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迎春花黄色素的化学及光谱性质研究



全 文 : 2006, Vol. 27, No. 10 食品科学 ※基础研究68
氨酸酶催化反应在较低温度下即可进行。蒜氨酸酶在
30、40℃条件下,酶活比较稳定,50℃条件下酶活缓
慢下降,60℃条件下酶活迅速下降,70℃条件下酶活急
剧下降。因此,蒜氨酸酶是不耐高温的酶类。
参考文献:
[1] Krest I, Glodek J, Keusgen M. Cysteine sulfoxides and alliinase activity
of some Allium species[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,
2000, 48(8): 3753-3760.
[2] Nock L P, Mazelis M. The C-S lyases of higher plants: prepatation
and properties of homogeneous alliin lyase from garlic(Allium
sativum)[J].Archives of Biochemistry and Biophysics, 1986, 249
(1): 27-33.
[3] Jansen H, Mueller B, Knobloch K. Characterization of an alliin lyase
preparation from garlic (Allium sat vum)[J]. Planta Medica, 1989, 55(5):
434-439.
[4] Jansen H, Mueller B, Knobloch K. Alliin lyase from garlic, Allium
sativum: investigations on enzyme/substrate, enzyme/inhibitor
interactions, and on a new coenzyme[J]. Planta Medica, 1989, 55(5):
440-445.
[5] 乔旭光, 张振华, 韩雅珊. 蒜氨酸酶动力学特性研究[J]. 山东农业大
学学报, 1999, 30(1): 42-46.
[6] 孙灶君, 高孔荣. 蒜酶及其动力学研究[J]. 食品科学, 1995, 16(9):
13-15.
[7] Kyung H S, Jae L L, U YK, e al. High pressure inactivation of alliinase
and its effects on flavor of garlic[J]. Korean Journal of Food Science and
Technology, 1996, 28(3): 593-599.
[8] Krest I, Keusgen M. Quality of herbal remedies from allium sativum:
differences between alliinase from garlic powder and fresh garlic[J]. Planta
Medica, 1999 65: 139-143.
[9] Owen R Fennema. 食品化学[M]. 王璋, 许时婴, 等译. 北京: 中国轻
工业出版社, 2003. 4.
[10]李瑜, 许时婴. 不同干燥方法对大蒜的蒜氨酸酶活力的影响[J]. 食
品工业科技, 2005, 26(9): 80-83.
收稿日期:2006-07-15
作者简介:唐琳(1961-),女,副教授,主要从事天然产物的研究与开发。
迎春花黄色素的化学及光谱性质研究
唐 琳,于 旸
(山东师范大学生命科学学院食品科学系,山东 济南 250014)
             
摘 要:采用薄层、化学反应、紫外-可见光谱、红外光谱和高效液相色谱等方法,分析了迎春花黄色素的基
本性质。结果表明,迎春花黄色素主要成分为黄酮类和类胡萝卜素类;黄酮成分主要是芦丁,类胡萝卜素具有双
键、羰基和羟基。
关键词:迎春花;黄色素;化学;光谱;性质
Study on Chemical and Spectral Characters of Yellow Pigment of Jasminum Nudiflorum Lind
TANG Lin,YU Yang
(Department of Food Science,College of Life Science,Shandong Normal University, Jinan 250014, China)
Abstract :The paper makes an analysis of the basic components of the yellow pigment from Jasminu Nudiflorum Linde with
thin layer chrornatography, chemical reaction, UV-visible absorption spectrum, IR spectrum and HPLC. The results indicate that
the chief chemical components of J sminum Nudifl rum Linde consist of flavonoids and carotenoids. One is the rutin, the other
is carotenoids consisting of double bond, carbonyl and hydroxyl.
