全 文 ：第 n 卷 增刊
1 4 9 9年 1 1 月
广东工学院学报
J o u rn a l o fG a n ug don g In s t it ute o f Te e h n o l oy g
V
o l
.
1 1 S
up pl
e me n t
N ov e mbe
r1 94 9
薯蓑色素的提取和性能研究
黎碧娜 1) 何 鸣 1) 杨辉荣 ) l
(化学工程系 )
摘要 本文研究从薯蓖中提取夭然色素的方法 ,并对色素的稳定性 ,抗氧化性及抑菌性进行了试验 .
实验证明 ,该色家是一种多功能的天然色家 . 测定色家的主要成份是单宁 .
关键词 天然色素 , 落发 , 抗氧化性 , 防腐性
前 言
薯莎科的薯蓑 ( iD os co er a iC r r hos a L o ur )是一种多年生缠绕藤本野生植物 ,盛产于我国广
东 、 广西 、 四川 、 云南 、 贵州 、 福建 、 湖南 、 湖北 。 薯蓑块茎 中含有淀粉 , 色素 , 糖份 , 单宁等物
质 。 [`〕
薯食在我省应用有多年历史 ,丝绸经薯贾染制生产的拷绸是两广有名的特种手工业之一 。
据报道 ,薯食中的淀粉可用来造酒 。 而作为中草药 , 薯蓑有止血抗菌作用 t Z · 3〕 。
从薯蓑中提取天然色素 ,在国内未见有报导 。 本文是以乙醇为溶剂 ,对薯食色素进行提取 ,
并对色素在不同条件下的稳定性进行试验 。同时 , 也开展了色素的抗氧化性 、防腐性能研究 。实
验证明 ,在一定条件下 , 薯蓑色素是稳定的 ,并具有抗氧化性及防腐性 ,是一种多功能的天然色
素 , 可作化妆品和食品的添加剂 。
1 实验部份
.1 1 仪器与试剂
l
·
1
·
1 仪器
72 1 型分光光度计 ,酸度计 ,直空干燥器 ,高压灭菌锅 ,超净工作台 ,烘箱 。
l
·
l
·
2 试剂
95 %酒精 , 30 % H ZO : ,无水亚硫酸钠 ,蔗糖 ,抓化钠 , 三氧化铁 , 三抓化铝 ,丙酮 ,抓仿 ,冰醋
酸 ,碘化钾 ,硫代硫酸钠 , 乙酸 , 乙酸钠 , 氨水 ,氯化钱 (以上试剂均为分析纯 ) 。
L B 培养基 : 1%蛋白陈 , 0 . 5写酵母膏 , 1% N a CI 加水至 1 0 0 0 m l ,用 1% N a O H 将 p H 调至
7
.
2 ~ 7
.
5
。 并用高压灭菌锅在 1 2 0 ℃下灭菌 30 m in ,用于培养细菌 .
p D A 培养基 : 2 0 0 9 土豆 (去皮 ,切块 1 e m ) ,加入 1 0 0 0 m l 水 , 煮沸 2 0 m i n ,纱布过滤 ,再加
入 2 0 9 葡萄糖 , 1 5 9 琼脂 ,加水至 1 0 0 0 m l ,用高压灭菌锅在 1 2 0 ,C下灭菌 3 0 m i n ,用于培养霉
菌 。
收稿 日期 : 1 9 9 4一 0 7一 0 9
1 )广东工学院化学工程系 ,广州 , 5 1 0 0 9 0
增刊 黎碧娜 、 何鸣 、 杨辉荣 :薯蕊色素的提取和性能研究
1
.
2薯蓖色素的提取
1. . 21 提取方法
原料~ 粉碎~ 浸提 ~ 过滤~ 减压 ~ 蒸馏~ 真空干燥~ 色素
将干薯蓑块茎打碎后 ,放入粉碎机 ,得薯夏粉末 。 将粉末 2鲍 放入锥瓶中 , 加入溶剂 1 0
m l
,室温下浸提 s h ,得滤液 I , 残渣再加入 1 0 m l 溶剂 , 浸提后抽滤 ,得滤液 I ,残渣弃去 。
合并滤液 I 、 I ,减压蒸馏 ,除去并回收溶剂 ,得膏状物 , 将膏状物送至真空干燥器 ,干燥后
得棕色汾末 , 为产品 。
1
.
