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白簕果色素提取及其性质研究



全 文 :2013 年第 4 期 江苏调味副食品 总第 135 期

白簕果色素提取及其性质研究
何可群a,李相兴b
(贵州民族大学 a.化学与环境科学学院;b.民族学与社会学学院,贵州 贵阳 550025)
摘 要:以民族药白簕的成熟果实为材料,对其红色素的提取条件及理化性质进行研究。结果表明,白簕果色素提取的
最佳条件为:40%乙醇水溶液(V/V)、浸提温度 60 ℃、浸提时间 1 h。白簕果色素在自然光照下稳定,在酸性(pH≤5)环境中
呈现鲜艳的深红色,在中性及弱碱性环境中变为褐绿色。高锰酸钾、Vc、柠檬酸、亚硫酸钠、苯甲酸钠、EDTA 等对白簕果色素
具有增色作用,但随着亚硫酸钠、EDTA 浓度的升高其增色作用减弱。Ca2 +、Mn2 +、Zn2 +、K +、Na +、Fe2 +、Mg2 +、Cu2 +、Co2 +、
Al3 +、Pb2 +等金属离子对白簕果色素具有减色作用,Sn2 +、Fe3 +影响色素的稳定性。
关键词:白簕果;色素;提取;性质
中图分类号:TS264. 4 文献标志码:A 文章编号:1006 - 8481(2013)04 - 0013 - 04
由于人们的食品安全意识逐步增强以及人工
合成色素自身的一些局限性,从植物中提取、开发
天然色素成为各行业科技工作者普遍关注的课题。
在成功开发的植物色素中,有不少来源于药用植
物,如接骨木果、乌饭树果、决明子等[1]。白簕
(Acanthopanan Trifoliatus) ,又称三加皮、刺三加等,
为五加科五加属攀援状灌木。白簕全株均可入药,
味苦、辛、凉,具有清热解毒、祛风利湿、舒筋活络、
止咳平喘之功效[2]。成熟的白簕果颜色乌黑,其
40%乙醇提取液呈鲜艳的深红色,是开发天然色素
的良好材料。通过文献检索,发现国内外尚无有关
白簕果色素的研究报道,本实验对白簕果色素的提
取条件及其性质进行研究,以便为进一步开发利用
提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
白簕果采自贵阳市花溪大将山,经贵州民族大
学民族药物研究所卢文芸副教授鉴定为白簕的果
实,标本保存于贵州民族大学化学与环境科学学院
药学教研室。
仪器有 756PC 紫外-可见分光光度计(上海舜
宇恒平科学仪器有限公司)、METTLERAE240 电子
分析天平(上海天平仪器厂)、数显恒温水浴锅(常
州博远实验分析仪器有限公司)、PHS-2F型数字 PH
计(上海雷磁仪器厂)。
试剂有无水乙醇、氢氧化钠、浓盐酸、Vc、柠檬
酸、EDTA、亚硫酸钠、高锰酸钾、苯甲酸钠、碳酸钙、
硫酸锰、硫酸锌、氯化钾、氯化钠、硫酸亚铁、硫酸
镁、硫酸铜、氯化亚锡、硫酸钴、硫酸铝、硫酸铅、三
氯化铁等,均为分析纯。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 白簕果色素的提取
将新鲜的白簕成熟果实除去树叶等杂质,在研
钵中捣碎,精确称取 10. 000 g,按 1 ∶ 30 的固液比用
体积分数为 40%的乙醇浸泡、在 60 ℃水浴锅中回
流提取 1 h。冷却后过滤,得到深红色澄清、透明液
体,用 40%的乙醇水溶液定容至 1000 mL,摇匀备
用。取适量上述白簕果色素提取液以 40%乙醇为
参比用紫外-可见分光光度计在 400 ~ 650 nm 的范
围内扫描,确定其最大吸收波长。以白簕果色素提
取液在最大吸收波长处的吸光值作为衡量色素含
量的指标[3 - 15]。
1. 2. 2 白簕果色素性质的研究
以单因素实验得出的最佳提取条件提取白簕
果色素溶液,取适当体积的溶液,分别研究酸度、氧
—31—

收稿日期:2013 - 02 - 24
基金项目:国家社会科学基金项目(12XMZ033)
作者简介:何可群(1971—) ,女,贵州民族大学化学与环境科学学院副教授,硕士。
化剂、还原剂、防腐剂、螯合剂、柠檬酸、Vc、金属离
子等对色素稳定性的影响。
2 过程与结果
2. 1 白簕果色素提取条件研究
2. 1. 1 乙醇体积分数对白簕果色素提取率的影响
精确称取捣碎的白簕成熟果实 5 份,每份
1. 000 g,按 1 ∶ 30 的固液比分别用体积分数为 20%、
40%、60%、80%、99. 5%的乙醇水溶液在 60 ℃水浴
锅中回流提取 1 h。冷却后过滤,用相应体积分数的
乙醇水溶液定容至 50 mL,摇匀备用。以白簕果色
素提取液的最大吸收波长 522 nm为测定波长,测定
吸光值,结果(见图 1)显示当乙醇体积分数大于
40%以后,色素提取液吸光值迅速下降。
图 1 乙醇体积分数对白簕果色素提取率的影响
2. 1. 2 提取时间对白簕果色素提取率的影响
