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不同颜色光对野菊花色素溶液稳定性及类胡萝卜素含量的影响



全 文 :植物资源与环境学报 2013,22(4) :76-82
Journal of Plant Resources and Environment
不同颜色光对野菊花色素溶液稳定性及
类胡萝卜素含量的影响
申海进1,2,郭巧生1,①,李育川3,房海灵4
(1. 南京农业大学中药材研究所,江苏 南京 210095;2. 常州卫生高等职业技术学校药学组,江苏 常州 213000;
3. 昆明学院,云南 昆明 650214;4. 江西省林业科学院,江西 南昌 330032)
摘要:在黑暗(对照)、红光、绿光、蓝光、黄光和白光条件下,对来源于野菊〔Dendranthema indicum (Linn.)Des.
Moul.〕头状花序乙醚提取物的色素溶液中类胡萝卜素含量及色价和色差的变化进行了研究,并对色价和色差与贮
藏时间的相关性进行了分析。结果表明:在不同颜色光照条件下,随贮藏时间(0 ~ 50 d)的延长,溶液中类胡萝卜
素含量及 412、436 和 468 nm特征波长下溶液的色价均呈逐渐下降的趋势,溶液的色彩参数(L* 、a* 和 b* )则呈现
不同的变化规律。贮藏前后类胡萝卜素含量差异极显著(P<0. 01)且与贮藏时间呈显著负相关;在贮藏至 50 d时,
在红光、蓝光、白光、黄光、绿光和黑暗条件下类胡萝卜素含量降幅依次为 98. 97%、98. 33%、95. 10%、92. 30%、
80. 38%和 17. 02%。贮藏 10 ~ 50 d溶液色价均显著小于起始色价(P<0. 05) ,其中,在黑暗条件下色价的变化均最
小且显著高于其他处理组,而在红光照射下色价降幅最大。在黑暗条件下,溶液亮度增加、色彩变化不明显;而在
其他颜色光照条件下,色素溶液均由绿转红、由黄向蓝转变,且与对照相比 a* 值显著增大、b* 值显著降低(P<
0. 05) ,但溶液亮度总体上无显著差异(P>0. 05)。在 0 ~ 50 d的贮藏期内,溶液的色价和色差与储藏时间均呈线形
关系,溶液的褪色规律均符合一次降解曲线。研究结果显示:野菊花所含的类胡萝卜素类色素对红光、绿光、蓝光、
黄光和白光均较敏感,光照时间越长分解越激烈;在实际应用过程中这类色素应避光保存。
关键词:野菊花;色素溶液;类胡萝卜素含量;光照处理;色价;色差
中图分类号:Q946. 8;S682. 1+101 文献标志码:A 文章编号:1674-7895(2013)04-0076-07
DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-7895. 2013. 04. 11
Effect of different color lights on stability and carotenoids content in pigment solution from
Dendranthema indicum flower SHEN Haijin1,2,GUO Qiaosheng1,①,LI Yuchuan3,FANG Hailing4
(1. Institute of Chinese Medicinal Materials,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China;
2. Department of Pharmacy,Changzhou Health College,Changzhou 213000,China;3. Kunming
University,Kunming 650214,China;4. Jiangxi Academy of Forestry,Nanchang 330032,China) ,J.
Plant Resour. & Environ. 2013,22(4) :76-82
Abstract:Under darkness (the control)and red,green,blue,yellow and white lights,changes of
carotenoids content,color value and color difference in pigment solution from ether extracts of capitulum
of Dendranthema indicum (Linn.)Des. Moul. were studied,and also,correlation of color value and
color difference with storage time was analyzed. The results show that under different color lights,
carotenoids content in solution and color value of solution under wavelength of 412,436 and 468 nm all
appear the gradual downward trend with prolonging of storage time (0 -50 d) ,while color parameters
(L* ,a* and b* )of solution have different changing law. There is an obviously significant difference in
carotenoids content before and after storage (P<0. 01) ,and a significant negative correlation between
carotenoids content and storage time. When storage time reaches to 50 d,reduce range of carotenoids
content under red,blue,white,yellow and green lights and darkness is in order of 98. 97%,98. 33%,
收稿日期:2013-05-17
基金项目:国家科技基础条件平台项目(2005DKA21000)
作者简介:申海进(1981—) ,男,江苏泰兴人,硕士,讲师,主要从事中药源食品的营养和利用研究。
①通信作者 E-mail:gqs@ njau. edu. cn
95. 10%,92. 30%,80. 38% and 17. 02% . Color value of solution during storage time 10-50 d all is
significantly lower than that at the beginning,in which,color value changing under darkness is the
smallest and its color value is significantly higher than that under other treatments,while reduce range of
color value is the biggest under red light. Under darkness,solution brightness increases and color change
is not obvious,while under other color lights,solution color changes from green to red and from yellow to
blue,and a* value increases significantly and b* value decreases significantly as compared with the
control (P<0. 05) ,but solution brightness generally has no significant difference (P>0. 05). During
storage period of 0-50 d,there is a linear relationship in color value and color difference of solution with
storage time,and decoloration regularity of solution is in accordance with the monadic degradation curve.
