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荚迷果实红色素稳定性研究



全 文 :中国农学通报 第23卷 第 4期 2007年 4月
htp:/www.casb.org.cn
作者简介:邓素兰,女,1968年出生,湖南邵阳人,本科,讲师,主要从事生物成份分析与有机化学研究。通信地址:427000湖南省张家界市吉首大学张家
界校区教务办。Tel:0744-8202089,E-mail:dengsulanjwc@sohu.com。
收稿日期:2007-01-17,修回日期:2007-01-28。
食用色素分为天然色素和合成色素。天然色素因
其安全可靠,具有一定的营养和药理作用、着色自然
而倍受青睐,因此,寻求和开发利用天然色素资源已
成为人们日益关注的课题[1,2]。红色素是存在于植物细
胞液中的一类水溶性天然色素,来源十分丰富,但这
类色素化学性质不稳定,其颜色易受光、热、空气和金
属离子等因素的影响,目前未能广泛作为食用色素,
为此,研究者一直致力于不同来源的红色素之稳定性
及着色方面的研究,旨在扩展此类色素的应用范
围[3]。
近年来,从一串红[4]、樟树[5]、杨梅[6]、茜草[7]等果实来源
的红色素已多有研究,但荚迷色素研究报道甚少,笔
者拟在荚迷果实色素提取的基础上对该色素的稳定
性及影因子进行研究,以期为更好的开发野生荚迷植
物资源提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料和仪器
荚迷(ViburumdilatatumThunb)成熟果实于2004
年 10月采于张家界武陵源百丈峡,洗净,在 55℃下
烘干,粉碎过筛,备用;主要仪器有UV-160紫外分光
荚迷果实红色素稳定性研究
邓素兰
( 吉首大学城乡资源与规划学院,湖南张家界427000)
摘 要:【研究目的】通过对影响荚迷果实红色素稳定性因素的研究,初步探明各因素的影响程度,为
利用该色素提供依据;【方法】应用紫外分光光度法对经过不同处理后的色素在 535nm处的吸光值
进行测定;【结果】荚迷果实红色素为水溶性色素,在酸性条件下(pH<4)、75℃以下相对稳定,对光
照不敏感,但在直射光和还原介质下稳定性较差。除Fe3+可引起色素溶液变色并产生沉淀外,其他金
属离子对其稳定性均无影响。3种添加剂碳水化合物、苯甲酸钠和没食子酸中,苯甲酸钠对色素稳定
性影响较大,其他两种对稳定性无影响且有一定的护色效果;【结论】荚迷果实红色素在直射光和还
原介质下稳定性较差,不利贮存。
关键词:荚迷;红色素;理化性质
中图分类号:Ts264.4 文献标识码:A
StudyonTheStabilityofViburumdilatatumThunbRedPigment
DengSulan
(ColegeofResourceandPlanningScience,JishouUniversity,ZhangjiajieHunan427000)
Abstract:【 OBJECTIVE】Triedtofindeachfactorwhichmayhaveseparateefectonkeepingsta-
bilityofViburumdilatatumThunbredpigment;【 METHOD】Separatepigmentefectedbydiferentmethod
wasdeterminedbyultravioletspectralphotometerat535nm.;【 RESULTS】Thispigmentiswatersoluble
pigmentwhichwasstablebelow75℃andunderpH<4,andwaslowsensitivetolightflightcondition,but
thestabilitychangedworseundercastlightandreductionmedia.Fe3+couldalterthecolorofredpigment
solution,causedprecipitationanddecreaseditsstability,butK+,Mg2+,Zn2+,Al3+,gluscoseandsodium
benzoatehadlitleefectonthestability.benzoicacidsodiumhavecertainefecttothispigment,butCar-
bohydrateandGalicacidhaslitleefecttothisredpigment.【 CONCLUSION】ThestabilityofViburum
dilatatumThunbredpigmentchangedworseundercastlightandreductionmedia.
