全 文 ：87※基础研究 食品科学 2012, Vol. 33, No. 17
浸提溶剂对红叶甜菜红色素的影响
李 伟，周大寨
(生物资源保护与利用湖北省重点实验室，湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北 恩施 445000)
摘 要：研究不同溶剂浸提的红叶甜菜红色素在不同温度及光照条件下的稳定性。采用 80%乙醇和蒸馏水为提取溶
剂，将提取的色素液在 230～700nm范围内进行紫外 -可见扫描，而后分别探讨不同温度和光照对色素稳定性的影
响，并将醇提与水提液色素进行HPLC分析。该色素的水提液液和醇提液共有两个明显的吸收峰，分别为 270nm
和 538nm；水提液的红叶甜菜色素对温度和光照略微稳定，且色素的纯度也高于醇提色素。
关键词：红叶甜菜；稳定性；高效液相色谱
Effect of Extraction Solvents on the Stability of Red Pigment from Red Beet Stems
LI Wei，ZHOU Da-zhai
(Key Laboratory of Biologic Resources Protection and Utilization of Hubei Province,
Biological Scientific and Technical College, Hubei University for Nationalities, Enshi 445000, China)
Abstract：Objective: To explore the thermal and light stability of red pigment extracted with different solvents from red beet
stems (Beta vulgaris L. var. rubra). Methods: Red pigment from red beet stems was extracted with two different solvents, 80%
ethanol solution and distilled water. The resulting extracts were scanned in the wavelength range of 230－700 nm and evaluated
for their stability under various temperature and light conditions. Besides, both extracts were analyzed by HPLC. Results: The
UV-visible absorption spectra of the aqueous and ethanol extracts displayed two distinct absorption peaks at 270 nm and 538
nm, respectively. The aqueous extract exhibited better thermal and light stability and higher purity than the ethanol extract.
Key words：red beet；stability；HPLC
中图分类号：TS202.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2012)17-0087-03
收稿日期：2011-07-21
基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划B类项目(B2011902)
作者简介：李伟(1975—)，男，讲师，硕士，研究方向为生物资源的开发利用。E-mail：hexulicheng@yahoo.com.cn
红叶甜菜(Beta vulgaris L.)[1]属黎科甜菜属，别名
紫菜头，是栽培甜菜的一个变种，为食用甜菜，是欧
美重要蔬菜之一 [ 2 ]；根为圆形根，皮根肉、叶片、叶
脉为紫红色或暗红色，也有的叶脉为紫红色等。红叶
甜菜除了各种微量元素含量丰富外，更有利用价值的是
其所含红色素[3]。常规水溶性色素的浸提溶剂一般为丙
酮[4]、不同体积分数的乙醇[5-8]、水[9]等，而关于水溶性
色素稳定性的研究报道[10-11]很多，但是不同浸提溶剂对
色素稳定性的影响的报道却很少，因此本实验以红叶甜
菜为原料，利用不同溶剂进行色素提取，并研究不同
浸提溶剂对其色素稳定性的影响。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
红叶甜菜茎，3月份采于湖北民族学院，去叶洗净
备用。
乙腈(色谱纯) 国药集团化学试剂有限公司；其他
试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