Key words:Jasminum Nudiflorum Linde;yellow p gm nt;chemistry; pectrum;character
中图分类号: TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2006)10-0068-05
迎春花(Jasmine nudiflorum Linde),别名金腰带,
是木犀科素馨属植物,株高达1~5m,广泛分布于我国
的北部及中部地区,多生长于山坡涧边,在各公园及
庭院普遍栽培。每年2~3月开花,花期2~4个月,一
般不结果[1]。迎春花的花、叶为民间常用草药,含丁香
甙、迎春花苷和迎春花苦味质,有清热解毒之功效[2]。
69※基础研究 食品科学 2006, Vol. 27, No. 10
迎春花在我国北方地区分布较广,一般多作为观赏植物
广为栽培。迎春花的花期长,花量大,花色呈鲜黄色
且易于采摘,是一种提取天然黄色素的较理想资源。国
内对迎春花色素的提取及稳定性[3~5]均有研究报道,为
探讨迎春花黄色素是否具有功能性特性,对其组成成分
进行了初步分析研究。
1 材料与方法
1.1材料
迎春花 采摘于山东师范大学校园内。
新鲜迎春花→去除枝、叶、苞片→30℃干燥→粉
碎→过30目筛→密封于玻璃瓶中,室温保存。
1.2化学试剂
β-胡萝卜素标准品 Fluca公司;芦丁、槲皮
素、异鼠李素、山奈酚等标准品 中国药品生物制品
检定所;硅胶G和F254(化学纯) 青岛海洋化工有限公
司;NaCl、Na2SO4(无水)、FeCl3、Na2CO4、NaOH、
AlCl3、H2SO4、KBr、SbCl3、醋酸镁、镁粉、石油
醚、丙酮、甲醇、正丁醇、正己烷、冰醋酸、乙
醇、氯仿均为分析纯;正磷酸、甲醇、乙腈均为国
产色谱纯。
1.3仪器
UV-1700 紫外可见分分光度计 日本岛津公司:N-
1000 真空旋转蒸发仪 日本东京理化器械株式会社;
NEOCOOL冻干机 日本Yamato科学株式会社;BS200S
电子分析天平 北京赛多利斯天平有限公司;TENSOR27
红外光谱仪 Bruker公司;高效液相色谱仪为美国Wa-
ters 2695分离系统,包含Waters 2996紫外检测器。
1.4方法
1.4.1迎春花黄色素的制备
按文献[3]提取。称取干迎春花花瓣粉20.0g→95%
乙醇浸提→提取液→离心→除杂→减压浓缩→色素浓缩
液→冷冻干燥。
1.4.2分析用色素溶液的制备
迎春花黄色素乙醇溶液:将迎春花黄色素冻干品用
95%乙醇配制成相应浓度的色素乙醇溶液,备用。
迎春花黄色素甲醇溶液:将迎春花黄色素冻干品用
甲醇配制成相应浓度的色素甲醇溶液,备用。
迎春花黄色素石油醚溶液:准确称取干迎春花花瓣
粉10.00g, 用石油醚-丙酮(100:5, V/V)混合液100ml提
取,过滤,收集滤液,残渣如此反复提取,直至无
色。合并滤液,置于分液漏斗中,并用水洗涤醚层,
出现乳化时,加饱和NaCl溶液5.0ml,剧烈振荡,静
置分层,弃下层水相。重复操作2~3次。醚层经无水
Na2SO4除去微量水分后,用石油醚定容至50ml,于暗
处保存,此为色素石油醚溶液。供薄层分析用。
迎春花黄色素皂化液:量取色素石油醚溶液20.0ml,
置于棕色瓶中,加入4.0ml 10%甲醇NaOH溶液,剧烈
振摇1min,密封,暗处皂化2.0h后取出,将皂化液倒
入分液漏斗中,分次用少量蒸馏水(含盐)洗去甲醇和其
它杂质,反复几次,并洗至中性。排除下层蒸馏水,
上层石油醚层用少量无水Na2SO4脱水过滤,得到色素皂
化后的石油醚层,真空浓缩,暗处保存,备用。
色素单体样液:将色素石油醚溶液在硅胶板上展开
的斑点刮下,用混合液洗脱,上分液漏斗萃取,浓缩,
经过微滤膜过滤后注入样品瓶中,供高效液相色谱分析
用 。
将色素石油醚溶液在硅胶板上展开的斑点刮下,
用混合液洗脱,上分液漏斗萃取,浓缩,于暗处自
然挥干溶剂,经KBr压片后暗处保存,供红外光谱分
析 用 。
1.4.3色素TLC分离
取铺制厚度为0.3mm自然晾干的硅胶板,于100℃
下活化1 h,冷却备用。
(1)将迎春花黄色素乙醇溶液,在经活化的硅胶板
(10cm×4cm)上点样,在20℃条件下,用石油醚-丙酮-
甲醇(8:2:1, V/V)展开剂展开15min,取出后,马上晾干。
观察分离情况。
(2)在20℃条件下,取色素石油醚溶液,真空浓缩
处理,在硅胶板上(10cm×4cm)点样后,置于石油醚-
丙酮-甲醇(8:2:1, V/V)为展开液的饱和层析缸内,展开
15min,取出后马上吹干,观察分离出的斑点情况,并
与(1)的结果进行比较。