2
.
2 色素最大吸收波长的测定
将浸提液稀释 50 倍 , 用 7 21 型分光光度计测
定不同波长下的吸光度 。 见图 1 .
图 中看 出 , 薯 夏色 素 最大吸收 波 长 为 4 60
n n l o
1
.
2
.
3 提取溶剂的浓度试验
用 9 5% 乙醇 配成浓 度 为 10 % , 20 % , 30 % ,
4 。写 , 5 0 % , 6 0%的 乙醇溶液 , 作 为薯蓑色 素提取
用的溶剂 。 在 4 60 n m 处测定提取液的吸光度 。 结
果见表 1 .
结果表 明 , 以 4 0 % 乙 醇溶液提取时 , 色素溶
液的吸光光度最大 。 认为用 40 % 乙醇作提取溶剂
比较合适 。
1
.
2
.
4 分析方法
油脂过氧化值的测 定〔们 : 称取 2一 4 9 油脂 ,
加入冰醋酸与氯仿混合液 ( 1 : 1 ) 30 m l , 再加入 1
m l 碘化钾饱和溶液 ,摇匀 , 经 0 . 5 m in 后 , 加入水
10 0 m l
, 以 1%淀粉作指示剂 . 用 已知浓度硫代硫
酸钠滴定 . 并在同样条件下作空白试验 .
( A )
0
.
3 0
6 0 0 ( n m )
图 1 薯蕊色素对可见光吸收曲线
表 1 不同浓度乙醇提取液的吸光度
乙醇浓度% 吸光度 A
2 结果与讨论
2
.
1 薯蕊色素稳定性试验
0
.
1 4 9
0
.
2 3 5
0
.
2 6 6
0
.
2 8 4
0
.
3 8 5
0
.
3 3 9
0
.
2 9 0
01023456
2
.
1
.
1 p H 值试验
取色素溶液 7 份 , 分别加入 p H 为 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10 的缓 冲溶液 1 0 m l ,用蒸馏水定容至
1。。 m l ,避光保存 , 24 h 后测吸光度 (图 2 ) , 并每隔 2 h4 测一次吸光度 (图 3 ) , 图中显示 , 在 p H
值 4 ~ 7 溶液中 ,色素是稳定的 。 p H 值增大 ,对色素有显色作用 。 色素在 p H 4一 8 呈棕色 , 9 为
棕褐色 , 10 为紫红色 。
2
.
1
.
2 热稳定性
取色素溶液 2 份 ,分别加入 p H 值为 5 , 7 的缓冲液 。 然后放至恒温水浴中 ,加热 2 . s h ,期
中 , 每隔 0 . s h 取样一次 ,测定吸光度的变化 . 水浴的温度分别为 50 ℃ , 60 ℃ · 70 ℃ , 80 ℃ , 90
,C
,
10 0 ,C
,结果见表 2 。
7 6广东工学院学报 1 1 卷
A
月性
月矛.压
八 61.1,LL通.任,ptltp,. 1pl:A
0
.
6 0
0
.
5 0
0
.
4 0
天
不同 p H 溶液中色家的吸光度 图 3 不同 p H 溶液中色素放置时间与吸光度的关系
05.4图
表 2 色素溶液在不同加热时间下的吸光度
时 间 ( h )温度 ( ,C ) p H
0 0
.
5 1
.
0 1
.
5 2
.
0 2
.
5
0
.
3 4 9 0
.
4 0 5 0
.
4 1 1 0
.
4 2 1 0
.
3 8 9 0
.
3 9 2
5 0
0
.
3 6 8 0
.
4 3 8 0
.
4 2 5 0
.
4 5 8 0
.
4 3 9 0
.
4 4 9
0
.
3 5 5 0
.
3 9 9 0
.
3 7 9 0
.
3 8 2 0
.
4 0 9 0
.
4 4 8
6 0
0
.
3 6 5 0
.
3 9 9 0
.
4 1 8 0
.