It is suggested that carotenoids pigment in D. indicum flower is sensitive to red,green,blue,yellow and
white lights,and the longer the illumination time the more sharply the decomposition. And this kind of
pigment should be stored under avoiding light during application process.
Key words:Dendranthema indicum (Linn.)Des. Moul. flower;pigment solution;carotenoids content;
light treatment;color value;color difference
在日常生活中,人们首先通过颜色特征辨别食品
质量,并最终决定是否接受该种食品[1],因而,色泽优
劣对食品的可售性和消费者的接受度都有较大影
响[2]。为了补偿或改善加工与储藏过程中食品天然
色泽的损失,人们常将着色剂添加到食品中以获得所
需的表观颜色[3]。
野菊花为菊科(Asteraceae)野菊〔Dendranthema
indicum (Linn.)Des. Moul.〕的头状花序,属于可用于
保健食品的植物制品,其乙醚提取物被证明是一种具
有一定抗氧化能力[4]且安全无毒的植物提取物[5];该
提取物色彩艳丽、色调自然,是与文献[6-7]记载的
野菊花黄酮类黄色素截然不同的一类色素,其主要呈
色物质为类胡萝卜素成分[4-5]。类胡萝卜素常显黄
色、橙色及红色等颜色[8],是食品与化妆品制造过程
中常用的色素之一[9]。类胡萝卜素在植物体内较为
稳定[10],但从植物体内提取出来后易发生褪色、褐
变、沉淀和降解等变化。
在日常生活中商品销售者会使用不同颜色的灯
光照射以衬托食品的颜色,以期激发消费者的购买欲
望。而研究结果表明:光照是类胡萝卜素异构和自氧
化的一个重要影响因素[11]。那么,灯光对野菊花中
的类胡萝卜素类色素是否有影响?不同颜色光的影
响程度是否有差异?目前尚未有相关的研究报道。
为此,作者以野菊花为研究对象,对不同颜色光
照(红光、绿光、蓝光、黄光和白光)处理后野菊花乙醚
提取物的色价和色差的变化及其中的类胡萝卜素含
量的动态变化进行了分析,探讨这类色素的稳定性,
以期为野菊花乙醚提取物作为食品或药品用色素的
开发利用提供实验依据。
1 材料和方法
1. 1 材料
1. 1. 1 野菊花的采集及色素提取 于 2007 年 10 月
份至 11 月份在安徽省金寨县采集野菊的头状花序,
经南京农业大学郭巧生教授鉴定。采后 30 min 内将
野菊花置于 105 ℃杀青 3 min,并于 40 ℃条件下通风
干燥后于-20 ℃密封贮藏备用。
将干燥的野菊花粉碎后过 100 目筛,粉末用乙醚
振荡提取至无色,提取液合并过滤并于 40 ℃条件下
旋转蒸发回收溶剂,再经冷冻浓缩,即得深黄色膏状
油脂,于-18 ℃黑暗环境中密封贮藏、备用;提取物的
得率为 2. 15%。供试所有提取物均为同一批次提取
获得。
1. 1. 2 光照处理装置的设置 在自制的正方形暗盒
内(40 cm×40 cm×40 cm)悬挂三基色电子节能灯(新
世纪牌,双 U型、光源功率均为 9 W,广东江门天普照
明电器厂生产) ,得到红色(波长范围 620 ~ 700 nm)、
绿色(波长范围 490 ~ 580 nm)、蓝色(波长范围 450 ~
490 nm)、黄色(波长范围 580 ~ 600 nm)和白色(波长
范围 400 ~ 720 nm)光源。用德图 545 照度计(德国
Testo 公司)测定暗盒内各处的光照度,每次各测 5
点,在实验期间连续测定 5 次。红色、绿色、蓝色、黄
色和白色光源的光照度分别为(130±11)、(518±12)、
(141±21)、(374±25)和(338±15)lx,光照度的变化
幅度分别为 123 ~ 143、509 ~ 531、121 ~ 162、359 ~ 402