Keywords:ViburumdilatatumThunb,Redpigment,Physicsandchemistrynature
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ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.23No.42007April
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光度计(日本岛津)、旋转蒸发仪、数字显示酸度计、高
速离心机、电热恒温水浴锅等。
1.2方法
1.2.1 色素的溶解性质 常温下,取0.015g的色素分
别加入100ml水,甲醇,乙醇,苯甲酸,乙醚,乙酸乙酯
中,放置2h,观察其溶解性。
1.2.2 pH反应 取 2ml浓度为 0.5%的色素溶液,分
别加入 pH1~12的系列溶液中,室温静置 24h,观察
其颜色变化并测其吸光度。
1.2.3 光照对色素的影响 取浓度0.5%的色素溶液,
调好pH值,各取30ml分别放于棕色瓶和透明瓶中,
放于阴暗处和光照处,每隔1h取5ml测定吸光度。
1.2.4 金属离子对荚迷红色素的影响 配置浓度为
10mg/ml的 7种金属离子 Fe3+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、
Zn2+、K+各取2ml分别加入已调好pH值的色素溶液
中,等体积混合,放置24h,并稀释3倍,
以溶剂作参比测定吸光度。
1.2.5 氧化剂对色素的影响 配置 0.05%、0.1%、
0.3%、0.5%、1%、1.5%不同浓度双氧水溶液 50ml,各
取2ml双氧水分别加入3ml色素溶液,室温暗处放
置2h,在535nm处测吸光度。
1.2.6 还原剂对荚迷红色素的影响 取等量 3mL色
素溶液,加入 2ml于 0.05%、0.1%、0.3%、0.5%、1%、
1.5%不同浓度的亚硫酸钠溶液中,室温暗处放置2h,
在535nm处测吸光度。
1.2.7 碳水化合物对荚迷红色素稳定性的影响 分
别取1g淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、糊精加入
到10ml色素溶液中,暗处放置24h,在535nm处测吸
光度。
1.2.8 防腐剂对荚迷红色素稳定性的影响 取荚迷
红色素各10ml,分别加入0ml、1ml、2ml、3ml、4ml一
定浓度的苯甲酸钠、没食子酸,暗处放置24h,测其吸
光度。
1.2.9 温度对荚迷果实红色素的影响 取一定浓度
的色素溶液20ml,分别放在常温、35℃、55℃、75℃、
95℃的溶液中2h,然后测其吸光度并观察颜色变化。
2结果与分析
2.1 荚迷果实红色素的溶解性
荚迷果实红色素在水、甲醇、95%乙醇、乙酸、乙
酸乙酯等极性溶剂中溶解性较好,而在石油醚、氯仿、
苯、乙醚等非极性溶剂中不溶,由此表明该色素属于
水溶性色素,也是醇溶性色素。
表1不同pH值对色素颜色的影响
表2光照强度、光照时间对色素的影响
表3不同金属离子对色素的影响
表4不同浓度氧化剂对色素的影响
2.2 荚迷果实对酸碱的反应
由表1可知:在酸性和、弱酸性条件下,随pH值
升高,色素分解加快,吸光值急剧降低,颜色由鲜红变
为微红色,且当 pH1.0~2.0时分解速度最慢,能保持
稳定的红色,pH3.0时色素保存率是 pH1.0时的
59.12%,pH6.0时仅为 10.17%。弱碱性及碱性条件
下,该色素在可见光区的最大吸收峰消失,颜色由葡
萄紫变为黄绿色,主要因为pH缓冲液中花色苷的结
构发生改变而导致色素稳定性及颜色变化并随 pH
值增大稳定性降低[8],可见该色素适于酸性环境中。
2.3 荚迷果实红色素对光的敏感性
由表2得出:放置15h后,光照处和阴暗处的色素
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表8不同温度对荚迷红色素稳定性的影响
