全 文 ：第 30卷第 5期 河南工业大学学报(自然科学版) Vol.30, No.5
2009年 10月 JournalofHenanUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition) Oct.2009
收稿日期:2009-05-07
作者简介:任顺成(1963-),男,山东东明人 ,博士 ,副教授 ,硕士生
导师 ,研究方向为天然活性成分及功能评价.
文章编号:1673-2383(2009)05-0039-05
玫瑰茄色素的提取及稳定性研究
任顺成 , 徐彩虹 , 李翠翠
(河南工业大学 粮油食品学院 ,河南 郑州 450052)
摘要:研究了玫瑰茄色素的提取工艺及稳定性.结果表明:70%(V/V)乙醇提取的色素溶液最
大吸收波长为 542 nm,最佳提取工艺为温度 50℃,乙醇 70%,料液比 1∶12,浸提时间 15 min.
该色素的热稳定性不太好;在光照条件下色素降解速率较大;蔗糖 、食盐对色素的稳定性均有
影响;K+、Zn2+、Ca2+对色素几乎无影响 ,而 Fe2 +、Cu2 +、Al3 +会降低色素的稳定性.
关键词:玫瑰茄;色素;提取;稳定性
中图分类号:TS202.3　　　　文献标识码:B
0　前言
玫瑰茄 , 别名山茄 、洛济葵 、洛神花 、洛神葵 ,
是锦葵科木槿属一年生草本植物或多年生灌木 ,生
长于热带和亚热带地区.原产于西非 、印度及马来
亚 ,盛产于墨西哥南部热带地区 ,当地人经常采摘
其花蕊 ,晒干后泡茶饮用.在我国的广东 、广西 、福
建 、台湾 、云南均有分布 ,云南南部有栽培[ 1] .玫瑰
茄的花萼 ,对心血管 、动脉硬化 、高血压 、骨折 、儿童
发育不良 、老年消化不良 、胃酸缺乏等症均有疗效.
玫瑰茄味酸 、性寒 ,具有清热解暑 、利尿降压 、养颜
消斑 、解毒 、解酒等功效.现代研究表明玫瑰茄含有
类黄酮素 、原儿茶酸 、花青素 、异黄酮素以及丰富的
氨基酸 、维生素 、糖类 、有机酸 、无机盐等化学成分 ,
能降低胆固醇和甘油三脂 、抑制低密度脂蛋白的氧
化 、抑制血小板的凝集 、降低血栓的形成 、减少动脉
粥状硬化 ,可有效地预防心血管疾病的发生.此外
玫瑰茄还有保肝 、抗癌的作用[ 2-5] .所以 ,玫瑰茄是
一种很好的天然保健食物.
玫瑰茄不但有以上药用价值和保健作用 ,而
且是一种色 、香 、味俱佳的食品.目前 ,在我国玫瑰
茄仅仅作为干花供人们当茶饮用 ,进一步深加工
还很有限 ,在许多的研究中将其制成纯天然的保
健食品 ,具有风味独特 、清醇可口的特点.同时玫
瑰茄也是新兴的食品和食品工业原料 ,它的花萼
可制成多种食品.花萼的玫瑰茄色素 ,是食品中的
天然着色剂 [ 6-7] .本文通过研究玫瑰茄色素的提
取工艺及其稳定性 ,为更好地开发利用天然玫瑰
茄色素提供参考.
1　材料与方法
1.1　材料
玫瑰茄干花 ,市售;乙酸乙酯 、硫酸钾 、硫酸
锌 、硫酸亚铁 、硫酸铜 、氯化铝 、氯化钙等均为分析
纯;乙醇 、蔗糖 、食盐等均为食品级.
1.2　仪器与设备
DK— 524型电热恒温水浴锅:上海精宏试验
设备有限公司;101—A— 2型电热鼓风干燥箱:上
海试验仪器有限公司;TU— 1901型紫外可见分光
光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;AY220
型数显电子天平:SHIMADZUCORPORATION;
FW— 200型粉碎机:北京中兴伟业仪器有限公司.