精确称取捣碎的白簕成熟果实 5 份,每份
1. 000 g,按 1 ∶ 30 的固液比用体积分数为 40%的乙
醇水溶液在 60℃水浴锅中分别回流提取 30、60、90、
120、150 min。冷却后过滤,用 40%的乙醇水溶液定
容至 50 mL,摇匀备用。在 522 nm波长处测定吸光
值,结果(见图 2)显示回流时间超过 60 min 后,色
素提取液吸光值随提取时间的延长而下降。
图 1 回流时间对白簕果色素提取率的影响
2. 1. 3 提取温度对白簕果色素提取率的影响
精确称取捣碎的白簕成熟果实 5 份,每份
1. 000 g,按 1 ∶ 30 的固液比用体积分数为 40%的乙
醇水溶液在温度分别为 30、50、60、80、90 ℃的水浴
锅中回流提取 1 h。冷却后过滤,用 40%的乙醇水
溶液定容至 50 mL,摇匀备用。在 522 nm波长处测
定吸光值,结果(见图 3)显示,随着回流温度的升高
色素提取液吸光值逐渐增加,但超过 60 ℃后吸光值
随温度升高而下降。
图 3 回流温度对白簕果色素提取率的影响
2. 2 白簕果色素稳定性的研究
2. 2. 1 酸度对白簕果色素稳定性的影响
精确量取白簕果色素提取液6份(每份 20. 00 mL),
调节 pH值分别为 1、2、3、5、7、8,以相应 pH 值的蒸
馏水定容至 50 mL,用紫外-可见分光光度计在 400 ~
650 nm的范围内扫描。结果(见图 4)显示:随着
pH值的增大,白簕果色素提取液的最大吸收峰逐渐
红移,在 522 nm处的吸光值相应减小;当pH >7 时,
色素提取液吸收峰红移至 580 nm附近。
图 4 酸度对白簕果色素的影响
2. 2. 2 氧化剂、还原剂对白簕果色素稳定性的影响
精确量取 1. 2. 1 所得白簕果色素提取液 15 份
(每份 20. 00 mL) ,分为 3 组(每组 5 份) ,各组分别
加入质量浓度为 200 mg /L 的亚硫酸钠、苯甲酸钠及
高锰酸钾溶液 0. 50、1. 00、1. 50、2. 00、2. 50 mL,分别
以蒸馏水定容至 50 mL,以蒸馏水为参比在522 nm波
长处测定吸光值,同时做试样空白。结果(见图 5)
显示,亚硫酸钠、苯甲酸钠及高锰酸钾对白簕果色
素具有增色作用,亚硫酸钠、苯甲酸钠的增色作用
较弱,随着亚硫酸钠质量浓度的升高增色作用减弱。
—41—
图 5 亚硫酸钠、苯甲酸钠和高锰酸钾
对白簕果色素的影响
2. 2. 3 螯合剂、柠檬酸、Vc对白簕果色素稳定性的
影响
精确量取 1. 2. 1 所得白簕果色素提取液 15 份
(每份 20. 00 mL) ,分为 3 组(每组 5 份) ,每组分别
加入质量浓度为 1000 mg /L 的 Vc、柠檬酸及 EDTA
溶液 0. 50、1. 00、1. 50、2. 00、2. 50 mL,分别以蒸馏
水定容至 50 mL,以蒸馏水为参比在 522 nm波长处
测定吸光值,同时做试样空白。结果(见图 6)显示,
Vc、柠檬酸及 EDTA 对白簕果色素具有增色作用,
增色作用随着 Vc、柠檬酸质量浓度的升高而增强,
增色作用随着 EDTA质量浓度的升高而减弱。
图 6 Vc、柠檬酸和 EDTA对白簕果色素的影响
2. 2. 4 金属离子对白簕果色素稳定性的影响
精确量取 1. 2. 1 所得白簕果色素提取液 13 份
(每份 20. 00 mL) ,调节 pH 值 = 2,分别加入 pH 值
为 2、金属离子质量浓度为 500 mg /L 的 Ca2 +、
Mn2 +、Zn2 +、K +、Na +、Fe2 +、Fe3 +、Mg2 +、Cu2 +、
Sn2 +、Co2 +、Al3 +、Pb2 +等溶液 10. 00 mL,以 pH = 2
的水溶液定容至 50 mL,以 pH =2 的水溶液为参比,
分别在 0、24、48、72 h 后测定 522 nm 处的吸光值,
同时做金属离子空白对照。结果(见图 7)显示,
Ca2 +、Mn2 +、Zn2 +、K +、Na +、Fe2 +、Mg2 +、Cu2 +、
Co2 +、Al3 +、Pb2 +等离子对白簕果色素具有减色作
用,Sn2 +、Fe3 +离子影响白簕果色素的稳定性。
注:添加 Fe3 +的色素提取液很快变为暗绿色,并形成黑灰色沉淀,故在图中没有标出 Fe3 +
图 7 金属离子对白簕果色素的影响
3 结论
本研究中的单因素实验结果表明白簕果色素
提取的最佳条件为:40% 乙醇(V /V)、浸提温度
60 ℃、浸提时间 1 h。白簕果色素在自然光照下稳
定,在酸性环境中呈现鲜艳的深红色,在中性及碱
性环境中变为褐绿色。高锰酸钾、亚硫酸钠、苯甲
酸钠、Vc、柠檬酸及 EDTA 等对白簕色素具有增色
作用;随着亚硫酸钠、EDTA 质量浓度的升高,增色
作用减弱。 Ca2 +、Mn2 +、Zn2 +、K +、Na +、Fe2 +、
