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迎春花色素的提取及稳定性研究



全 文 :No.12.2005
杨政水
(铜仁职业技术学院,铜仁 554300)
摘要:探讨pH值、温度、氧化剂、还原剂、光照、金属离子和食品添加剂对迎春花色素稳定性的影
响,同时对迎春花色素的提取工艺进行了初步研究。
关键词:迎春花;天然色素;提取;稳定性
中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1005-9989(2005)12-0048-03
Extractionandstabilityresearchonthepigmentofwinterjasmine
YANGZheng-shui
(TongrenVocationalandTechnicalInstitute,Tongren554300)
Abstract:TheefectsofpHvalue,temperature,oxidizer,reducer,sunlight,metalicionsandfoodadditiveson
thestabilityofthewinterjasminepigmentwerestudied.Atthesametimetheextractiontechnologyofthepig-
mentfromwinterjasminewereresearched.
Keywords:winterjasmine;naturepigment;extraction;stability
0 前言
迎春花(Jasminumnudirlorum)又名黄素馨,系木
樨科植物,原产我国云南,花期2~4月,喜温暖湿
润和充足阳光,怕严寒和积水,较耐旱,稍耐
阴,在排水良好、肥沃的酸性沙壤土生长最好。
迎春花花期长,易于采摘和加工,有较高的开发
利用价值。
人类对食用色素的认识大致经历了从天然食
用色素→人工合成食用色素→天然食用色素与人
工合成食用色素并用→更加安全稳定的天然食用
色素的发展过程随着人们逐步发现天然食用色素
生理的活性作用,天然食用色素越来越受到重视。
我国经国家批准允许生产和使用的天然色素已有
几十种,但由于食品的种类较多,性质各异,对
色素的要求各异。近年来,人们对一些天然色素资
源如甘薯[1]、樱桃[2]、越桔[3]、茶[4]、桑椹[5]、枸杞[6]等
进行广泛研究。本文探讨了迎春花色素的提取工
艺与稳定性,试图为迎春花色素的开发利用提供
参考。
1材料与方法
1.1 材料、试剂和仪器设备
迎春花:从本院植物园采摘;
乙醇、丙酮、石油醚、NaCl、Na2HPO4、K2SO4、
CuSO4、 CaCl2、 MgSO4、 Na2S2O3、 ZnSO4、 FeSO4、
NaHSO3、Al2(SO4)3、MnSO4、KClO3、H2O2、抗坏血
酸、柠檬酸:分析纯;
TU-1800SPC型紫外可见分光光度计,水浴锅等。
1.2 实验方法
迎春花色素的提取及稳定性研究
收稿日期:2005-06-27
作者简介:杨政水(1963-),男(汉族),贵州松桃人,高级讲师,主要从事农副产品加工和野生植物资源开发的研究与教学工作。
食品添加剂
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No.12.2005
表4 氧化还原剂对迎春花色素稳定性的影响
种类 CK 4%H2O2 0.01mol/LNa2S2O3 0.01mol/L抗坏血酸 2%NaHSO3 0.02mol/LKClO3
λmax(nm) 446.8 449.4 447.0 448.6 448.6 449.6
Amax 0.636 0.606 0.835 0.773 0.702 0.854
表1 溶解性试验结果
1.2.1 色素提取工艺流程
迎春花→清洗去杂→晾干→浸提→过滤→色素
提取液→浓缩→迎春花色素浓缩液
1.2.2 色素的稳定性研究方法 测定色素液在不同
pH值、不同温度、不同日照时间、不同添加剂、不
同金属离子、不同氧化剂和还原剂条件下的吸光度,
观察pH、热、光、添加剂、氧化剂、还原剂和金属
离子对色素稳定性的影响。
2 结果与讨论
2.1 提取溶剂的选择
称取253mg新鲜迎春花瓣5份,分别加入冷水、