和 324 ~ 353 lx。实验期间应尽量保持各光源光照度
的基本稳定,使暗盒内各点的光照度基本相近。
77第 4 期 申海进,等:不同颜色光对野菊花色素溶液稳定性及类胡萝卜素含量的影响
1. 2 方法
1. 2. 1 光照处理 野菊花乙醚提取物先用乙醚预
溶,然后用体积分数 60%乙醇配制成质量体积分数
0. 05%的样品溶液;将样品溶液密封于玻璃瓶中,置
于上述暗盒内于不同颜色灯光下接受照射处理,对照
则置于黑暗环境中。环境温度为 20 ℃ ~ 27 ℃,每隔
10 d取样测定类胡萝卜素含量,所有处理均设 3 次重
复。
1. 2. 2 色素溶液中类胡萝卜素含量测定方法 样液
于 4 ℃、6 500 r·min-1 离心 5 min;取上清液,用美国
PerkinElmer公司产 Lambda 25 型紫外 /可见分光光度
计测定波长 450 nm处的吸光值。以 β-胡萝卜素(批
号 76K70511,纯度≥95%,购自 Sigma 公司)为标准
品,采用外标法对样液中的类胡萝卜素含量进行定
量。
1. 2. 3 色素溶液的色价测定方法 将样品溶液稀释
至吸光值 0. 3 ~ 0. 8,参照文献[4]的方法,分别在
412、436 和 468 mm 3 个特征波长下用 1 cm比色皿测
定吸光值,按公式“E =A×f /m”计算溶液色价(式中:E
为样品溶液色价;A为样品溶液吸光值;f 为样品溶液
稀释倍数;m为深黄色膏状油脂的质量)。
1. 2. 4 色素溶液的色差测定方法 将样品溶液注入
10 mm石英槽(自制,比色皿的毛面、底面和上盖均覆
盖黑色不透光材料;光面则覆盖白色不透光材料,并
在其中一面的中部留 1 个与仪器扫描口等大的圆
孔) ,采用 CR 400 型色彩色差计(日本 Konica Minolta
公司)读出溶液色彩的 L* 、a* 和 b* 值。按公式“ΔE=
(L* -L)2 +(a* -a)2 +(b* -b)槡 2”计算溶液色差(式
中:L* 、a* 和 b* 分别为样品溶液的测定值;L、a 和 b
分别为空白液的测定值,分别为 43. 50、0. 93、1. 77)。
1. 3 数据处理
采用 SPSS 17. 0 统计分析软件进行实验数据的
统计和分析。
2 结果和分析
2. 1 溶液中类胡萝卜素含量的变化分析
经不同颜色光照处理后野菊花色素溶液中类胡
萝卜素含量的动态变化见图 1。结果显示:在 50 d 的
贮藏期内,在不同颜色光照条件下样液中的类胡萝卜
素含量随处理时间的延长均呈逐渐下降的趋势,且类
胡萝卜素含量(Y)与贮藏时间(X)呈显著的负相关关
系;在黑暗、红光、绿光、蓝光、黄光和白光条件下相关
方程分别为:Y黑 = -0. 253X+79. 126(R = 0. 960)、Y红 =
-1. 637X+74. 994(R = 0. 964)、Y绿 = -1. 352X+85. 957
(R=0. 972)、Y蓝 = -1. 590X+73. 744(R=0. 956)、Y黄 =
-1. 517X+72. 087(R = 0. 921)、Y白 = -1. 698X+80. 190
(R=0. 944)。
经不同颜色光照处理 0 和 50 d,野菊花色素溶液
中类胡萝卜素含量均存在极显著差异(P<0. 01) ;其
中,在红光照射条件下类胡萝卜素含量的降幅最大,
达 98. 97%;在蓝光、白光、黄光和绿光照射下类胡萝
卜素含量的降幅依次为 98. 33%、95. 10%、92. 30%和
80. 38%;在黑暗条件下类胡萝卜素含量的降幅最小,
仅为 17. 02%,且处理前后差异不显著(P>0. 05)。在
贮藏达 50 d时,黑暗与各色光照处理、红光与绿光、红
光与黄光、红光与白光、绿光与蓝光、绿光与黄光、绿
光与白光、蓝光与黄光、蓝光与白光各处理间的类胡
萝卜素含量均有极显著差异(P<0. 01)。说明不同颜
色光照处理对野菊花色素溶液中类胡萝卜素含量有
较大影响,在野菊花色素提取过程中应避光操作。
━◆━:黑暗 Darkness;━■━:红光 Red light;
━▲━:绿光 Green light;━●━:蓝光 Blue light;
━○━:黄光 Yellow light;━□━:白光 White light.
