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广西壮药薏苡茎色素的理化性质研究



全 文 :China Brewing
2012 Vol.31 No.2
Serial No.239
食品添加剂中食用色素的使用一直是人们关心的话
题。食用色素是食品添加剂的主要组成部分,既可改善食
品的色泽,使人对其产生良好的视觉效果,又广泛用于医
疗保健和日常化妆品工业,增加了商品的营养价值[1]。天然
食用色素一般对人体无害,尤其是来自可食性植物的天然
色素副作用小,食品颜色接近新鲜食品色泽,当然更重要
的是,具有营养价值和医疗保健作用[2-3]。人工合成色素可
能会给人体带来危害。近年来,人们发现食用合成色素对
人体的毒性作用可能有三方面,即一般毒性、致泻性与致
癌性,使人类健康面临着无形的威胁,多数国家合成色素
的使用已经受到限制[1]。
薏苡(Coix lachryma-jobi L.)为禾本科(Gramineae)薏
苡属(Coix L.)草本植物,它的干燥成熟种仁称为薏苡仁,
为常用中药,味甘淡,性微寒,具有健脾、补肺、清热、利湿
的功效,素有“滋补保健之王”的美誉,《本草纲目》中称其
乃上品养心药[4]。薏苡作为食用兼药用的栽培作物(也有
野生的),薏苡具备了较全面的营养保健功能[5]。薏苡全身
是宝,薏苡茎可防治麻疹、湿疹等[6]。
薏苡茎色素的研究尚未见报道,为此,我们以广西壮
药薏苡茎为原料提取色素,并对其理化性质开展研究,旨
在为其开发利用提供科学依据。
1 仪器与试剂
HHS-21-4电热式恒温水浴锅(江苏金坛宏凯仪器厂);
DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有
限公司);722N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限
公司);pHS-3C精密pH计(上海雷磁仪器厂);SHB-III循环
水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。试剂均为
分析纯。
2 方法与结果
2.1 薏苡茎色素提取工艺流程
薏苡茎→粉碎→称重→沸水水浴提取→抽滤去渣→稀释→
薏苡茎色素原液
2.2 薏苡茎色素的提取
将干燥好的薏苡茎,用粉碎机碾碎成细粉末,电子天
收稿日期:2011-03-23
基金项目:广西自然科学基金资助课题(2011GXNSFA018046);广西中医药科技专项资助课题(GZKZ10-128);广西教育厅课题(201106LX425);
广西中医药管理局课题(gzzc1047)
作者简介:余 珊(1989-),女,湖南岳阳人,在读本科生,研究方向为天然产物化学、食品卫生;黄锁义*,教授,通迅作者。
广西壮药薏苡茎色素的理化性质研究
余 珊1,梁 俏3,尤 萍2,黄秀丽3,李 雄3,黄锁义3*
(1.右江民族医学院 医学检验学院,广西 百色 533000;2.右江民族医学院临床医学院,广西 百色 533000;
3.右江民族医学院药学系,广西 百色 533000)
摘 要:以广西壮药薏苡茎为材料,对薏苡茎色素的理化性质进行研究,为生产各种食用品、化妆品、医药药品等色素新产品提供重
要原料。提取薏苡茎色素的最佳工艺条件为:以水作提取剂,室温下煮沸2h,料液比为1 ∶50(g/mL)。用紫外分析法研究色素稳定性。
结果表明:色素在330nm处有最大吸收峰,色素水溶性较好,pH值对色素的稳定性影响较大,但热稳定性良好。防腐剂、淀粉对色素
的稳定性无不良影响,耐光性较差。氧化剂、还原剂中除抗坏血酸对色素的影响明显外,其他均无明显影响。除Fe3+外,金属离子对其
影响较小。
关 键 词:薏苡茎;色素;理化性质;稳定性
中图分类号:TS264.4 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2012)02-0092-03
Physical and chemical property of Guangxi Zhuang Medicine Coix lachryma-jobi L. stem pigment
YU Shan1,LIANG Qiao3,YOU Ping2,HUANG Xiuli3,LI Xiong3,HUANG Suoyi3*
(1. Department of Clinical Laboratory Medicine,Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000;
2. Clinical Medicine,Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000;
3.Department of Pharmacy,Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000,China)
Abstract:To stem the material Guangxi Zhuang Medicine Coix lachryma-jobi L., Study on the Coix lachryma-jobi L. stem pigment of physical and
chemical property, to provide important new material for all kinds of new pigment used in food products,cosmetic and leechdom etc. Coix lachry-
ma-jobi L. stem pigment extracted optimum conditions: water as extraction agent, room temperature, boiled 2h. Solid to liquid ratio of 1 ∶ 50(g/ml).
UV analysis of stability of the pigment results show that: Pigment at 330nm maximum absorption peak, good water-soluble pigment, pH, a greater
impact on the stability of the pigment, but the good thermal stability. Preservatives and starch on the stability of the pigment no adverse effect, light is
poor. Oxidants, reducing agents, in addition to significant effect of ascorbic acid on the pigment, the other had no significant effect. In addition to
Fe3+, the metal ions on the less affected.