75%的乙醇、95%的乙醇、丙酮、石油醚浸提,浸提
10min和5h,取浸提液在400~500nm间扫描。光谱扫
描结果(见表1)发现迎春花色素难溶于冷水、石油醚,
溶于75%的乙醇,易溶于丙酮和95%的乙醇。
溶剂
水 75%的乙醇 95%的乙醇 丙酮 石油醚
10min 10min 10min 10min 10min 5h
λmax(nm) 无 无 无 440.6 440.8 437.8 441.8 441.4 无 无
Amax - - - 0.042 0.055 2.692 0.801 1.622 - -
5h 5h 5h 5h
2.2 迎春花色素的紫外可见光谱特征
取新鲜迎春花14g,加入200mL丙酮,浸提5min后
过滤得色素提取液。提取液用UV-1800SPC型紫外可
见分光光度计在190~700nm波长范围内进行光谱扫描。
由光谱图可知,迎春花色素以丙酮为介质在400~500nm
可见光区间的410.80nm、441.60nm、467.80nm处有吸
收峰,吸收峰处的吸光度分别为1.211、1.490、1.306。
2.3 pH变化对迎春花色素稳定性的影响
配制好pH值为2.2、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的
柠檬酸—磷酸氢二钠缓冲液,然后吸取不同pH值的缓
冲液各10mL,分别加入迎春花色素的丙酮提取液2mL,
摇匀后,观测颜色并进行光谱扫描,结果见表2。
表2 pH变化对迎春花色素稳定性的影响
pH 2.2 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0
λmax(nm) 447.4 448.0 447.4 447.6 448.6 446.8 447.2
Amax 0.081 0.113 0.128 0.146 0.152 0.171 0.181
颜色变化 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色
由表2可知,在pH2.2~8.0范围内,随pH值的升
高,最大吸收峰波长变化不大,吸光度则由0.081逐
渐增加到0.181。该色素在微酸性至微碱性环境中稳
定性好,而在低酸性环境中稳定性较差。
2.4 温度变化对迎春花色素稳定性的影响
取用95%的乙醇浸提的迎春花色素液10mL,分
别置于室温、60℃、70℃、80℃、90℃的环境中,在
0、30min、60min时分别进行光谱扫描,结果见表3。
由表3可知,迎春花色素经低于80℃的短时加热
和低于70℃的长时加热,色素吸光度损失率低于
13.7%,色素的稳定性良好;高于80℃的长时间热处
理和高于90℃的短时间热处理,迎春花色素吸光度的
损失率均在23.2%以上。由表3还可以看出,随温度
的升高,色素的褐变在增强,导致60~70℃之间随温
度升高吸光度的增加,但当热处理温度超过70℃时,
吸光度开始降低,说明在该温度条件下,褐变作用对
吸光度的贡献不及热力对色素的影响而导致的吸光度
的减少值。
2.5 氧化剂和还原剂对迎春花色素稳定性的影响
取H2O2、Na2S2O3、抗坏血酸、NaHSO3和KClO3溶
液各5mL,分别加入迎春花色素的丙酮提取液4mL
(加蒸溜水为CK),放置5min后在进行光谱扫描,结果
见表4。
由表4可知,氧化剂、还原剂没有改变迎春花色
表3 温度变化对迎春花色素稳定性的影响
温度
(℃)
0 30min 60min
λmax(nm) λmax(nm) λmax(nm) Amax
室温 437.8 2.469 437.8 2.469 437.8 2.469
60 437.8 2.469 437.6 2.219 437.8 2.131
70 437.8 2.469 437.4 2.286 437.8 2.227
80 437.8 2.469 440.2 2.243 440.4 1.897
90 437.8 2.469 406.4 1.890 - -
Amax Amax
食品添加剂
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No.12.2005
素的结构,造成的少量峰值偏离,可能是由于基质成