UV1900PC紫外 -可见光分光光度计 上海亚研电子
科技有限公司；HH-4型恒温水浴锅 江苏全坛新一佳
仪器厂；FA2140型电子分析天平 上海天平仪器厂；
Agilent 1100高效液相色谱仪 美国Agilent公司；AR823
手持式照度计 上海米联电子科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 红叶甜菜色素浸提液的制备方法
取一定量的红叶甜菜切碎，按 l:3(m/V)料液比分别
加入 80%乙醇(pH7)、80%乙醇(pH2)、蒸馏水，常温
浸提 30min，过滤，滤液离心(4800r/min，15min)即可
得色素溶液。
1.3.2 红叶甜菜色素的紫外可见光谱比较
将 1:3的色素溶液分别用浸提溶剂稀释为 1:20(m/V)，
在 230～700nm范围内进行紫外扫描。
1.3.3 红叶甜菜红色素稳定性的研究
2012, Vol. 33, No. 17 食品科学 ※基础研究88
1.3.3.1 温度对红叶甜菜色素稳定性的影响
分别取等量 l:20的水提液和醇提液(pH7)，分别置于
40、60、70、80、90℃水浴锅恒温处理 30min，测定
色素溶液在 270、530nm波长处的吸光度。
1.3.3.2 光照对红叶甜菜色素稳定性的影响
分别取 10mL l:20的水提液和醇提液(pH7)，置于自
然光(光照 180lx)下，测定不同作用时间光照后的吸光
度。按照下式计算色素保留率[ 1 2 ]。

At
色素保留率 /%＝——× 100

A0
式中：A t为 t时刻色素的吸光度；A0为初始色素的
吸光度。
1.3.4 红叶甜菜色素的高效液相色谱(HPLC)分析
将醇提液(p H 7 )和水提液过 0 . 45μm 滤膜后进行
HPLC。色谱条件如下：采用C18反相柱；柱温：20℃；
流速：0 .5mL/min；流动相：A：乙腈；B：0 . 1% 乙
酸溶液；洗脱过程：30% A+70% B；上样量：10μL；
检测波长：270nm和 538nm；
2 结果与分析
2.1 红叶甜菜色素紫外 -可见光谱比较
由图 1 可知，红叶甜菜水提液主要有 3 个吸收峰
(270、334、538nm)，醇提液主要有 5个吸收峰(270、
334、420、538、666nm)，而 pH2乙醇浸提的色素溶
液在 538nm的吸收很弱，因此以下只进行红叶甜菜的水
提液和醇提液( p H 7 )的比较研究，由于水提液溶液中
334nm的峰很弱，因此选择 270、538nm作为色素溶液
测定的波长。
2.2 红叶甜菜色素稳定性比较研究
前期研究发现，采用不同浸提溶剂浸提红叶甜菜，
色素溶液的颜色略有差异，对光照的敏感性不同，因
此本实验重点研究了温度和光照对不同溶剂浸提的红叶
甜菜色素溶液的稳定性的影响，以更好的为红叶甜菜红
色素的应用进行定位。
2.2.1 温度对红叶甜菜色素稳定性的影响
表 1 表明，醇提和水提液的颜色与温度的变化趋势
一致，当温度超过 80℃后颜色均发生改变。在低于 80℃
时，水提液色素的保留率略高于醇提，在高于 80℃时，
醇提色素的保留率高于水提液，但是高于 80℃时整体色
素颜色发生改变，就应用价值而言已经下降。
2.2.2 光照对红叶甜菜色素稳定性的影响
注：由于 A 2 70 nm超过 3，所以未计算 A 2 70 nm的色素保留率。
浸提溶剂 指标
温度 /℃
40 60 70 80 90
A 270nm 3.000 2.711 2.552 3.000 3.000
醇提液(pH7) A538nm色素保留率 /% 81.75 75.73 54.93 46.90 45.07
颜色 红色 红色 浅红色 黄色 绿色
A 270nm 2.199 2.270 2.298 2.526 3.000
水提液 A538nm色素保留率 /% 95.83 89.23 88.89 49.91 34.06
颜色 红色 红色 浅红色 黄色 绿色
表 1 温度对红叶甜菜红色素稳定性的影响
Table 1 Effect of temperature on the stability of red pigment from
red beet
浸提溶剂 指标
时间 /h
0 2 4 6 8
醇提液(pH7)
A270nm色素保留率 /% 100 146.1 137.0 124.1 103.5
A538nm色素保留率 /% 100 113.5 85.07 54.17 18.75
水提液
A270nm色素保留率 /% 100 99.01 100.7 100.1 99.94
A538nm色素保留率 /% 100 84.80 76.14 67.99 67.41
表 2 光照对红叶甜菜色素稳定性的影响
Table 2 Effect of light on the stability of red pigment from red beet
由表 2 可知，在光照 0～4h 时，光照对红叶甜菜
色素的稳定性基本上不影响。在 4h后 80%乙醇浸提的
红叶甜菜色素颜色变浅，水提液的甜菜色素基本不受光