4 3 0 0
.
4 8 0 0
.
5 0 7
0
.
3 1 2 0
.
3 9 4 0
.
3 9 2 0
.
4 0 2 0
.
4 3 9
7 0
0
.
3 3 6 0
.
4 5 8 0
.
5 1 2 0
.
5 3 2
0
,
4 1 1
0
.
5 5 1 0
.
5 8 8
0
.
3 6 7 0
.
4 4 5 0
.
5 2 0 0
.
5 3 1 0
.
5 3 8 0
.
5 6 5
8 0
0
.
3 7 2 0
.
5 6 8 0
.
6 4 9 0
.
7 0 5 0
.
7 4 0 0
.
78 2
0
.
3 7 8 0
.
5 6 2 0
.
6 3 6 0
.
6 9 2 0
.
7 9 0 0
.
9 0 0
9 0
0
.
3 9 4 0
.
6 8 8 0
.
7 5 0 0
.
8 9 0 1
.
0 0 0 1
.
1 2 0
0
.
3 7 9 0
.
5 9 2 0
.
7 0 0 0
.
8 2 0 0
.
9 3 0 0
`
9 6 0
10 0
0
.
3 9 5 0
.
7 6 4 0
.
8 5 0 1
.
0 2 0 1
.
0 9 0 1
.
2 2 0
表中数据看出 ,色素在 70 ℃以下温度加热时 ,是 比较稳定的 。 随温度升高 , 吸光度变大 , 说
明加热可使色素显色 。 本色素可用于需要进行热加工的食品中 。
2
.
1
.
3 金属离子对色素稳定性 的影响
在色素溶液中 ,分别加入 N a CI , IA CI 。 溶液 。 放置一定时间后测吸光度 ,见图 4 , 图 5 。
增刊 黎碧娜 、 何鸣 、 杨辉荣 :挤蕊色家的提取和性能研究
A
:
AI
,+ 含橄 1尸m o l几
B
:
A l
l + 含云 10拜 m o l / L
0
: 空白
A
:
N a C I浓度 5 0 0料m o l / L
B
:
N a C I浓度 50尸m o l / L
0
: 空白
A终o
O
-
,
,伙.B
A峪.-J
.076c
.
5
ǎ代à侧呆彭
1 0 15 2 0 2 5
试 0 . 6仓
侧长彭 。· 5。
0 4 (
10 20 3 0 了 」0 s p 60 70
(卜)
图 4 A I十 ,对溶液吸光度的影响 图 S N a a 对溶液吸光度的影响
图中表明 , N a CI 和 A I1C 3 在溶液中浓度较低时 ,对色素吸光度无显著影响 。
.2 L 4 色素耐氧化性和耐还原性
在色素榕液中 ,分别加入氧化剂 H ZO : 和还原剂 N a : 5 0 , , 隔一定时间测吸光度 ,考察其耐
氧化性和耐还原性 。 见表 3 和表 4 。 结果说明 ,薯蓑色素中加入 N a : 5 0 3 后 ,吸光度略有下降 , 但
在贮存期间内吸光度变化不大 。 而加入 H : O : 后 ,吸光度随贮存时间增长而下降 .
表 3 无水亚硫酸钠对色素溶液吸光度的影响
N a
Z
SO
: 浓度 ( m o l / L )
时 间 ( h )
0
.
0 4 0 0
.
0 8 0 0
.
1 6 0 0
.
2 4 0 0
.
3 2 0
0
.
4 9 0 0
.
3 7 9
0
.
4 8 5 0
.
3 6 9
0
.
4 8 0 0
.
3 7 8
0
.
4 7 9 0
.
3 6 8
0
.
4 7 6
0
.
4 8 0
0
.
4 8 5
0
.
4 0 2
0
.
4 0 0
0
.
4 1 1
0
.
3 9 0
0
.
3 7 5
0
.
3 62
0
.
3 6 9
0
.
4 0 1
0
.
4 1 3
0
.
4 1 1
0
.
3 9 7 0
.
3 9 0 0
.
4 0 2
0
.
3 8 2 0
.
3 7 5 0
.
3 7 8
0
.
3 7 9 0
.