1.3　玫瑰茄色素提取工艺的研究
1.3.1　玫瑰茄色素最大吸收波长的确定
玫瑰茄粉碎 ,过 40目筛 ,准确称取 2.0g3份 ,
分别用 70%乙醇 ,乙酸乙酯和蒸馏水作为浸提溶
剂 ,以 1∶10的料液比 ,在 40℃水浴锅中 ,间隔一定
时间振荡 1次 ,浸提 3 h,浸提 1次 ,过滤 ,定容.
对不同溶剂的提取液 ,以相应溶剂为参比 ,用
紫外分光光度计在 400 ～ 600 nm范围内扫描 ,获
得不同溶剂浸提液的最大吸收波长.
DOI :10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2009.05.009
40　 河南工业大学学报(自然科学版) 第 30卷
1.3.2　浸提溶剂的选择
在已确定的最大吸收波长下 ,进行浸提溶剂的
选择.按 1.3.1提取色素的方法和条件 ,得到不同
浸提溶剂的提取液 ,在最大吸收波长下 ,分别测定
70%乙醇 ,乙酸乙酯和蒸馏水提取液的吸光度.比
较各提取液的吸光度 ,确定合适的浸提溶剂.
1.3.3　玫瑰茄色素提取的单因素试验
1.3.3.1　浸提温度的选择
称取 2.0 g的玫瑰茄干粉 5份 ,用 70%乙醇
溶剂分别在 30℃, 40 ℃, 50 ℃, 60℃, 70℃温度
下浸提 ,浸提时间为 2 h,料液比为 1∶10.在最大
吸收波长下 ,测定提取液的吸光度.
1.3.3.2　浸提溶剂浓度的选择
在已确定浸提温度条件下 ,其他条件相同 ,选
用 50%、60%、70%、80%、90%的乙醇浸提 ,在最
大吸收波长下测定提取液的吸光度.
1.3.3.3　料液比的选择
在已确定的温度 、浓度下 ,其他条件相同 ,分
别用 1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14的料液比浸提 ,在
最大吸收波长下测定提取液的吸光度.
1.3.3.4　浸提时间的选择
在已确定的温度 、浓度 、料液比下 ,在 5 min、
15 min、30 min、45 min、60 min下分别浸提 ,在最
大吸收波长下测定提取液的吸光度.
1.4　玫瑰茄色素稳定性的研究
1.4.1　温度对色素稳定性的影响
准确移取 1mL的色素提取液 6份 ,分别于试
管中稀释 10倍.将稀释后的样品分别置于 30 ℃、
40 ℃、50℃、60 ℃、70℃和 80℃的温度下加热 1
h,然后分别测定其吸光度.
1.4.2　光照对色素稳定性的影响
分别移取 10 mL的色素提取液置于 2个 100
mL的容量瓶中定容 ,然后分别在光照和避光条
件下 ,在 0h、24 h、48h、72 h、96 h和 144h取样 ,
在最大吸收波长下分别测其吸光度.
1.4.3　蔗糖对色素稳定性的影响
分别移取 1mL的色素提取液 5份置于试管
中 ,把已配制好的浓度为 2%、4%、6%、8%、10%
的蔗糖溶液分别取 1mL加入 5个试管中 ,定容至
10 mL,静置 4 h,测定其吸光度值.
1.4.4　食盐对色素稳定性的影响
分别移取 1mL的色素提取液 5份置于试管
中 ,把已配制好的浓度为 2%、4%、6%、8%、10%
的食盐溶液分别取 1mL加入 5个试管中 ,定容至
10 mL,静置 4 h,测定其吸光度值.
1.4.5　常见金属离子对色素稳定性的影响
分别配制 K+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Ca2+的
硫酸盐或盐酸盐溶液 ,移取 1 mL的色素提取液 6
份 ,然后分别加入 1 mL的金属离子溶液 ,观察其
颜色变化.