分的变化。还原剂不同程度地导致迎春花色素吸光度
的提高;氧化剂H2O2引起吸光度的减小,KClO3则引
起吸光度的增加,这可能是由于浓度和基质不同所
造成的结果。
2.6 光照时间对迎春花色素稳定性的影响
将用95%的乙醇提取的迎春花色素液置于阳光直
射处的白色试管中,分别在光照的初始、1h、2h、
4h、6h、10h、12h、13h进行光谱扫描(置于室内避光
处),并观测颜色的变化,结果见表5。
表5 光照时间对迎春花色素稳定性的影响
表6 金属离子对迎春花色素稳定性的影响
表7 添加剂对迎春花色素稳定性的影响
时间(h) 0 1 2 4 6 10 12 13
λmax(nm) 439.0 440.2 440.2 442.4 440.0 440.6 442.0 442.6
Amax 1.112 1.019 0.900 0.811 0.795 0.503 0.260 0.211
颜色变化 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色 淡黄色 浅黄色 浅黄色
金属离子 CK Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Mn2+ Cu2+ Zn2+ Fe2+ Al3+
λmax(nm) 444.6 445.4 444.8 445.0 446.4 446.2 446.4 446.0 444.8 445.0
Amax 0.519 0.530 0.528 0.567 0.540 0.581 0.634 0.577 0.901 0.919
浓度 CK 可溶性淀粉 蔗糖 葡萄糖 麦芽糖 乳酸 酒石酸 柠檬酸
8%
λmax(nm) 446.4 446.2 446.0 447.4 446.2 452.0 452.6 448.0
Amax 1.005 2.661 0.898 1.047 0.950 1.093 0.874 0.746
4%
λmax(nm) 446.4 444.4 446.2 446.2 447.8 446.6 446.4 447.6
Amax 1.005 2.383 0.914 0.921 0.935 1.020 0.798 0.833
由表7可知,酒石酸和柠檬酸均导致迎春花色素
吸光度的减小,但低浓度的柠檬酸有导致吸光度增
加的趋势;乳酸可使迎春花色素吸光度增加,同时随
浓度增加吸光度也随着增大。单糖与双糖的加入,均
使吸光度减少,但低浓度的蔗糖有使吸光度增加的
趋势;而可溶性淀粉的存在,特别是高浓度的可溶性
淀粉,导致了其吸光度的明显增加。
3 小结
3.1 迎春花色素的溶解性
迎春花色素易溶于丙酮和95%的乙醇,溶于75%
的乙醇,难溶于冷水和石油醚。
3.2 迎春花色素的稳定性
迎春花色素随pH的升高,吸光度逐渐增加;温
度的升高与持续时间的延长,稳定性明显降低;该
色素对光照比较敏感,随光照时间的延长,吸光度迅
速降低;还原剂不同程度地引起吸光度的增加,氧化
剂由于种类和浓度的不同,可能会导致不同的影响;
金属离子的存在均不同程度引起吸光度增加;糖和
有机酸均影响迎春花色素的吸光度,特别是高浓度
的可溶性淀粉导致吸光度的明显提高。
参考文献:
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由表5可知,日照对迎春花色素的最大吸收峰影
响不大,但随着日照时间的延长,吸光度不断降低,
说明迎春花色素对光照反应比较敏感。
2.7 金属离子对迎春花色素稳定性的影响
取浓度为0.02mol/L的金属离子溶液4mL,加迎春
花色素的丙酮提取液2mL,混匀后测定吸光度(CK为
蒸馏水),结果见表6。
由表6可知,各种金属离子的存在,均引起迎春
花色素吸光度增加,但最大吸收波长变化不大。值得
注意的是Fe2+、Al3+等离子的存在,使吸光度有较大
增加。
2.8 添加剂对迎春花色素稳定性的影响
取5mL迎春花色素丙酮提取液,分别加入8%和
4%的可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、乳酸、
酒石酸、柠檬酸各4mL,混匀后于进行光谱扫描,结
果见表7。
食品添加剂
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