3 8 1 0
.
3 6 9
0
.
3 82 0
.
3 8 2 0
.
3 8 2
0
.
4 0 5 0
.
3 9 9 0
.
3 9 0
0
.
3 9 8 0
.
4 0 2 0
.
4 2 0
0
.
3 9 9 0
.
4 0 5 0
.
4 1 8
01241248
2
.
1
.
5 蔗糖 、 柠檬酸对色素稳定性的影响
在色素溶液中 ,分别加入不同浓度的蔗糖 , 观察溶液吸光度的改变 ,结果如表 5 。 再在另一
部分色素溶液中 ,加入不同浓度的柠檬酸 , 结果如表 6 。
表中数据显示 , 蔗糖会使色素褪色 ,蔗糖浓度愈大 , 影响愈明显 。至于蔗糖为何会使色素褪
色 ,机理有待研究 , 加入柠檬酸后会使色素溶液吸光度升高 ,并且在放置期间 ,色素 比较稳定 。
2
.
1
.
6 光稳定性试验
将色素溶液置于 40 W 紫外灯下 ,距离 10 。 m ,测定溶液吸光度的变化 , 结果如表 7 。
7 8 广东工学院学报 1 1 卷
表 4 过氧化氢对色素溶液吸光度的影响
H
:
O
: 浓度 ( % )
时间 (h )— —0 1 . 2 2 . 4 3. 6 4 . 8 6. 00 0. 3 3 9 0. 38 8 0. 3 37 0. 3 3 3 0. 3 32 0. 3 3 91 0. 3 3 9 0. 32 9 0. 7 3 3 0. 2 3 3 0. 32 8 0. 3 323 0. 34 1 0. 4 3 3 0. 34 1 0. 4 3 0 0. 4 1 3 0. 34 01 2 0. 5 3 3 0. 3 3 0 0. 2 3 0 0. 2 9 9 0. 3 0 0 0. 2 4 93 6 0. 3 32 0. 1 38 0. 2 91 0. 2 6 6 0. 2 3 3 0. 2 1 6表 5 蔗糖对色素溶液吸光度的影响时间 ( h ) 5 0 蔗糖浓度 ( g/ L )1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 00. 5 _7 9 0. 5 5 50. 4 3 9
0
.
4 4 8
0
.
4 6 6
0
.
4 5 6
0
.
4 7 0
0
.
4 7 2
0
.
4 95 0
.
4 38 0
.
3 9 0 0
.
5 32
0
.
5 7 0 0
.
4 2 2 0
.
7 3 9 0
.
3 62 0
.
3 32
0
.
4 0 3
0
.
4 0 9
0
.
35 5
0
.
3 98
.
3 95
.
3 94
0
.
4 0 0
0
.
4 1 0
二口 0énà1上 llq口亡J卜月性乙`连几
.…八U 0
0
.
4 4 9 0
.
3 92 0
.
3 9 9
Ré口U 01卜O自丹bt了月甲奋J任连ù`吐几.…n甘 011八é只J l气 d6叮了月矛甲`一óé亡J l阮 d:` 0ǎU乃乙ē 0J dù只口丹b
表 6柠檬酸对色素溶液吸光度的影响
柠檬酸浓度 (拜m ol/ L )时间 ( h )
1 0 5 0 1 0 0 5 0 0
0
.
4 92 0
.
5 2 0
0
.
4 9 3 0
.
5 35
0
.
5 7 5
0
.
5 98
0
.
4 9 3 0
.
5 2 0 0
.
5 94
0
.
4 98 0
.
5 1 1
0
.
5 08
0
.
5 1 0
0
.
5 2 2
0
.
5 1 6
0
.
5 2 8
0
.
5 4 1
0
.
5 2 4
0
.
5 1 5
0
.
5 3 0
0
.
5 2 2
0
.
5 2 3
0
.
5 4 3
0
.
5 3 3
0
.
5 1 9
0
.
5 3 3
0
.
5 2 5
0
.
5 38
0
.
5 4 5
0
.
5 4 0
0
.
5 3 9
0
.
5 4 3
0
.
5 2 6
0
.
5 4 8
0
.
