全 文 :红千层红色素的稳定性研究
丁利君 赵丽琴 李映雪 邹春丽 宋雪媚 吴少缄
(韩山师范学院 潮州 521041)
摘 要 本文主要对红千层花红色素的提取和稳定性进行了研究。结果表明:此色素在低于 60℃、pH 小于 4 的酸性条件下
较稳定 ,而在碱性条件下不稳定;在有机酸 、碳水化合物 、及各种金属离子 、光照等条件下较稳定。
关键词 红千层 天然红色素 提取 稳定性
Study on the stability of red pigment from red maltilayer flowers
Ding Li-jun ,Zhao Liqin , Li Yinxue , Ju Chunli ,Song Xuemin ,Wu Xiaoxian
Abstract The characters of red pigment from red multiplayer flower were studied in this paper.This pigment can
picked up in acidity ethanol and dissolved in water.The effects of pH value , sunlight , ultraviolet radiation , temperature ,
oxidizer , reductant ,metallic ions , carbonhydrates ,organic acids , on stability of the pigment were studied.
Key words red multiplayer flower;pigment stability
红千层原产于澳大利亚 ,近年我国的广东 、广西 、
台湾等地大量引种种植 。红千层是桃金娘属
(Callistemon rigidus R.Br.)植物 ,开花期长 ,鲜艳的红
色穗状花絮。本文就红千层花红色素提取方法及其
稳定性进行了研究。
1 材料与方法
1.1 原料 红千层花采于潮州。
1.2 主要仪器 724分光光度计;PHS -3C型酸度
计;恒温水浴槽等。
1.3 主要试剂 无水乙醇 、柠檬酸 、苹果酸 、醋酸 、酒
石酸 、丙酮 、乙醚 、氯化氢 、石油醚 、苯 、葡萄糖 、蔗糖 、
淀粉 、氢氧化钠 、次氯酸钠 、过硫酸钾 、过硫酸钠 、硫代
硫酸钠 、过氧化氢等 。所有试剂都是分析纯。
1.4 红千层花红色素的提取方法
将红千层花捣碎 , 用 20 倍重量的提取剂浸提
24h ,过滤 ,即得红千层花红色素的提取液。
2 结果与分析
2.1 提取剂的选择
各取 2g捣碎的红千层鲜花 ,分别置于水 、苯 、无
水乙醇 、无水乙醚 、0.1%HCI 、85%酸性乙醇(pH=0.
50)、碱性乙醇(85%, pH =13)、0.1%NaOH 溶液中浸
提 24h 。实验结果表明:红千层花红色素用苯 、乙醚 、
水提取时 ,红色素的溶解度较小 ,提取液颜色很淡;而
用无水乙醇 、酸性乙醇 、酸性溶液提取时 ,可得到鲜艳
的红色提取液 ,其中酸性乙醇提取液的颜色最好;碱
性乙醇的提取液为绿色 ,这说明红千层花红色素对碱
不稳定(见表1)。下文中提到的红千层花红色素提取
液都是酸性乙醇提取液 。
2.2 红千层花红色素提取液的溶解性
取 8支试管 ,各加入 2ml的色素提取液 ,并分别
加入 2ml蒸馏水 、乙醇 、乙酸 、苯 、无水乙醚 、石油醚 、
丙酮 、乙酸乙酯 ,观察其溶解性 ,结果见表 2。结果表
明:红千层花红色素提取液易溶于水 、乙醇 、盐酸、丙酮
中 ,且呈现出稳定的红色。在石油醚 、乙酸乙酯中都能部
分溶解 ,呈现出淡红色。而在苯 、乙醚中色素溶液的颜色
发生变化。可见 ,红千层花红色素是水溶性色素。
2.3 红千层花红色素的光谱特征
取红千层花红色素提取液 5ml 于 50ml 容量瓶
中 ,用蒸馏水定容。用 724分光光度计测定其在 360
~ 600nm波长范围内吸光度与波长的关系 。结果见
图 1。
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DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2002.01.007
由图可见 ,红千层花红色素提取液在 514nm处有
最大吸光度。
2.4 pH 值对红千层花红色素稳定性的影响
用酸度计将试剂配制成不同 pH值的缓冲液 。准
确移取5.0ml红千层花红色素提取液 ,用不同酸度的
缓冲液定容至 50ml ,测定其吸光度 ,结果见表 3。
结果表明 , pH 值对红千层花红色素提取液的稳
定性影响很大 ,在酸性条件下 ,即 pH<4时 ,提取液溶
液颜色稳定 ,呈鲜艳的红色;在弱酸 、中性条件下(pH4
~ 7时),此色素溶液的红色减退 ,表现出不稳定性;
而在碱性(pH大于 7)时 ,色素与碱液发生反应 ,颜色
变为黄绿色。
2.5 红千层花红色素的热稳定性
取红千层花红色素提取液 10ml ,用 pH1.0 、pH3.