照影响，在 8h后 80%乙醇浸提的红叶甜菜色素的颜色
基本消失，而水提液的甜菜色素还能保持很好的红色。
因此红叶甜菜水提液色素比 80%醇提液更耐光照。
2.3 红叶甜菜色素的HPLC
A
时间 /min
0.1 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
水提液
醇提液(pH7)
图 1 红叶甜菜不同浸提液的紫外扫描图谱
Fig.1 UV-visible absorption spectra of red pigment extracted from red
beet using different solvents
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
A
波长 /nm
230 277 324 371 418 465 512 559 606 653 700
→
→
→
水提液
醇提液(pH7)
醇提液(pH2)
89※基础研究 食品科学 2012, Vol. 33, No. 17
图 2是 538nm和 270nm波长处红叶甜菜红色素水提
液和醇提液的HPLC图谱，538nm是可见光光区，此处
的吸收峰代表了肉眼可直接观察到的颜色，由图 2可以
看出，水提液的红叶甜菜色素溶液杂质峰要少，此外
在这 2种色素的 HPLC图中，可以看出共有相对保留时
间 2.80～3.12min的峰，而且在这几种峰面积所占的比例
均为最大，由此可推测此保留时间为 2.80～3.12min的色
素应为红叶甜菜红色素的主要成分。
图 2表明，在 270nm水提液色素溶液的杂质含量要
少，仅有 4个吸收峰，其中保留时间为 3.12min的为其
主要吸收峰，所占比例为 97.68%，而醇提色素溶液中
杂质峰很多，其主要峰的保留时间为 3.45min，与水提
液中的主要峰比较接近。
3 结 论
红叶甜菜色素在自然光照射下较为稳定，80%乙醇
浸提液在光照 4h后颜色发生变化，水提液液在 8h后才
发生很小的变化。当温度小于 70℃时两种溶剂浸提的红
叶甜菜色素基本上是稳定的，但水提液的色素更有优
势。红叶甜菜色素的水提液相对于醇提液有较好的耐光
和耐热性，并且成本要大大低于乙醇。此外HPLC图证
明水法浸提红叶甜菜色素溶液杂质含量少于乙醇浸提。
另外实验中发现，水法浸提的红叶甜菜色素对离心程度
要求严格，否则冷藏过夜后会产生沉淀。水提液的具
体稳定机制还有待于进一步研究。
参 考 文 献 ：
[1] 张景楼, 王洪江, 张宇航. 红甜菜的利用价值及其在糖甜菜育种上
的应用[J]. 中国糖料, 2006(3): 48-49.
[2] 程大友, 刘巧红, 高兴武, 等. 食用红甜菜的生物学特征特性[J]. 中
国甜菜糖业, 2006(2): 28-30.
[3] 高彦祥, 刘璇. 甜菜红色素研究进展[J]. 中国食品添加剂, 2005(8):
65-69.
[4] 李阿娜, 盛侠, 刘素果, 等. 青梅果皮色素的提取工艺[J]. 经济林研
究, 2010(2): 29-34.
[5] 曾哲灵, 傅婧, 彭超. 紫山药色素提取工艺研究[J]. 食品工业科技,
2011(3): 229-231; 236.
[6] 薛晓丽. 高效液相色谱法测定黑米浸提物中矢车菊色素的成分及含
量[J]. 食品科技, 2010, 35(2): 268-270; 274.
[7] 王倩, 汪云, 宦卫青, 等. 紫甘蓝色素的浸提及组分的研究[J]. 天然
产物研究与开发, 2010, 22(6): 1057-1060.
[8] 李伟. 红叶甜菜红色素的稳定性研究[J]. 食品科学, 2009, 30(13): 105-
107.
[9] 孙希云, 刘宁, 吴朝霞, 等. 红树莓色素的纯化及成分初步鉴定[J].
食品工业科技, 2011, 32(2): 285-288.
[10] 陈连文, 师建华. 埃及扁圆红甜菜色素的浸提及其稳定性研究[J]. 河
北师范大学学报: 自然科学版, 2002, 26(1): 62-64.
[11] VERBEYST L, OEY I, van der PLANCKEN I, et al. Kinetic study on
the thermal and pressure degradation of anthocyaninsin strawberries[J].
Food Chemistry, 2010, 123(2): 269-274
[12] 谢笔钧. 食品化学[M]. 2版. 北京: 科学出版社, 2004: 414-417.
图 2 538nm(A)和 270nm(B)波长处红叶甜菜红色素水提液和醇提液
的 HPLC图谱
Fig.2 HPLC of red pigment extracted from red beet using different
solvents
B
时间 /min
0.0 1.3 2.5 3.8 5.0 6.3 7.5 8.8 10.0 11.312.5
水提液
醇提液(pH7)