d) 0 0.5 1 2 2.5 3
暗 A残存率%
0.545
100
0.535
98.2
0.521
95.6
0.512
93.9
0.510
93.6
0.505
92.7
散 A残存率%
0.545
100
0.341
62.6
0.173
31.7
0.106
19.4
0.020
3.7
———
日 A残存率%
0.545
100
0.021
3.9
———
———
———
———
注“ —”表示未测
从表中可以看出 ,金盏菊桔黄色素对光十分敏
感 ,尤其是日光直射 ,半天色素基本完全损失。金盏
菊桔黄色素在暗处较稳定 。
2.5 pH对色素稳定性的影响
取色素的乙醇溶液 10ml 于 50ml 容量瓶中 ,用
0.1mol L HCl和 0.1mol L NaOH调节 pH值 ,12h后观
察其颜色变化。pH 在1 ～ 2时出现沉淀 , pH 在 3 ～ 12
中都可稳定存在 ,颜色也无明显变化。
2.6 蔗糖 、葡萄糖 、柠檬酸对金盏菊桔黄色素稳定性
的影响
取稀释后的金盏菊桔黄色素乙醇溶液 ,分别配制
成蔗糖(5%)、葡萄糖(5%)、柠檬酸(2%)的溶液 ,测
其吸收曲线如图 2和图3。
图 2 柠檬酸 、蔗糖对色素吸收曲线的影响
图 3 葡萄糖对色素吸收曲线的影响
从吸收曲线可以看出葡萄糖 、蔗糖 、柠檬酸三者
都没有改变色素的波型 ,只是葡萄糖 、蔗糖使色素最
大吸收峰处的吸光度下降 ,柠檬酸使其上升 ,它们对
色素的色泽都没有产生影响。将蔗糖 、葡萄糖 、柠檬
酸色素溶液置于日光下照射 ,定时取样在最大吸收峰
下测量吸光度。结果发现柠檬酸 、蔗糖 、葡萄糖均加
快了色素的衰退 。
2.7 抗坏血酸对金盏菊色素稳定性的影响
用稀释后的金盏菊桔黄色素配制成 0.1%、
0.5%、1%的Vc溶液 ,测吸光度绘出吸收曲线 ,结果
如图 4。由图可见三个浓度的 Vc曲线与对照曲线基
本重合 ,Vc对色素的吸收曲线 、色泽无影响。
图 4 Vc对色素吸收曲线的影响
将Vc 的色素溶液在日光下照射 ,测吸光度 ,结果
如表 4。
表4 在日光下 Vc对色素稳定性的影响
时间(h) 0 2 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5
A(1%Vc) 0.630 0.555 0.480 0.45 0.430 0.415 0.398 0.373
残存率% 100 88.1 76.2 71.4 68.3 66.6 63.2 59.2
A(0.5%Vc) 0.570 0.491 0.400 0.350 0.300 0.260 0.210 0.200
残存率% 100 86.1 69.6 60.7 53 46.1 36.3 34.8
A(0.1%Vc) 0.520 0.450 0.312 0.250 0.195 0.147 0.105 0.080
残存率% 100 86.5 60.0 48.1 36.9 28.3 20.2 15.3
A(对照) 0.450 0.180 0.085 0.005
残存率% 100 40 18.9 1.1
由表可看出 ,Vc 对色素有明显的保护作用 ,且浓
度越高 ,保护作用越明显 。但如置于暗处 ,则看不出
此效果 ,相反随着 Vc含量的升高 ,色素衰退加快 。
2.8 常见金属离子对金盏菊桔黄色素稳定性的影响
将稀释后的金盏菊桔黄色素乙醇溶液 ,分别配制
成含Fe3+(5×10-4mol L)、Fe2+(5×10-4mol L)、Na+
(5×10-3mol L)、K+(5×10-3mol L)、Mg2+(5×10-4
mol L)、Zn2+(5×10-4mol L)、Ca2+(5×10-4mol L)的
色素溶液 ,测定吸收曲线。结果如图 5 ～ 11。
由图 5 ～ 7可看出 ,K+ 、Mg2+ 、Zn2+的吸收曲线与
对照的吸收曲线基本重合。这三种离子对色素几乎
无影响 。
图 8和图 9表明 ,Na+和 Ca2+使色素的吸光度降
低 ,但肉眼看不出其颜色变化。
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图 5 Zn2+对色素吸收曲线的影响 图 6 Mg2+对色素吸收曲线的影响 图 7 K+对色素吸收曲线的影响
图 8 Ca2+对色素吸收曲线的影响 图 9 Na+对色素吸收曲线的影响 图 10 Fe2+对色素吸收曲线的影响
图 11 Fe3+对色素吸收曲线的影响
配制含 Fe3+ 、Fe2+色素溶液 ,测其吸收曲线时以
相同浓度的 Fe3+ 、Fe2+溶液为参比液 。结果如图 10
和图11。Fe2+使色素的吸光度降低 ,颜色没有多大变
化。由于有色离子的介入 ,Fe3+加深了色素的颜色 。
3 结论
3.1 金盏菊栽培简单 ,易生存 ,开花期长 ,产量高。
以其为原料提取的桔黄色素 ,色泽鲜艳 ,价格便宜 ,有
很好的市场利用前景 。
3.2 金盏菊桔黄色素溶于有机溶剂 ,微溶于水 ,可见
光部分的最大吸收峰为 458nm ,热稳定性较好 ,对日
光比较敏感 ,应避光保存。
3.3 金盏菊色素在微酸性和中性及碱性溶液中的稳
定性较好。
3.4 Vc 、葡萄糖 、蔗糖 、柠檬酸均没有改变色素的波
形 ,色泽也无明显变化。在日光照射下 Vc 对金盏菊
桔黄色素有明显的保护作用。
3.5 Ca2+ 、K + 、Zn2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 、Na+对金盏菊色素
的色泽 、波型都无大的影响 ,Fe3+使色素的颜色加深 。
参考文献
1 闻子良 ,闻荃堂.花卉栽培与药用.中国农业科技出版社
2 姬君兆 ,黄玲燕.花卉栽培学讲义.中国林业出版社
3 李清芳.虞美人红色素的提取及其稳定性研究.食品工业
科技 , 1997(5):6 ～ 7
4 彭永芳 , 马银海等.金属离子对萝卜红色素稳定性影响.
食品科学 , 1997(12):52～ 55
5 孙庆杰 , 丁霄霖.番茄红素稳定性的初步研究.食品工业
与发酵 , 24(2):43 ～ 49
6 周立国等.鸡冠花红色素的提取及性质研究.食品科学 ,
1993(9):36～ 88
7 王海棠 , 张玉青.一串红色素的提取工艺及其性质.食品
科学 , 1993(12):27 ～ 29
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