图 1 经不同颜色光照处理后野菊花色素溶液中类胡萝卜素含量的动
态变化
Fig. 1 Dynamic change of carotenoids content in pigment solution
from Dendranthema indicum (Linn.)Des. Moul. flower after treated
by different color lights
2. 2 溶液色价的变化分析
经不同颜色光照处理后在 3 个特征波长(412、
436 和 468 nm)下野菊花色素溶液色价的变化见表 1。
由表 1 可知:在不同颜色光照条件下,野菊花色素溶
87 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 22 卷
液的色价均随贮藏时间的延长呈逐渐下降的趋势,贮
藏 10 ~ 50 d色素溶液的色价均显著小于溶液的起始
色价(P<0. 05) ,表明色素溶液受光照射时间越长,光
化分解越激烈,从溶液外观上看则显示黄色溶液变
浅。在黑暗(对照)条件下,3 个特征波长下色素溶液
的色价变化均最小,与其他颜色光照处理有显著差异
(P<0. 05) ;在绿光和蓝光照射下色素溶液色价的降
幅也均较小;但在红光照射下其色价降幅最大,其次
为白光,溶液褪色明显;在黄光照射下色素溶液的色
价降幅也较大且溶液褪色并浑浊。由表 1 还可见:在
3 个特征波长下,随波长减小色素溶液的色价升高;其
中,在黑暗条件下,在 412 nm波长下色素溶液的色价
均最高且降幅最小。
表 1 经不同颜色光照处理后在不同波长下野菊花色素溶液色价的变化(珚X±SD,n=3)1)
Table 1 Change of color value of pigment solution from Dendranthema indicum (Linn.)Des. Moul. flower after treated by different color lights
under different wavelengths(珚X±SD,n=3)1)
处理时间 /d
Treatment time
经黑暗处理后在不同波长下的色价
Color value under different wavelengths after treated by darkness
412 nm 436 nm 468 nm
经红光处理后在不同波长下的色价
Color value under different wavelengths after treated by red light
412 nm 436 nm 468 nm
0 87. 8±2. 2aA 71. 1±2. 1aA 48. 6±4. 3aA 87. 8±2. 2aA 71. 1±2. 1aA 48. 6±4. 3aA
10 86. 0±1. 2abB 69. 7±1. 9abA 47. 1±2. 5aA 41. 8±2. 3bE 32. 1±2. 1bD 21. 6±2. 9bD
20 85. 2±0. 8bcA 68. 8±1. 1abcA 46. 9±1. 4aA 32. 6±1. 6cE 24. 8±1. 8cE 15. 9±1. 4cE
30 83. 4±0. 7cdA 68. 3±1. 2bcA 46. 2±2. 7aA 27. 4±1. 6dD 19. 9±1. 4dE 13. 2±0. 9cdC
40 82. 5±0. 5dA 67. 2±0. 7bcA 46. 2±3. 6aA 25. 6±1. 8deD 19. 7±1. 7dD 12. 7±2. 2cdC
50 81. 9±1. 0dA 66. 8±1. 3cA 45. 3±1. 6aA 22. 5±1. 8eD 16. 8±1. 3dD 10. 1±1. 0dD
处理时间 /d
Treatment time
经绿光处理后在不同波长下的色价
Color value under different wavelengths after treated by green light
412 nm 436 nm 468 nm
经蓝光处理后在不同波长下的色价
Color value under different wavelengths after treated by blue light
412 nm 436 nm 468 nm
0 87. 8±2. 2bA 71. 1±2. 1aA 48. 6±4. 3aA 87. 8±2. 2aA 71. 1±2. 1aA 48. 6±4. 3aA
10 93. 9±2. 8aA 71. 9±2. 3aA 48. 1±2. 0aA 80. 5±3. 2bC 61. 7±2. 5bB 42. 9±2. 9bB
20 78. 1±3. 5cB 60. 9±1. 5bB 43. 0±1. 5bB 65. 8±2. 8cC 53. 6±1. 7cC 39. 2±1. 0bcC
30 67. 7±1. 8dB 53. 8±1. 5cB 39. 4±1. 6bcB 58. 8±2. 7dC 49. 9±1. 7dC 40. 2±0. 8bcB
40 63. 4±2. 3deB 53. 1±4. 1cB 38. 6±1. 7cB 52. 8±1. 8eC 45. 7±1. 6eC 37. 2±1. 0cB
50 61. 3±2. 7eB 50. 2±1. 6cB 37. 7±1. 9cB 49. 7±2. 4eC 43. 2±1. 4eC 32. 5±1. 8dC
处理时间 /d
Treatment time
经黄光处理后在不同波长下的色价