Mg2 +、Cu2 +、Co2 +、Al3 +、Pb2 +等金属离子对白簕果
色素具有减色作用,Sn2 +、Fe3 +影响色素稳定性。研
究结果为白簕果色素开发及资源综合利用提供了
一定的科学依据。
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[责任编辑:王东霞]
Extraction and Characterization of Pigments from
Acanthopanan Trifoliatus Fruits
HE Ke-quna,LI Xiang-xingb
(a. Chemistry and Environmental Science Department;b. Ethnology and Sociology Department,Guizhou Minzu University,
Guiyang 550025,Guizhou,China)
Abstract:Taking the ethnic medicine acanthopanan trifoliatus as materials,their extractions of the red pigment and
physicochemical properties were analyzed. The best extraction conditions were found as follows:40% ethanol
(V /V)as extraction solvent for 1 h extraction at 60 ℃ . The pigments were stable in natural light,dark red under
acidic conditions and brownish green in neutral and slightly alkaline environments. KMnO4,Vc,citric acid,
NaSO3,sodium benzoate and EDTA had a considerable effect on colour increasing of the pigment from acantho-
panan trifoliatus fruits. Some metal ions such as Ca2 +、Mn2 +、Zn2 +、K +、Na +、Fe2 +、Mg2 +、Cu2 +、Co2 +、Al3 +、
Pb2 + had hypochromic effect. Moreover,Sn2 + and Fe3 + affected the stability of the pigments.
Key words:acanthopanan trifoliatus fruits;pigment;extraction;

characterization
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The Development of Tomato-bitter Gourd Juice Drink
CHEN Jing-xin,GUO Ling-ling,SONG Fang-fang
(School of Management Engineering,Qiqihar Engineering College,Qiqihar 161005,Heilongjiang,China)
Abstract:In this paper,with tomato and bitter gourd as the main raw material,the optimum condition is found:
the ratio of tomato juice and bitter gourd juice is 2 ∶ 1,adding amount of other auxiliary materials include gum
0. 2%,sugar 15%,citric acid 0. 2%,Vc 0. 01%,honey 0. 25%,refined salt 0. 02% . This compounded bever-
age is beneficial to regulate the stomach function,lower cholesterol,blood pressure and blood glucose,anti-canc-
er,reduce weight and contributes to the childrens growth and enhance their memory.
Key words:bitter gourd;tomato;compound beverage
—61—