5 4 5
0
.
5 4 9
0
.
5 2 3
0
.
5 4 9
0
.
5 5 8
0
.
5 7 9
0
.
5 92
0
.
5 8 0
024 co248
增刊 黎碧娜 、何鸣 、 杨辉荣 :落蓖色素的提取和性能研究
可见 , 薯蓑色素在光照下 ,颜色会加深 ,但变
得很不稳定 , 所以本色素应贮存在密封 , 避光的
容器中 。
2
.
2 薯蕊色素抗氧化性能试验
将薯蓑色素加入到新鲜熬制的猪油中 ,加入
量分别为 0 . 01 % , 0 . 1% , 在 70 ℃下贮存 ,测 定
油脂的过氧化值 。 结果如图 6 . 图中表明 ,将薯贾
色素加入到猪油中 ,能提高猪油的抗氧化能力 ,
证明色素可作油类的抗氧化剂 . 加入色素量愈
大 , 油脂的抗氧化能力愈强 ,但与植酸比较 ,抗氧
化能力低于植酸 .
氏 二
表 7 紫外灯照射对色素的影响
时间 ( h ) 吸光度 A
0 0
.
9 5
0
.
8 4
0
.
8 6
0
.
9 0
.
1 0
.
2 1
825248
3 2 1
.
3 0
/ M
V 纬
5 0 1 0 0 15 0 Z o o h
M 为空白 , N 加色家 0 . 01 % , O 加色素 。 . 1纬 , R 加植酸 。 . 01 %
图 6 挤发色家的抗氧化能力
.2 3 薯茸色素抑菌性试验
制备 L B 培养基 , 倒平板 10 个 ,制备 P D A 培养基 , 倒平板 2 个 ,分别将 已活化的大肠杆
菌 、 蜡状芽饱杆菌 、 枯草杆菌 ,金黄色葡萄球菌 、 放线菌 , 白曲霉菌的菌悬液倒于平板上 , 每板
0
.
1 m l( 细菌用 L B 培养基 , 霉菌用 P D A 培养基 ) 。 然后制备十二块灭过菌 、 直径为 6 m m 的圆
滤纸片 。 将六块圆滤纸片浸透色素溶液 ,平接于各个有不同菌种的平板上 。 另六块 圆滤纸片浸
入用来配制色素的水溶液 ,亦平接于各有不同菌种的平板上作对照实验 。在 30 ℃下培养 24 h ,
观察滤纸片周围出现的抑菌圈大小 。 结果见表 8 . 从表中看出 , 薯蓑色素对上述各种菌都有不
同程度的抑制作用 。
80 广东工学院学报 1 1卷
表 8薯蓑色素的抑菌作用
抑菌直径 ( m m)菌 名 必 1 必 : 必 , 平均必
对照溶剂
抑菌直径 ( m m )
蜡状芽抱杆菌
金黄色葡萄球菌
枯草杆菌
大肠杆菌
放线菌
白曲霉菌
9
.
5 8
.
0 8
.
0 8
.
5
1 0
.
5
9
.
8
1 1
.
2
9
.
5
10
.
0
10
.
0
10
.
6
9
.
8
8
.
2 8
.
7 8
.
0 8
.
3
9
.
5 9
.
8 8
.
5 9
.
3
1 2
.
5 1 1
.
5 1 1
.
5 1 1
.
8
2
.
4 薯食色素成份初步探讨
在薯蓑色素加入醋酸铅溶液后 ,生成沉淀 ,过滤后得无色滤液 。 薯蓑色素与三价铁盐有颜
色反应 ,初步判断成分主要是单宁 . 经过分析 〔, 〕单宁的含量 38 . 82 % 。
3 结论
1 )
、 从野生植物薯夏中提取夭然色素 ,方法简单 ,成本低廉 。 该色素为棕色粉末 ,最大吸收
波长为 46 0 n m 。 本品无毒 ,有抗氧化性能和明显的抑菌作用 , 是一种多功能的天然色素 。
2 )
、 薯蓑色素在中性或弱酸性溶液中 ,温度低于 70 ℃的使用条件下稳定 。 在抓化钠 ,柠檬
酸 ,还原剂亚硫酸钠及低浓度的 lA + ’ 存在时 , 不影响色素的稳定性 . 该色素可在加热情况下使
用 。
注 : 参加本研究的人员还有佘志勇 、 王希在 、莫俊伟 、 杨定南 .