Color value under different wavelengths after treated by yellow light
412 nm 436 nm 468 nm
经白光处理后在不同波长下的色价
Color value under different wavelengths after treated by white light
412 nm 436 nm 468 nm
0 87. 8±2. 2aA 71. 1±2. 1aA 48. 6±4. 3aA 87. 8±2. 2A 71. 1±2. 1aA 48. 6±4. 3aA
10 55. 1±1. 5bD 39. 8±2. 6bC 25. 8±0. 8bC 55. 3±1. 8bD 39. 4±2. 2bC 26. 1±0. 6bC
20 38. 4±1. 8cD 27. 9±1. 6cD 19. 0±1. 0cD 35. 2±1. 5cDE 25. 5±1. 1cDE 15. 8±0. 7cE
30 31. 5±3. 1dD 23. 7±1. 4dD 15. 5±1. 2cdC 27. 6±1. 7dD 20. 6±2. 3dE 14. 2±0. 9cC
40 28. 3±2. 0dD 21. 0±2. 8dD 14. 1±1. 2dC 27. 2±1. 0dD 21. 6±2. 3dD 13. 7±1. 4cC
50 22. 1±2. 5eD 15. 8±1. 9eD 10. 2±1. 1eD 23. 5±0. 8eD 18. 1±1. 0dD 12. 3±1. 7cD
1)同行中不同的大写字母表示经不同颜色光处理后同一处理时间在同一波长下色价差异显著(P<0. 05)Different capitals in the same row mean
the significant difference of color value in the same treatment time under the same wavelength after treated by different color lights (P<0. 05) ;同列中
不同的小写字母表示在同一波长下不同处理时间色价差异显著 (P<0. 05)Different small letters in the same column mean the significant
difference of color value among different treatment times under the same wavelength (P<0. 05).
2. 3 溶液色差的变化分析
色素溶液的色差可由 3 个色彩参数 L* 、a* 和 b*
计算获得。经不同颜色光照处理后野菊花色素溶液
的 3 个色彩参数的变化见表 2。由表 2 可知:随贮藏
时间的延长,经红光和白光照射后色素溶液的亮度均
有所增加,而经黑暗、绿光和蓝光照射后色素溶液的
亮度也均有所增加,在黄光照射下色素溶液的亮度变
化不大,且各处理组色素溶液的亮度总体上无显著差
异(P>0. 05)。
根据色素溶液的 a* 和 b* 2 个参数可见:在黑暗
条件下,随处理时间的延长色素溶液的绿色和黄色均
逐渐降低但变幅很小。而在其他颜色光照条件下,色
97第 4 期 申海进,等:不同颜色光对野菊花色素溶液稳定性及类胡萝卜素含量的影响
素溶液均由绿转红、由黄向蓝转变;其中,经蓝光照射
后溶液向红转变的幅度最大,经绿光处理后溶液向红
转变的幅度也较大,而经黄光处理后溶液向红转变的
幅度最小;经蓝光照射后溶液黄色降幅最小、经绿光
处理后溶液的黄色降幅也较小,而经白光、红光和黄
光照射后溶液的黄色均明显降低。与对照(黑暗)相
比,不同颜色光照处理条件下野菊花色素溶液的 a*
值显著增大、b* 值显著降低(P<0. 05)。此外,在 0 ~
50 d的贮藏过程中,在 0 ~ 20 d 期间各处理组色素溶
液的 a* 和 b* 值变幅相对较大,而在 30 ~ 50 d 期间色
素溶液的 a* 和 b* 值相对稳定。
表 2 经不同颜色光照处理后野菊花色素溶液色彩参数的变化(珚X±SD,n=3)1)
Table 2 Change of color parameter of pigment solution from Dendranthema indicum (Linn.)Des. Moul. flower after treated by different color
lights(珚X±SD,n=3)1)
处理时间 /d
Treatment time
经黑暗处理后的色彩参数值
Color parameter value after treated by darkness
L* a* b*
经红光处理后的色彩参数值
Color parameter value after treated by red light
L* a* b*
0 42. 11±2. 09abA -2. 82±0. 10dA 16. 92±0. 41aA 42. 11±2. 09aA -2. 82±0. 10dA 16. 92±0. 41aA
10 42. 35±1. 87abAB -2. 67±0. 18dD 17. 23±0. 33aA 42. 87±1. 41aA 0. 34±0. 04cC 5. 12±0. 30bD
20 42. 55±1. 29aAB -2. 30±0. 16cD 17. 13±0. 35aA 42. 91±0. 72aAB 0. 43±0. 08bcC 4. 90±0. 35bcD
30 40. 82±0. 98abAB -2. 04±0. 30bcD 16. 78±0. 25aA 42. 83±1. 03aA 0. 49±0. 10abcC 4. 41±0. 09cdE
