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阴香果实色素提取条件及其稳定性研究

蒋丽萍 1，刘北文 2，陆海南 3
（1.2.3.广西师范大学 化学化工学院，广西 桂林 541004）

[摘 要] 该文主要研究了从阴香果实中提取色素的方法和条件。测试了 pH 值、温度、光照、金属离子等因素对色素
稳定性的影响。结果表明，该色素提取的最佳条件是：用无水乙醇作提取剂；阴香果实重（g）与提取剂的用量（ml）比
为 1：5；提取温度为 65～75℃；提取液 pH 为 3～4。实验发现，阴香果实色素既溶于极性溶剂，也溶于非极性溶剂；色素
在弱酸弱碱性条件下稳定性良好；对光、热耐性较好；色素对 Fe3+,Zn2+十分敏感；食品中添加的防腐剂对色素的稳定性影
响不大。
[关键词] 阴香果实；色素；提取条件；稳定性
[中图分类号] O652.4 [文献标识码] A [文章编号] 1673-8535(2009)03-0040-08

Extraction Conditions of Pigment
From Cinnamomum Burmanii Fruit and its Stability

Jiang Liping1, Liu Beiwen2, Lu Hainan3
(1.2.3. College of Chemistry and Chemical Engneering,
Guangxi Normal University, Guilin 541004, China)

Abstract: This paper studies the methods and conditions of the extraction of pigment from Cinnamomum burmanii fruit. The
pigment can be detected in different pH, temperature, sunshine and other conditions. The result shows the following optimum
conditions: caldrons alcohol is the extracting solution; the ratio of pigment from Cinnamomum burmanii Fruit(g) and alcohol(ml) is
1:5; the extracting solution is heated at 65～75 ; PH is held at weak acid or weak alkali; the experiments find out that the pigment ℃
has good solubility in polar solvent and nonpolar solvent; it can be stabilized in weak acid and weak alkali; it is relatively steady to
hot and light; it is very sensitive to Fe3+ and Zn2+ ; the food additives and antiseptics has certain influence on the pigment.
Key words: Cinnamomum burmanii Fruit；pigment; Extraction conditions; Stability

色素按来源不同，可分为天然色素和合成色素。色素是食品添加剂的重要组成部分，目前市场上许
多食品都是使用人工合成的色素。相当部分色素被证明对人体有致癌及其他有害作用。[1]目前我国允许使
用并且限量食用的合成色素只有 5种，即柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、靛蓝。[2]天然色素安全可靠，
色泽自然，不少品种还因营养和药理作用而倍受人们的青睐。阴香[Cinnamomum burmanii (Nees) B1]，
属樟科乔木，别名粘连树、梓樟、香桂树，主要分布于福建、广东、广西、云南及东南亚等地，成熟果
实呈光亮的紫黑色，含有丰富的色素。但据文献记载前人对阴香果实的色素应用研究尚未深入。笔者对
阴香果实色素的提取条件进行了综合研究，并在不同条件下测定了色素的稳定性。

收稿日期：2009-03-20
第 19 卷第 3 期 梧 州 学 院 学 报 No.3Vol.19
2009 年 6 月 JOURNAL OF WUZHOU UNIVERSITY Jun.2009
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过滤得滤液
1 材料与方法
1.1 原料与主要试剂
原料：阴香成熟果实，采自广西师范大学校园及周边公路旁阴香树。
主要试剂：无水乙醇、乙酸乙酯、丙酮、石油醚、柠檬酸、苯甲酸钠、山梨酸、NaOH、HCl、FeCl3、
ZnCl2、NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、CuCl2、H2O2、Na2S2O3。以上试剂均为分析纯。
1.2 主要仪器
721 型分光光度计（厦门分析仪器厂）、电子分析天平（精确度 0.01mg，北京赛多利斯仪器系统有限
公司）、pHS-25 数显 pH 计（上海精密科学仪器有限公司）、HH-S 恒温水浴锅（江苏金坛县医疗仪器厂）、
电热鼓风干燥箱（上海实验仪器有限公司）、食品粉碎机（海菱电器厂）。
1.3 提取工艺流程


制取的色素膏呈油膏状，深紫红色，粘稠。
2 阴香果实色素的溶解性及光谱特征
2.1 阴香果色素的溶解性分析
取用无水乙醇做提取剂制备的色素膏适量，分别加入到以下各种不同溶剂中，观察其溶解性能，结
果见表 1。