参 考 文 献
肖尊玻 . 研究报告选集 . 北京 : 中国林业出版社 , 1 986 . 1 9 5 2
中国科学院植物研究所 . 中国经济植物志 . 北京 :科学出版社 , 19 61 . 6 4 9 , 1 2 4 5
张文德 . 植物裸质化学及裸料 . 北京 : 中国轻工业出版社 , 1 9 8 5
吴光光 . 食品卫生检验手册 . 北京 :人民卫生出版社 , 196 4 , 30 2
西北轻工业学院 . 皮革分析检验 . 北京 : 中国轻工业出版社 , 1 987 , 90
增刊 黎碧娜 、 何鸣 、 杨辉荣: 薯蕊色家的提取和性能研究
St u y don t h eE xt ra ct ion n a dP roP e rt i e so f
g P imn et fo rm t h eD io o s c ra eC i r rh oa sL ou r
L1 B in aH eM ing Yn ag H u i rong
D ( ept
.
o fC h em ia e lE ng in e e ring )
A b st ra ct h Tex et ra et ing p ro o e e s sft hn a et ua rlp ig m en t f rom t h eD io
seo ra eC i r rh o e sL ou r1 5
st u d i ed
, a n d t h e e s t a b i l i t y
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f u n g i s t a t ie a e t i v i t i e s o f t h e p ig m e n t a r e t e s t e d
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s t i t u e n t o f t h e p ig m e n t 15 id e n t i f ie d a s t a n n i n
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K e y w o r d s n a t u r a l p i g m e n t ; e i o s e o r e a C i r r h o s a L o u r ; a n t i o x id a t io n ; f u n g i s t a t i e a e t i v i t i e s
欧俊全副书记率团访问泰国宋卡王子大学
今年 7 月 4 日一 12 日 ,我院欧俊全副书记率领一个 由 5 人组成 的代表 团访间了泰国宋卡王子大学
(P ir cn
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n g kl a u n iv er is yt )
. 代表团成员有郭明章教授 、 刘如意教授 、 罗宗铭教授 、 卓守丽副教授 . 代表团
受到了宋卡王子大学校长 、 副校长及有关分校和系领导的热烈欢迎 . 代表团参观了宋卡王子大学及有关分
校 ,先后与宋卡王子大学校 、 系领导进行了两校间的学术文流和科研合作的会谈 ,并签订了 “ 广东工学院与宋
卡王子大学关于学术文流和科研合作协议书 ” . 根据此协议书的精神 ,两校将开展实质性的学术交流和科研
合作 。 我院代表团对宋卡王子大学的访间取得了完满成功 .
(外事办 )
另讯 : 应泰国宋卡王子大学的邀请 ,我院机械工程系系主任张伯霖教授在出席了在新加坡举行的国际生产工
程研究学会 (C IR )P 第 4 届学术年会以后 , 于 1 9 94 年 8 月下旬去该校讲学 . 讲学内容主要是“ 超高速切削 ” 、
“ 陶瓷轴承的研究与应用 ” 、 “ 数控机床热态性能的检测与控制 ”等 ,受到该校领导和工业工程系全体教师 、 研究
生及高年级大学生的热烈欢迎和高度评价 . 讲学期间 ,张伯霖教授分别受到该校校长施里朋斯博士 ( rD .
is ir oP gn es 5
.
)
、副校长蓬顶博士 ( rD . E心。 n so m 5 . ) 、工学院院长苏拉朋博士 ( rD . S盯aP o n A . ) 、 工学院副院长
舒提拉博士 ( rD . s u t e r a D . )和工业工程系主任苏帕雀克博士 (D : . 5叩 ac h ok w . )的热情接待 ,并共同讨论了
在机械制造领域的科技合作和人员交流计划 ,双方愿意在 “超高速切削 ”和 “ 硬脆村料精加工 ”等方面进行长期
合作 。
(编辑部 )