40 40. 80±1. 01abAB -1. 89±0. 10abD 15. 50±0. 19bA 42. 96±0. 94aA 0. 63±0. 15aC 4. 37±0. 11dD
50 39. 36±1. 70bCD -1. 61±0. 10aD 14. 06±0. 16cA 44. 12±3. 89aA 0. 52±0. 06abC 4. 41±0. 26cdD
处理时间 /d
Treatment time
经绿光处理后的色彩参数值
Color parameter value after treated by green light
L* a* b*
经蓝光处理后的色彩参数值
Color parameter value after treated by blue light
L* a* b*
0 42. 11±2. 09aA -2. 82±0. 10fA 16. 92±0. 41aA 42. 11±2. 09aA -2. 82±0. 10eA 16. 92±0. 41aA
10 40. 05±1. 11aBC 0. 57±0. 05eB 10. 86±0. 19dC 41. 43±1. 64aABC 2. 10±0. 15dA 11. 60±0. 22cB
20 41. 64±1. 78aAB 1. 98±0. 42dB 11. 24±0. 42cdC 41. 05±1. 38aB 3. 45±0. 05cA 11. 93±0. 44bcB
30 39. 32±1. 63aBC 2. 52±0. 26cB 11. 30±0. 14cdC 38. 47±0. 75bC 4. 06±0. 27bA 12. 38±0. 41bB
40 39. 23±0. 86aB 3. 09±0. 09bB 11. 85±0. 26bC 39. 97±0. 71abB 4. 44±0. 25aA 12. 27±0. 28bB
50 40. 19±1. 11aBCD 3. 59±0. 09aB 11. 61±0. 17bcC 38. 19±1. 11bD 4. 53±0. 06aA 12. 47±0. 08bB
处理时间 /d
Treatment time
经黄光处理后的色彩参数值
Color parameter value after treated by yellow light
L* a* b*
经白光处理后的色彩参数值
Color parameter value after treated by white light
L* a* b*
0 42. 11±2. 09aA -2. 82±0. 10dA 16. 92±0. 41aA 42. 11±2. 09abA -2. 82±0. 10dA 16. 92±0. 41aA
10 42. 81±0. 70aA 0. 19±0. 03cC 5. 38±0. 17bD 39. 36±1. 12bC 0. 27±0. 02cC 5. 06±0. 17bD
20 43. 31±1. 03aAB 0. 35±0. 05bC 5. 15±0. 23bcD 44. 46±2. 63aA 0. 34±0. 03bcC 4. 91±0. 20bD
30 42. 89±1. 14aA 0. 47±0. 02aC 4. 92±0. 16cdD 42. 79±1. 37aA 0. 49±0. 02aC 4. 37±0. 13cE
40 42. 60±2. 16aA 0. 42±0. 09abC 4. 67±0. 25deD 42. 77±1. 41aA 0. 44±0. 08abC 4. 37±0. 14cD
50 42. 11±1. 12aABC 0. 40±0. 01abC 4. 40±0. 10eD 43. 64±1. 71aAB 0. 47±0. 02aC 4. 35±0. 05cD
1)L* :亮度轴,0 指示黑色、100 指示白色 Brightness axis,0 indicates black and 100 indicates white;a* :红绿轴,正值指示红色、负值指示绿色、
0 指示中性色 Red-green axis,positive value indicates red,negative value indicates green and 0 indicates neutral color;b* :黄蓝轴,正值指示黄色、
负值指示蓝色、0 指示中性色 Yellow-blue axis,positive value indicates yellow,negative value indicates blue and 0 indicates neutral color. 同行中不
同的大写字母表示经不同颜色光处理后同一处理时间同一参数差异显著(P<0. 05)Different capitals in the same row mean the significant
difference of the same parameter in the same treatment time after treated by different color lights(P<0. 05) ;同列中不同的小写字母表示同一参数在
不同处理时间差异显著 (P<0. 05)Different small letters in the same column mean the significant difference of the same parameter among different
treatment times (P<0. 05).