(3)在20℃条件下,取色素石油醚溶液和皂化后的
色素石油醚溶液在硅胶板上分别点样后,置于石油醚-
丙酮(7:3, V/V)展开液的饱和层析缸内,暗处展开15min,
取出后,马上吹干,观察分离出的斑点颜色、面积,
并计算各斑点的Rf值。
1.4.4色素的基本化学特性
与三氯化锑反应:取迎春花黄色素石油醚溶液2ml
于试管中,加入10ml氯仿,待充分溶解后,加入1~
2ml三氯化锑氯仿溶液,静置反应10min以上,观察颜
色的变化。
与浓H2SO4反应:取迎春花黄色素石油醚溶液2ml
于试管中,加入10ml乙醚,待充分溶解后,加入1~
2ml浓H2SO4,静置反应10min以上,观察颜色的变化。
与盐酸-镁粉的反应:取0.05%的迎春花黄色素乙
醇溶液1ml于试管中0.020g镁粉,振摇,再滴加3滴浓
HCl,1~2min内观察颜色变化。
与三氯化铝的反应:取0.05%的迎春花黄色素乙醇
2006, Vol. 27, No. 10 食品科学 ※基础研究70
溶液1ml于试管中,滴加1%三氯化铝乙醇溶液,观察
颜色变化。
与醋酸镁的反应:取浓度为0.05%的迎春花黄色素
乙醇溶液在滤纸上点样,待斑点干后,滴加1%醋酸镁
甲醇溶液,吹干,在紫外光下观察斑点颜色。
1.4.5色素光谱特性
用紫外-可见分光光度计在300~700nm波长下扫
描,记录色素溶液的吸收光谱特性。
用红外光谱仪检测色素,分辩率4cm-1,光谱记
录范围500~4000cm-1。
用高效液相色谱分析色素,色谱条件:色谱柱
Waters YWG C18(5μm, 3.9mm×150mm);柱温为室温;
进样量10μl;流速1.0ml/min。
2 结果与分析
2.1迎春花黄色素的薄层比较鉴定
结果见图1、2、3。由图1可以看出,迎春花黄
色素乙醇溶液在分离过程中,被分离为三个斑点,r1
(Rf=0.136 ),r2(Rf=0.262),r3(Rf=0.437)。说明迎春花黄
色素中至少由3种主要成分组成。
由图2看出,将色素石油醚溶液和乙醇溶液同时在
一个硅胶板上点样,再经薄层色谱分离,色素石油醚
溶液在薄层色谱图上只有二个斑,Rf值分别为0.2792和
0.4396,而色素乙醇溶液经同样展开剂展开后,仍为三
个斑点,Rf值分别为0.138、0.2698和0.4396。比较结
果说明,迎春花黄色素中有一种极性较大的成分不溶于
石油醚,其余三种组分溶于极性较小的石油醚中,推
测其为脂类物质。
从图3可以看出,将色素石油醚溶液和色素皂化溶
液,在同一薄层板上分别点样,皂化前后色素在薄层
板上的位置,基本类似,均为二个斑点,由此可以推
测溶于石油醚的色素物质不是可以被皂化的脂肪酸的酯
类物质。
2.2色素组分的基本化学特性
2.2.1与三氯化锑的反应和与浓H2SO4的反应
迎春花黄色素石油醚溶液与三氯化锑试剂反应后,
溶液呈蓝色。与浓H2SO4反应后,溶液呈蓝绿色,以
上两项反应为多烯烃类胡萝卜素的特征反应,表明色素
组分中有多烯烃类物质。
2.2.2与盐酸-镁粉反应、与三氯化铝反应和与醋酸镁
的反应
与盐酸镁粉反应,结果出现桃红色泡沫。与三氯
化铝反应后出现带有荧光的鲜黄色颜色。与醋酸镁反应
后,在紫外光下观察呈黄色斑点。以上三项反应,说
明色素组分中有黄酮类的物质。
2.3色素的光谱特性
2.3.1色素的紫外可见光谱特性
色素石油醚溶液和色素甲醇溶液紫外可见光谱图结
果见图4、5。由图4、5可以看出二者波形差别较大。
由图4看出,色素甲醇溶液在紫外光区有2个吸收峰,
71※基础研究 食品科学 2006, Vol. 27, No. 10
分别位于227nm和 355nm。在黄酮类化合物甲醇溶液的
紫外光谱图上有2个特征吸收区域[6],由A环苯酰系统
引起的吸收带Ⅱ(220~280nm)和β-环肉桂酰系统引起的
吸收带Ⅰ(300~400nm),迎春花黄色素甲醇溶液的紫外
光谱图显示有黄酮类化合物的特征吸收,结合黄色素的
薄层分析和相关化学反应的结果,以及郑敏燕等人[7]用
HPLC法测定迎春花花瓣中含有4.205%的总黄酮。因此
可以确定迎春花黄色素含有黄酮类成分。
由图5看出,色素石油醚溶液在可见光区有3个吸
收峰,分别是378、400、420nm。呈“三指状。”
呈现类胡萝卜素的典型图谱。
2.3.2色素皂化前后的紫外可见光谱特性
色素石油醚溶液皂化前后的紫外可见光谱变化结果
见图6。由图6可以看出皂化前后色素紫外可见光谱图
的波形没有发生变化。皂化前的紫外可见光谱图上出现
4个波峰,分别位于270、378、400、424nm。皂化
后的色素紫外-可见光谱图上仍然出现4个波峰,分别
位于268、378、401、425nm。该结果进一步证实了