吸光值均无明显的变化,但相对而言,阴暗处的稳定
性好,颜色保持久。因此说明该色素对光照有一定的
耐受性,但该色素是否能长时间的稳定,有待于延长
放置时间后进行观察。
2.4 金属离子对荚迷果实红色素的影响
据表3,除添加Fe3+的色素溶液放置1d后颜色
变成灰绿色,且在溶液中有大量的悬浮液,其他含
K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Zn2+的色素溶液稳定性较好。
2.5 氧化还原剂对荚迷果实红色素的影响
据表 4,在色素溶液中加入不同浓度的氧化剂
后,溶液的吸光值均小于纯色素溶液的吸光值,当
H2O2浓度为0.05%~1.5%时,随其浓度增大荚迷果实
红色素的吸光值由0.108下降为0.070,颜色由淡红
变为淡黄,尤其当浓度高于0.5%后颜色有明显的变
化,但吸光值变化不是很明显。
据表5,在色素溶液中加入不同浓度的还原剂,
溶液的吸光值明显低于对照值,当亚硫酸钠浓度为
0.05%~1.5%时,随其浓度增大荚迷果实红色素的吸
光值由0.882下降为0.775,颜色变化很明显。当浓度
在0.05%~0.5%时色素溶液颜色为淡黄色,而当浓度
高于0.5%后颜色变为灰绿色,由此说明还原剂对荚
迷果实红色素的影响比较大。
2.6 碳水化合物与防腐剂对荚迷果实红色素的影响
从表6可知,除了淀粉和糊精不溶外,加入葡萄
糖、果糖、蔗糖、麦芽糖的色素溶液的颜色与吸光值与
原色素溶液相近,其中以麦芽糖中的色素吸光值稍高
于对照值。说明该碳水化合物对色素的吸光值无明显
影响且有一定的护色作用。
表7可以看出荚迷色素在没食子酸中的吸光度
变化不大,可见对色素影响不大,相反荚迷在苯甲酸
表5不同浓度还原剂对荚迷红色素稳定性的影响
表6碳水化合物对荚迷红色素稳定性的影响
表7防腐剂对荚迷红色素稳定性的影响
钠中则不同,吸光度大幅度减小且颜色变化大,所以
对色素影响较大。
2.7 温度对荚迷果实红色素的影响分析
由表8可以看出荚迷红色素在低于75℃时吸光
度无变化,其颜色也没变化,当温度大于75℃时吸光
度减小,颜色也略有变化,说明荚迷红色素处于稳定
状态的最佳温度应该低于75℃。
3结论与讨论
3.1荚迷红色素既溶于水也溶于乙醇,是水溶性色素
也是醇性色素;该色素在碱性条件下不稳定,在酸性
条件下较稳定;荚迷红色素耐光性、耐热性较好,一些
食品添加剂和没食子酸对色素无不良影响,但苯甲酸
对色素影响较大;除Fe3+对色素有一定的影响外,金
属离子对色素的稳定性无不良影响,在提取和保存过
程中应避免使用铁器;温度对色素的影响较小,氧化
剂对荚迷红色素的影响小,但该色素的耐还原性较
差。
3.2荚迷果实红色素的稳定性较好,但若将其色素用
作食品添加剂,其毒性实验有待于进一步研究。
3.3随着人们崇尚自然、追求健康和食品毒理学等领
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域的发展,开发和利用天然色素已成为世界食用色素
发展的总趋势。荚迷属植物在中国分布广泛,共有47
种,且野生资源丰富[9],荚迷的药用历史始自唐代,被
认为是21世纪现代中药研究中具有相当开发前景的
食疗保健和医用新产品药物[10],荚迷果实红色素提取
工艺相对简单且稳定性较好,因此,将荚迷果实红色
素作为食品添加剂是今后综合开发荚迷的发展方向
参考文献
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(责任编辑:陶冶之)
更正启示
2007第3期第360页刊登的论文《 2006年贵州省赫章县秋季小麦条锈病调查》的作者及单位如下:
王海光 1,谈孝凤 2,金 星 2,冯明义 3,马占鸿 1
(1中国农业大学植物病理学系,北京 100094;2贵州省植保植检站,贵州贵阳 550001;
3贵州省赫章县植保植检站,贵州赫章 553200)
特此更正,并向作者及读者致歉。
本刊杂志社
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