2. 4 溶液色价和色差与贮藏时间的相关性分析
在 0 ~ 50 d的贮藏期内,经不同颜色光照处理后
野菊花色素溶液的色价和色差与贮藏时间的相关方
程及相关系数见表 3。由表 3 可知,在 0 ~ 50 d 的贮
藏期内,野菊花色素溶液的色价变化与贮藏时间均呈
线形回归方程,各处理条件下溶液的褪色规律都符合
一次降解曲线,其中在黑暗和蓝光条件下相关系数均
最高(R2 = 0. 974,R2 = 0. 962)。在 0 ~ 50 d 的贮藏期
内,溶液色差变化与贮藏时间也均呈线形回归方程,
但各处理条件下溶液的色差与贮藏时间的相关系数
均不显著,其中,在黑暗条件下色差与贮藏时间的相
关系数最大(R2 = 0. 746) ,在蓝光条件下色差与贮藏
08 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 22 卷
时间的相关系数最小(R2 = 0. 076)。此外,对野菊花
色素溶液的色价与色差进行相关分析,结果显示:在
红光条件下色素溶液的色价与色差的相关系数最高
(R2 = 0. 976)、绿光下最低(R2 = 0. 321) ,在白光、黄
光、黑暗和蓝光条件下色素溶液色价与色差的相关系
数依次为 0. 976、0. 927、0. 782 和 0. 397。
表 3 经不同颜色光照处理后野菊花色素溶液色价和色差与贮藏时间的回归方程1)
Table 3 Regression equation between color value and color difference with storage time of pigment solution from Dendranthema indicum
(Linn.)Des. Moul. flower after treated by different color lights1)
光照处理
Light treatment
色价(Y)与贮藏时间(X)的回归方程
Regression equation between color value (Y)and
storage time (X)
方程 Equation R2
色差(Y)与贮藏时间(X)的回归方程
Regression equation between color difference (Y)and
storage time (X)
方程 Equation R2
黑暗 Darkness Y=-0. 087X+68. 782 0. 974 Y=-0. 050X+16. 298 0. 746
红光 Red light Y=-0. 877X+52. 038 0. 679 Y=-0. 193X+ 9. 903 0. 482
绿光 Green light Y=-0. 466X+71. 010 0. 894 Y=-0. 056X+12. 655 0. 220
蓝光 Blue light Y=-0. 541X+66. 933 0. 962 Y=-0. 029X+12. 848 0. 076
黄光 Yellow light Y=-0. 937X+56. 511 0. 809 Y=-0. 187X+10. 040 0. 479
白光 White light Y=-0. 911X+55. 208 0. 750 Y=-0. 210X+10. 661 0. 588
1)色价数值为 412、436 和 468 nm波长下色价的平均值,色差数值由色差公式计算获得 Color value is the average value in 412,436 and 468 nm
wavelengths,color difference is calculated by the color difference formula.
3 讨论和结论
类胡萝卜素是脂溶性色素,其色泽取决于分子结
构中的共轭双键系统[12];而光照是脂肪族色素褪色
的主要诱因[13]。光对类胡萝卜素有 2 种作用:一是
形成顺反双键,使电磁波谱蓝移 2 ~ 10 nm;二是加速
类胡萝卜素链氧化,使载色体降解断裂,导致光谱向
紫外区漂移并失去颜色。已有的研究文献显示:不仅
菊科植物金盏菊(Calendula officinalis Linn.)[14]、万寿
菊(Tagetes erecta Linn.)[15]和非洲菊(Gerbera jamesonii
Bolus)[16]所含的类胡萝卜素类黄色素在光照条件下
很不稳定,光对非菊科植物柑橘(Citrus reticulata
Blanco)果皮中类胡萝卜素的稳定性也有较大影
响[17-18]。在本研究中,经绿光和蓝光照射后溶液的白
色逐渐降低、显示出较明显的红色,可能因为绿蓝光
催化色素自动氧化,促进自由基形成及自由基链反
应,导致分子结构中环重排或变型等降解反应的进
行,引起色素变色直至逐渐褪色。在 50 d 的贮藏期
内,在不同颜色光照射下野菊花色素溶液中类胡萝卜
素含量和色价随贮藏时间的变化趋势均高度符合一
次降解曲线,而在红光、绿光、黄光和白光条件下类胡
萝卜素含量与贮藏时间的相关系数均大于色价与贮
藏时间的相关系数,可能与测定方法的差异有关。
在不同颜色光照条件下,贮藏至第 10 天时野菊
花色素溶液色彩已经发生了急剧变化,而在其后的
40 d中色素溶液的色彩变化幅度均较小(见表 2)。
对第 10 天至第 50 天色素溶液的色差与贮藏时间进
行回归分析,结果显示:在黑暗、红光、绿光、蓝光、黄
光和白光条件下野菊花色素溶液色差(Y)与贮藏时间
(X)的相关方程分别为 Y黑 = -0. 069X+16. 989(R
2 =
0. 879)、 Y红 = -0. 020X+3. 567(R
2 = 0. 806)、 Y绿 =
0. 034X+9. 340 (R2 = 0. 727)、 Y蓝 = 0. 056X+9. 742
(R2 = 0. 814)、 Y黄 = -0. 018X+3. 848 (R
2 = 0. 938)、
Y白 = -0. 060X+5. 153(R
2 = 0. 693) ,相关性均大于整
个贮藏期色差与贮藏时间的相关性。说明在贮藏的
前 10 d中,溶液的呈色成分已经发生剧烈变化,至第
10 天时随类胡萝卜素含量的降低色素溶液的降解反
应速率逐步转缓。但光照时间与野菊花色素溶液中
类胡萝卜素含量变化的相关性还需要进一步研究。
研究结果表明:野菊花色素溶液中包含的类胡萝
卜素类色素对红、绿、蓝、黄和白 5 种颜色的光均较敏
感,且随光照时间的延长褪色越明显。提示在野菊花
类胡萝卜素类色素的实际应用过程中应尽量避免长
时间处于光照环境中。但如能对其中的主要呈色成
分类胡萝卜素进行分子修饰、以增加其耐光性,这类
色素有可能成为一种潜在的中药源植物色素。
参考文献:
[1] NOONAN J E. Chapter 14:Color additives in food[M]∥FURIA T
E. CRC Handbook of Food Additives. 2nd ed. Boca Raton:CRC
Press,1972.