表 1 不同溶剂对阴香果色素的溶解性

溶剂 溶解情况 颜色
水 溶解 棕
甲醇 溶解 红棕
无水乙醇 溶解 红棕
乙酸乙酯 溶解 红棕
丙酮 溶解 红棕
氨水 溶解 浅红棕
1mol/LNaOH 溶解 墨绿
1mol/L HCl 溶解 深红棕

从表 1 看出，阴香果色素既溶于极性溶剂，也溶于非极性溶剂。[3-4]强酸性条件下色素颜色加深，强
碱性条件下颜色变化明显,由红棕色变成墨绿色。
2.2 阴香果色素的光谱特征
将色素膏溶于无水乙醇中，配置成质量分数为0.2％的色素溶液，室温下用721型分光光度计在450～
620nm 之间，测定吸光度。用无水乙醇作参比，比色皿厚 1cm。测定结果见 42 页表 2。同样方法使用蒸馏
水测得水色素液的吸光度见 42 页表 3。




原料去核粉碎 蒸馏浓缩干燥 色素膏溶剂浸取

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表 2 0.2％无水乙醇色素液在 450～620nm 波长下的吸光度

λ/nm 450 460 470 480 490 500 520 540 560 580
600 620
A 0.385 0.392 0.389 0.385 0.369 0.288 0.190 0.177 0.161 0.134
0.102 0.054

表 3 0.2％水色素液在 450～620nm 波长下的吸光度

λ/nm 450 460 470 480 490 500 520 540 560 580
600 620
A 0.448 0.469 0.480 0.478 0.459 0.358 0.181 0.146 0.120 0.092
0.059 0.034

从表 2 和表 3 数据可知，无水乙醇色素液在 460nm 附近有最大吸光度，水色素液在 470nm 附近有最
大吸光度，水色素液比无水乙醇色素液吸光度有所增大。
3 阴香果实色素提取条件的选择
3.1 提取剂的选择
按照提取工艺流程在提取色素膏的实验过程中发现用水、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等溶剂对色素的提
取率都很低甚至得不到色素，而用乙醇作为提取剂则有较高的提取率。乙醇浓度对色素提取率的影响见
表 4。
表 4 不同浓度乙醇提取剂对色素提取率的影响（乙醇浓度均为体积分数）

乙醇浓度 100％ 95％ 80％ 70％ 60％ 50％ 40％ 30％ 20％ 10％
提取率％ 9.28 9.02 8.25 8.15 7.32 7.36 6.13 5.32 3.21 1.09

从表 4 可看出，无水乙醇对色素的提取率最大，因此选用无水乙醇作为提取剂。[4]
3.2 提取条件的选择
3.2.1 提取剂用量的选择
准确称取 50g 湿料分别加入不同体积的无水乙醇中，按实验步骤完成提取过程，测定提取率。结果
如图 1 所示。
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
提取剂用量ml
提取
率％
图 1 提取剂用量对色素提取率的影响
提
取
率
%
提取 ml

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由图 1 可见，当原料重（g）与无水乙醇用量（ml）比为 1：5 时，有较高的提取率。当提取剂用量
继续加大时，提取率没有明显的变化。[5]
3.2.2 提取温度的选择
准确称取 50g 湿料加入 250ml 无水乙醇中。分别置于不同温度的水浴锅中，提取 24h，然后在 85～
90℃蒸馏浓缩，干燥，测定提取率。结果见图 2。
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
20 30 40 50 60 70 80
提取温度/℃
提
取
率
％

图 2 提取温度对提取率的影响
可以看出，在 60～80℃之间，对色素有较高的提取率。考虑到超过 80℃时提取剂无水乙醇容易挥发，
且在高温下色素容易受到破坏，所以提取温度选择在 65～75℃之间为宜。[4-5]在蒸馏浓缩时，温度宜控制
在 80～90℃之间。
3.2.3 提取 pH 的影响
调节浸取溶剂的 pH 值，从图 3 可以看出在 pH=3～4 之间时有较大的提取率。
10
11
12
13
14
15
16
17
18
0 1 2 3 4 5 6 7
PH
提
取
率
/
%

图 3 提取 pH 值对提取率的影响

4 阴香果实色素稳定性的研究
提
取
率
/
%
提
取
率
%
提取温度/℃

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4.1 pH 值对色素的影响
取色素膏用蒸馏水配置成 0.2％的水溶液，各取 2ml,分别加入 8ml 不同 pH 值的 NaOH/HCl 溶液，放
置 30min 后观察溶液颜色的变化。结果见表 5。