Key words:Coix lachryma-jobi L. stem; pigment;physicochemical; stability
Research Report92· ·
中 国 酿 造
2012年 第 31卷 第 2期
总第 239期
平精密称取20g,加入适量蒸馏水于圆底烧瓶,置于恒温水
浴锅内煮沸2h,过滤后将提取液稀释配制成薏苡茎原液,置
于1000mL容量瓶中备用。
2.3 薏苡茎色素的最大吸收波长的确定
取薏苡茎色素溶液,用蒸馏水作参比液,比色皿厚度
1cm,扫描波长为250nm~450nm,吸光度测定结果见图1。
由图1可知,薏苡茎色素溶液的最大吸收波长为330nm,所
以选用此波长为测定波长。
2.4 pH值对薏苡茎色素的影响
取30mL薏苡茎色素溶液7份,用pH酸度计(滴加2mol/L
NaOH和5mol/L HCl)调节溶液pH值至1、3、5、7、9、11、13,
以水为参比,测其A330nm,结果见图2。
根据图2,薏苡茎色素的吸光度在pH值为1~7时的差
值为0.065,在pH值为7~13时的差值为0.246,所以碱性条
件对薏苡茎色素稳定性影响较大,故应避免薏苡茎色素在
碱性条件下储存或使用。
2.5 温度对薏苡茎色素的影响
取5份上述pH值为1、3、5、7、9的薏苡茎色素溶液5mL,
置于恒温水浴锅内恒温0.5h,取出冷却至室温,测其A330nm,
结果见图3。
根据图3,随着温度的升高,除40℃~60℃吸光度基本
不变外,其余吸光度均逐渐变大。此色素在25℃~60℃,pH
值为1、3、5、7时,其吸光度值变化趋势不大,说明色素在此
范围内对热稳定性较好。当温度在25℃~100℃,pH值为9
时,吸光度值变化很大,色素可能遭到破坏并分解,所以应
注意避免在碱性和高温条件下使用此色素。
2.6 常见食品添加剂对薏苡茎色素的影响
取5mL薏苡茎色素溶液7份,加入5mL浓度为3%的食
品添加剂(葡萄糖、柠檬酸、苯甲酸钠、可溶性淀粉、蔗糖、
醋酸)溶液,以同浓度的薏苡茎色素原液作为对照液,混匀
静置0.5h,测其A330nm,结果见图4。
根据图4,醋酸、柠檬酸和可溶性淀粉测得吸光度值与
对照液差别较大,说明对薏苡茎色素影响较大,不宜对此
色素作为食品添加剂使用;而蔗糖、葡萄糖、苯甲酸钠吸光
度值变化趋势不大,说明对色素影响较小,故薏苡茎色素
可做此类添加剂的着色剂。
2.7 薏苡茎色素的耐氧化还原性
取3mL薏苡茎色素溶液5份,加入3mL同浓度3%(H2O2、
(NH4)2S2O8、抗坏血酸、Na2S2O3),以同浓度的色素溶液为
参比,振荡,放置25min,测其A330nm,结果见图5。
根据图5,(NH4)2S2O8和抗坏血酸的加入使色素颜色
研究报告 93· ·
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加深并浑浊,影响较为明显,但抗坏血酸对其影响是最明
显的。图5表明薏苡茎色素的耐氧化、还原性总体上较强。
2.8 金属离子对薏苡茎色素的影响
取3mL色素溶液9份,各加入等体积1g/L离子(Mg2+、
Ni2+、K+、Mn2+、Zn2+、Na+、Cu2+、Ba2+、Fe2+)溶液,以同浓度的
色素溶液为对照液,混匀静置1h,观察颜色变化,测其A330nm,
结果见图6。
实验结果表明:K+、Mg2+、Mn2+、Ba2+、Na+、Zn2+颜色与对
照液相近,呈淡黄色;而Ni2+呈棕黄色,Fe2+呈深黄色,Cu2+
呈淡蓝色,均使薏苡茎原液颜色发生较大改变。从图6也可
看出,Ni2+、Fe2+、Cu2+吸光度值相对增高,说明色素性质发生
改变,其中Fe2+吸光度值反映出的改变最大。因此,盛装色
素溶液时不宜用铁、镍或铜制品;而Mg2+、K+、Ba2+、Na+、Zn2+、
Mn2+等离子测得的吸光度值与对照液接近,说明薏苡茎色
素的理化性质对多数金属离子比较稳定。
2.9 薏苡茎色素的耐光性
配制不同体积比的薏苡茎色素原液(1∶20、1∶10、1∶5)各
2份,分别放在太阳光下和室内自然光下(对照)。6h后测其
A330nm,结果见图7。
根据图7,太阳光紫外线使色素颜色加深,影响较大,
自然光下色素颜色没有改变。因此强光照射可能使色素遭
到破坏,在生产和用该色素着色的食品时切忌在太阳光或
紫外线直射,能密封保存最好。
3 结论
广西壮药薏苡茎色素易溶于水,故本实验以水为提取
剂。本文从温度、酸碱度、氧化还原性、光照、食品添加剂和
金属离子等方面来研究薏苡茎色素的理化性质,结果表明:
色素耐氧化还原性较强,温度较高和阳光照射时,色素遭
到一定程度的破坏,常用食品添加剂和金属离子对薏苡茎
色素的理化性质影响不大,少数离子如Ni2+、Fe2+、Cu2+对色
素产生一定影响,所以应避免薏苡茎色素在碱性和高温条
件下储存或使用。
从广西壮药薏苡茎中提取色素是开发利用广西壮药
薏苡的又一新途径,是潜在的天然着色剂和理想色素来源,
应用价值高,前景广阔。
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