0 、pH7.0 的缓冲液定容到 100ml ,分别在 25℃、40℃、
60℃、80℃、100℃的水浴中恒温 2h ,于 514nm处测定
吸光度 ,结果见图 2。
由图 2可见 ,在 60℃下的此色素颜色影响很小;
但60℃以上的高温时 ,随着温度的升高 ,色素提取液
的颜色逐渐变浅 ,吸光度也随着变小;温度越高 , 颜
色 、吸光度的变化越明显 ,即此色素在高温条件下不
稳定。且 pH 值对此色素稳定性的影响比温度的高低
影响更大些 。所以在生产 、应用中应注意其酸度 ,并
避免长时间的高温处理。
2.6 光照对红千层花红色素提取液的稳定性的影响
取红千层花红色素提取液 10ml ,用 pH1.0 、pH3.
0 、pH6.0的缓冲液定容到 100ml ,分别在室内 、强太阳
光 、紫外线下处理 6h ,于 514nm处测定吸光度 ,结果
见表 4。由表 4可见 ,紫外线 、强太阳光都使此色素提
取液的吸光度下降 ,即此色素在光照下不稳定。因
此 ,在加工 、贮运此色素的过程中应尽可能避免阳光
直射 。
表 4 光照对红千层花红色素提取液稳定性的影响
pH 值 起始吸光度 室内 6h后 强太阳光 6h后 紫外线下 6h后
1.0 0.780 0.778 0.490 0.585
3.0 0.584 0.584 0.471 0.470
6.0 0.094 0.094 0.071 0.082
2.7 氧化还原剂对红千层花红色素的稳定性的影响
将氧化剂 NaCIO、H2O2 、K2S2O8 和还原剂 Vc、
Na2S2O3配成 5%的溶液。取色素提取液各 5ml ,分别
加入不同的氧化剂 、还原剂溶液 2ml ,再加 3ml蒸馏水
稀释到 10ml ,于 514nm处测定其吸光度 ,结果见表 5。
由表可知 , NaCIO、H2O2 使此色素提取液的颜色发生
改变 ,由红色变为黄色;K2S2O8 、Vc 对其颜色影响很
小 ,但也降低了吸光度;Na2S2O3使其产生沉淀。所以 ,
氧化还原剂可降低红千层花红色素提取液的稳定性。
表 5 氧化还原剂对红千层花红色素稳定性的影响(.pH=3.0)
氧化还原剂 NaCIO H2O2 K2S2O3 Vc Na2S2O3 对照
A514 0.043 0.039 0.390 0.400 2.398 0.425
颜色 淡黄 淡黄 ,浑浊 红 ,沉淀 红 ,沉淀 红 ,沉淀 红
2.8 几种有机酸对红千层花红色素的稳定性的影响
将醋酸 、酒石酸 、柠檬酸 、苹果酸配成5%的溶液。
各取 2ml红千层红色素提取液于 4个 50ml的容量瓶
中 ,分别加入有机酸溶液 5ml ,对照中加缓冲液(pH=
3),用蒸馏水定容。由表 6 可知 ,这几种有机酸都可
提高色素溶液在 514nm处的吸光度 ,即可提高色素的
稳定性 ,其实质是降低了色素溶液的 pH 值。
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表 6 几种有机酸对红千层花红色素的稳定性的影响
有机酸 对照 柠檬酸 苹果酸 醋酸 酒石酸
吸光度 A514 0.518 0.525 0.523 0.536 0.520
2.9 碳水化合物对红千层花红色素提取液稳定性的影响
在红千层花红色素提取液中分别加入同体积的
不同浓度的葡萄糖 、蔗糖 、淀粉溶液 ,测定其在 514nm
处的吸光度 ,结果见表 7。由表7可知 ,葡萄糖对此色
素提取液的影响较小;随着蔗糖浓度的增加 ,可使吸
光度增加 ,即增加色素的稳定性;而淀粉浓度很小的
变化对吸光度也有较大的影响 ,这主要是淀粉使溶液
变浑浊了 。
2.10 金属离子对红千层花红色素提取液稳定性的