表 5 不同 pH 值下测得阴香果色素溶液的吸光度

pH 1 2 3 4 5 6 7
A 0.455 0.402 0.238 0.247 0.247 0.248 0.252
颜色 颜色加深 酒红





从表 5 可知，色素在 pH＝3～10 之间较稳定 [6] ，在强酸性及 pH＝11 以上吸光度变化较大，在 pH＝
11 以上颜色变化很明显，可能是色素和碱发生了化学反应。[7]
4.2 金属离子对色素的影响
用试管取 5 组不同 pH 值的 0.2％色素溶液，每组取 8 支，每支 8ml，在其中 7 份分别加入配置的
1mol/L 的 Fe3+、Zn2+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+离子各 2ml，另 1份加入 2ml 蒸馏水做参比。放置 30min，
在λ＝470nm 波长下测定吸光度，结果见表 6。

表 6 金属离子对不同 pH 值色素液的吸光度

pH=2 pH=4 pH=7 pH=9 pH=13
A 颜色 A 颜色 A 颜色 A 颜色 A 颜色
H2O 0.402 酒红 0.247 酒红 0.252 酒红 0.254 酒红 0.467 墨绿
Fe3+ 1.822 深红 1.420 深红 1.410 深红 1.422 深红 1.922 墨绿
Zn2+ 1.322 深红 1.123 深红 1.090 深红 1.118 深红 1.401 墨绿
Na+ 0.298 0.297 0.294 0.299 0.288
K+ 0.277 0.266 0.269 0.272 0.271
Mg2+ 0.266 0.258 0.257 0.250 0.250
Ca2+ 0.272 0.269 0.277 0.278 0.266
Cu2+ 0.479


酒红
0.368


酒红
0.382


酒红
0.388


酒红
0.678


墨绿

从表 6 可看出，在 5 组不同 pH 值的色素溶液中，加入 Fe3+ 、Zn2+，使色素液的色泽有明显变化，且
吸光度上升明显，说明阴香果色素对 Fe3+及 Zn2+敏感。因此，我们在使用和加工色素的过程中应该避免用
铁制和锌制的容器。[8]另外，Cu2+ 对色素液的吸光度亦有一定程度的影响。其余离子对色素的稳定性影
响不大。[9]
pH 8 9 10 11 12 13 14
A 0.255 0.254 0.251 0.354 0.422 0.467 0.472
颜色 酒红 酒红 红棕 浅绿 绿 墨绿 墨绿

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4.3 色素的热稳定性
取 5 组不同 pH 值的色素溶液，置于不同温度的水浴下放置 1h，冷却后在λ＝470nm 下测定吸光度。
结果见表 7。

表 7 不同 pH 值色素液的稳定性

室温
（17℃） 40 60 80 100 A 变化值
2 0.402 0.352 0.331 0.288 0.254 -0.148
4 0.247 0.243 0.242 0.240 0.237 -0.01
7 0.252 0.250 0.248 0.246 0.240 -0.012
9 0.254 0.253 0.244 0.240 0.239 -0.015
13 0.467 0.442 0.401 0.388 0.322 -0.145

从表 7 可看出，随着温度的升高，5 组溶液吸光度均呈下降趋势，但在不同 pH 值色素液中吸光度变
化程度差别较大。在中性（pH=7）、弱酸（pH=4）、弱碱（pH=9）性色素溶液中，变化值只有 0.01 至 0.015，
但在强酸（pH=2）、强碱（pH=13）条件下，吸光度有 0.1 以上的变化，说明色素在强酸强碱条件下受破
坏程度大。
4.4 自然光对色素稳定性的影响
取 5 组不同 pH 值色素液各 20ml，在自然光下，测吸光度。结果见表 8。

表 8 自然光对不同 pH 值色素液稳定性的影响


起始值 1 天 2 天 3 天 5 天 7 天

A 变化值
2 0.402 0.391 0.380 0.362 0.355 0.302 －0.100
4 0.247 0.242 0.240 0.239 0.237 0.233 －0.014
7 0.252 0.250 0.249 0.243 0.233 0.222 －0.030
9 0.254 0.249 0.247 0.234 0.225 0.215 －0.039
13 0.467 0.405 0.364 0.302 0.271 0.252 －0.215