色素组分中没有脂肪酸的酯类物质,排除了色素中存在
叶黄素酯类的成分。
2.3.3色素组分的IR光谱和HPLC图
结果见图7、8、9。
由图7可以看出,C=C双键的伸缩振动在1700~
1600cm-1附近有中等强度的吸收峰。图中的①②峰分别
显示有中等强度的C=C伸缩振动吸收和不饱和C的C-H
伸缩振动吸收。表明色素结构中都存在C=C双键的结
构。色素组分在3427.86cm-1有一宽吸收峰,表明其结
构中有羟基存在,在2852.24cm-1的吸收峰为羧基的特
征振动VO-H,1738.89cm-1处为羰基的特征振动VC-O。
迎春花黄色素红外光谱显示了类胡萝卜素的典型吸
收峰。综合上述化学反应、紫外-可见光谱、红外光
谱特性,可以推测迎春花黄色素为含有双键、羰基和
羟基的类胡萝卜素。
图8、9显示色素石油醚溶液中含有β-胡萝卜素和
2006, Vol. 27, No. 10 食品科学 ※基础研究72
芦丁。槲皮素、异鼠李素、山奈酚未检出。由于缺
少其他类胡萝卜素的标准品,不能对色谱图中的其他峰
仰进行详细分析。
3 结 论
迎春花花瓣中的黄色素至少由3种组分组成:一种
为黄酮类,主要成分是芦丁;另外二种为含有双键、
羰基和羟基的类胡萝卜素成分。该色素属于类胡萝卜素
类和黄酮类黄色素。
参考文献:
[1] 樊守金. 山东花卉志[M]. 济南: 山东科学技术出版社, 2000. 218.
[2] 江苏新医学院. 中药大辞典[M]. 上海: 人民卫生出版社, 1975. 1156-
1157.
[3] 唐琳, 傅荣恕, 张志威, 等. 迎春花黄色素的提取及性质研究[J]. 食
品科学, 2005, (8): 188-191.
[4] 赵惠芝, 惠民, 周永国, 等. 迎春花黄色素的提取及其稳定性[J]. 河
北科技师范学院学报, 2004, (3): 32-36.
[5] 杨政水. 迎春花色素的提取及稳定性研究[J]. 食品科技, 2005, 12:
48-50.
[6] 高锦明. 植物化学[M]. 北京: 科学出版社, 2003. 176-178.
[7] 张志信, 张仕秀, 宋关斌, 等. 迎春花植物茎叶中黄酮类物质初步研
究[J]. 生物技术, 2004, (4): 30-31.
收稿日期:2006-07-20
作者简介:程绪铎(1957-),男,教授,硕士,研究方向为粮食工程。
振动破碎粉末食品拱的研究
程绪铎,杨国峰,温吉华
(南京财经大学食品科学与工程学院,江苏 南京 210003)
摘 要:本文研究了在竖向振动条件下带有漏斗的容器中粉末食品的动力学特性。容器中粉末食品被分为n 层,
设想每两相邻层被一个弹簧和一个阻尼器联接,容器的底部受竖向振动,粘性的粉末系统被简化成振子—弹簧—阻
尼器系统。选各粉末层的位移为广义坐标,建立了系统的动力学方程,给出了模型参数的确定方法,推导出在竖
向振动条件下的破拱判据,给出了模型计算的数值结果,数值结果与Ge Tong等的实验数据一致。结果表明:系
统具有一个共振频率,容器的底部以这个频率竖向振动时,各粉末层的加速度达到各自的最大值;当容器的底部
以共振频率竖向振动时,各粉末层的加速度是不相同的,当拱所在的那一粉末层有最大的振动加速度时,拱最可
能被破碎。
关键词:粉末食品;带有漏斗的容器;拱的破碎;振动
Study on Arch Destruction of Powder Food during Vertical Vibration
CHENG Xu-duo,YANG Guo-feng,WEN Ji-hua
(School of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics,
Nanjing 210003, China)
Abstract :Characteristic which a contain with a hopper filled with powder food is subjected vertical vibration is investigated.
The powder food in the contain is divided into layers of the same mass, assuming each two adjacent layers connected by a spring
and a frictional damper and the bottom of the contain subjected a vertical vibration. Vertical vibration of cohesion powder food