影响
将各种金属离子配成 1mg/ml的溶液 。分别取色
素提取液 、金属离子溶液 5ml ,用 pH3.0的缓冲液稀
释到 50ml ,观察其颜色的变化 ,测定 514nm处的吸光
度结果见表8。结果表明 ,大多数离子对此色素稳定
性没有影响 ,但 Fe3+ 、Cr3+可改变色素的颜色 ,所以在
加工和应用过程中 ,应避免与铁器的接触。
3 结论
(1)红千层花红色素是水溶性色素 ,用酸性乙醇
溶液作提取剂可获得稳定的鲜艳的红色提取液 。
(2)红千层花红色素在酸性条件下稳定 ,而在碱
性条件下不稳定。
(3)此色素提取液在强太阳光 、高温下不稳定 。
(4)各种添加物对此色素的影响各有不同 ,氧化
还原剂中 , NaClO ,H2O2 , Na2S2O3 会降低此色素的稳
定性;碳水化合物对此色素没有不良影响;有机酸可
增强色素的稳定性;金属离子中只有三价的铁离子和
三价的铬离子会改变此色素提取液的颜色 ,所以在生
产和加工中 ,应尽量避免用铁器。
参 考 文 献
1 王华兴等.山楂色素稳定性的研究.食品与发酵工业 , 1991
(2)61-64.
2 望常青等.黄刺玫色素极其稳定性研究.食品工业科技 ,
1996(6)9-12.
3 杨本宏.辣椒红色素稳定性的研究.生物学杂志 , 1997(2)20
-22.
4 丁利君等.木棉花红色素的提取及稳定性研究.食品科学 ,
1999(8)32-33.
表 1 不同提取剂对红千层花红色素的提取效果的影响
溶剂 水 苯 乙醚 20%乙醇 50%乙醇 80%乙醇 无水乙醇 0.1%HCI 0.1NaOH 酸性乙醇 碱性乙醇
颜色 淡红 淡黄 大红 紫红 紫红 紫红 大红 绿 极红 墨绿
表 2 红千层花红色素提取液的溶解性比较
溶 剂 水 乙醇 乙酸 苯 乙醚 石油醚 丙酮 盐酸 乙酸乙酯
溶解性 易溶 易溶 禳解 微溶 微溶 难溶 易溶 易溶 微溶
颜 色 大红 大红 淡红 黄绿 黄色 淡黄 大红 大红 淡红
表 3 pH 值对红千层花红色素稳定性的影响
溶液 pH 值 1 2 3 4 5 6 7 9 11
吸光度 A514 0.324 0.293 0.245 0.180 0.060 0.058 0.055 0.185 0.174
颜 色 红 红 红 红 浅红 浅红 浅红 黄绿 黄绿
表 7 碳水化合物对红千层花红色素提取液稳定性的影响
碳水化合物浓度(%) 0 5 10 15 20 25 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
葡萄糖深液 A514 0.312 0.309 0.315 0.316 0.321 0.325
蔗糖溶液 A514 0.312 0.313 0.300 0.333 0.428 0.400
淀粉溶液 A514 0.312 0.319 0.326 0.331 0.339 0.341
表 8 金属离子对红千层花红色素稳定性的影响
金属离子 对照 Mn2+ Cd2+ Bi3+ Pb2+ Cr3+ Ca2+ Na+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Cu2+ Ni2+ Ti3+ Sn4+
吸光度 0.302 0.293 0.276 0.320 0.287 0.120 0.294 0.276 0.257 0.202 0.266 0.286 0.296 0.254 0.155
颜 色 橙红 橙红 橙红 桃红 橙红 棕红 橙红 橙红 紫褐 橙红 橙红 橙红 橙红 桃红 玫瑰红
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