从表 8 可看出，随着放置时间增加，色素的吸光度均呈下降趋势。5 组溶液下降幅度不一。在中性
（pH=7）、弱酸（pH=4）、弱碱（pH=9）色素溶液中，目测色泽没有明显变化，吸光度变化值较小，说明
阴香果色素在该条件下对光具有较好的耐受性。[10]但在强酸（pH=2）、强碱（pH=13）条件下，色泽虽没
有明显改变，但吸光度有明显变化，说明阴香果色素在强酸强碱条件下对光的稳定性不强。
4.5 氧化剂、还原剂对色素稳定性的影响
取 5 组不同 pH 值的色素溶液，在 5ml 色素液中分别加入不同体积的 3％H2O2，加入相同体积的蒸馏水
t A
pH
T A
pH

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做参比，30min 后在λ＝470nm 下测定吸光度，结果见表 9。

表 9 氧化剂 H2O2 对色素稳定性的影响

pH pH=2 pH=4 pH=7 pH=9 pH=13
吸光度 A 参比 A 参比 A 参比 A 参比 A 参比
1 0.672 0.743 0.348 0.399 0.355 0.401 0.346 0.396 0.784 0.798
2 0.603 0.667 0.320 0.362 0.321 0.350 0.320 0.358 0.699 0.724
3 0.551 0.605 0.272 0.324 0.264 0.312 0.274 0.320 0.581 0.642
4 0.487 0.542 0.258 0.280 0.251 0.274 0.249 0.274 0.321 0.604
5 0.321 0.502 0.230 0.292 0.221 0.289 0.228 0.294 0.281 0.582
加入
H2O2
的量
（ml）
10 0.198 0.348 0.156 0.164 0.148 0.156 0.139 0.158 0.187 0.294

从表 9 看出，H2O2对色素有不同程度的破坏作用，且随着 H2O2量增大，吸光度下降越大，破坏作用越
明显。强酸强碱条件下色素溶液受 H2O2 的影响程度更大。
在 10ml 0.2％的色素液中，分别加入不同量的还原剂 Na2S2O3 ，放置 30min 后测定溶液的吸光度，结
果见表 10。

表 10 还原剂 Na2S2O3 对色素稳定性的影响（λ＝470nm）

加入 Na2S2O3 量（g） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
吸光度 A 0.451 0.433 0.492 0.501 0.452
颜色 紫红 浅绿

随着加入 Na2S2O3 量的增加，吸光度出现时高时低的波动，色素颜色由红棕逐渐变成浅绿色，说明色
素耐还原性比较差。[10-11]
4.6 食品防腐剂、添加剂对色素稳定性的影响
分别将 0.08g Vc、0.08g 柠檬酸、0.08g 苯甲酸钠溶于 10ml 0.2％ 的色素液中，另外将 0.08g 山
梨酸溶于 100 ml 0.2％ 的色素液中，30min 后测定色素液吸光度，结果见表 11。

表 11 食品防腐剂、添加剂对色素稳定性的影响（λ＝470nm）

添加剂 Vc 柠檬酸 苯甲酸钠 山梨酸
吸光度 A 0.464 0.503 0.470 0.465
颜色 酒红 酒红 绿 酒红
（未添加任何添加剂的色素液吸光度为 0.474）

由表 11可以看出，4种添加剂对色素的影响不大。苯甲酸钠是碱性溶液，所以色素有变绿趋势，[11]与
上述碱性条件下的实验现象符合。
5 结论

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笔者测试了从阴香果实中提取色素的适宜条件，并对其稳定性进行了研究。在弱酸性条件下，用无
水乙醇作提取剂，按物料比为 1(g): 5（ml）在 65～75℃ 之间水浴浸取 24 小时后过滤，滤液用石油醚
萃取后醇层蒸馏、浓缩、干燥得色素膏。该色素的 0.2％水溶液在 470nm 处有最大吸收。该色素既溶于极
性溶剂，也溶于非极性溶剂；该色素在中性及弱酸弱碱环境下比较稳定，在强酸强碱条件下不稳定；热
稳定性、光稳定性较强；对常见金属离子 Fe3+ 、Zn2+ 敏感 ，Cu2+ 亦对色素有一定破坏性；强还原剂对色
素的影响程度比强氧化剂大；食品防腐剂、添加剂对色素影响不大。
参考文献：
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[作者简介] 蒋丽萍(1980-)，女，广西全州人，广西师范大学化学化工学院助教，硕士研究生，研究方向：配位化学
及药物化学研究。
刘北文(1982-)，男，广西岑溪人，梧州市高级中学中教二级，研究方向：中学化学课程教育。
陆海南(1953-)，男，广西桂林人，广西师范大学化学化工学院实验师，研究方向：基础实验研究。
（责任编辑：倪振强）

蒋丽萍，刘北文，陆海南：阴香果实色素提取条件及其稳定性研究