18第 4 期 申海进,等:不同颜色光对野菊花色素溶液稳定性及类胡萝卜素含量的影响
[2] CSERHTI T,FORGCS E,DARWISH Y,et al. Effect of reduced
glutathione on the stability of pigments in paprika powders studied by
multiwavelength spectrometry and high-performance liquid chromato-
graphy[J]. Journal of Chromatography A,2002,949 (1 /2) :269-
273.
[3] HUANG H Y,CHIU C W,SUE S L,et al. Analysis of food color-
ants by capillary electrophoresis with large-volume sample stacking
[J]. Journal of Chromatography A,2003,995 (1 /2) :29-36.
[4] 申海进,郭巧生,房海灵. 野菊花乙醚提取物的理化性质及抗
氧化能力[J]. 食品科学,2012,33(15) :43-47.
[5] SHEN H J,GUO Q S,FANG H L. Toxicological evaluation of
carotenoid-type extracts from Flos Chrysanthemi Indici[J]. Journal
of Medicinal Plants Research,2011,5(23) :5507-5512.
[6] 邱业先,王桃云,龙月桂,等. 野菊花黄色素提取工艺研究[J].
食品与发酵工业,2002,28(3) :31-34.
[7] 南 江,王 星,黄伟敏,等. 超声辅助提取野菊花黄色素及其
稳定性研究[J]. 食品与发酵工业,2011,37(4) :243-246.
[8] MILLER R,OWENS S J,RRSLETT B. Plants and colour:flowers
and pollination[J]. Optics and Laser Technology,2011,43(2) :
282-294.
[9] HURST W J. Methods of Analysis for Functional Foods and
Nutraceuticals[M]. New York:CRC Press,2002:105-106.
[10] COLLERA-ZU' IGA O,JIMNEZ F G,GORDILLO R M. Com-
parative study of carotenoid composition in three Mexican varieties of
Capsicum annuum L.[J]. Food Chemistry, 2005, 90 (1 /2) :
109-114.
[11] CALVO M M,SANTA-MARA G. Effect of illumination and
chlorophylls on stability of tomato carotenoids [J]. Food
Chemistry,2008,107(4) :1365-1370.
[12] NONIER M,De GAULEJAC N V,VIVAS N,et al. Charac-
terization of carotenoids and their degradation products in oak
wood. Incidence on the flavour of wood[J]. Comptes Rendus
Chimie,2004,7(6 /7) :689-698.
[13] AMAN R,SCHIEBER A,CARLE R. Effects of heating and
illumination on trans-cis isomerization and degradation of β-
carotene and lutein in isolated spinach chloroplasts[J]. Journal of
Agricultural and Food Chemistry,2005,53(24) :9512-9518.
[14] 胡晓丹,谢笔钧,王建中. 金盏菊花黄色素的性质研究[J]. 北
京林业大学学报,2001,23(5) :35-38.
[15] 陈利梅,戴桂芝,孙小凡. 万寿菊黄色素稳定性的研究[J]. 食
品与药品,2005,7(6A) :36-39.
[16] 刘晓东,李 鹏. 非洲菊黄色素稳定性[J]. 东北林业大学学
报,2012,40(5) :67-70.
[17] 孙明奇,胡建中,潘思轶. 柑橘皮类胡萝卜素提取物稳定性研
究[J]. 食品科学,2007,28(10) :46-49.
[18] 孙明奇,潘思轶,胡建中,等. 环境条件对柑橘果皮类胡萝卜
素稳定性影响研究[J]. 食品科学,2008,29(6) :127-129.
(责任编辑:惠 红)
櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰櫰
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