2　结果与讨论
2.1　玫瑰茄色素提取工艺的确定
2.1.1　玫瑰茄色素提取溶剂及最大吸收波长的
确定
用 70%乙醇 、乙酸乙酯和蒸馏水作为提取液
进行紫外可见光扫描 ,见图 1 ～图 3.扫描结果表
明:用 70%乙醇提取的色素在 542 nm处出现最
大吸收峰 ,用蒸馏水提取的色素在 530 nm处出现
最大吸收峰 ,用乙酸乙酯提取的色素在 450 nm处
出现最大吸收峰 ,但从肉眼观察提取液颜色来看 ,
乙醇提取液颜色最深 ,同时也考虑到溶剂毒性要
小又便于浓缩 ,故选择乙醇为玫瑰茄色素提取溶
剂 ,以 542 nm为色素提取液检测波长.
第 5期 任顺成等:玫瑰茄色素的提取及稳定性研究 41　
2.1.2　玫瑰茄色素提取的单因素试验
2.1.2.1　温度对浸提效果的影响(图 4)
图 4　温度对色素浸提的影响
由图 4可知 ,随着浸提温度的升高 ,吸光度先
升后降 ,在 50 ℃左右达到最大 ,之后随着温度的
升高浸提效果逐渐变差 ,且温度过高溶剂易挥发 ,
色素易受破坏 ,故浸提温度以 50 ℃为宜.
2.1.2.2　乙醇浓度对浸提效果的影响(图 5)
图 5　乙醇浓度对色素浸提的影响
从图 5可以看出 ,随着乙醇浓度的升高 ,吸光
度明显增加 ,在大约 70%以后 ,吸光度又降低 ,可
能是因为随着乙醇浓度的变大 ,其极性变小 ,引起
色素提取率降低 , 因此 , 用 70%乙醇提取效果
较好.
2.1.2.3　料液比对浸提效果的影响(图 6)
图 6　料液比对色素浸提的影响
从图 6可以看出 ,随着料液比的增大吸光度
升高 ,达到 1∶10后趋于平缓 ,说明在此料液比下
色素提取比较完全 ,故 1∶10的料液比较合适.
2.1.2.4　浸提时间对浸提效果的影响
从图 7可以看出 ,提取初期随着浸提时间的
延长 ,吸光度呈上升趋势 ,但 15 min后 ,吸光度呈
下降趋势 ,可能是由于在较高温度下提取时间长
会影响色素的稳定性 ,因此 ,浸提时间 15 min左
右较好.
图 7　时间对色素浸提的影响
2.1.3　正交试验
在单因素试验的基础上 ,对乙醇浸提的 4个
参数 ,即浸提温度 ,浸提时间 ,浸提浓度及料液比
进行 L9(34)正交试验 ,因素与水见表 2,试验结果
见表 3.
表 2　正交试验因素与水平
水平 因素A温度 /℃ B时间 /min C乙醇浓度 /% D料液比
1 60 15 60 1∶8
2 50 30 70 1∶10
3 40 45 80 1∶12
表 3　正交试验结果
试验号 A B C D 吸光度
1 1 1 1 1 0.327
2 1 2 2 2 0.328
3 1 3 3 3 0.272
4 2 1 2 3 0.486
5 2 2 3 1 0.323
6 2 3 1 2 0.338
7 3 1 3 2 0.308
8 3 2 1 3 0.335
9 3 3 2 1 0.317
K1 0.309 0.374 0.334 0.322
K2 0.382 0.329 0.377 0.325
K3 0.320 0.309 0.301 0.364
R 0.073 0.065 0.076 0.042
由表 3可以看出:C的极差最大 , A次之 ,其
次为 B,然后为 D.极差越大 ,说明该因素对试验
结果的影响越大 ,从而可按极差的大小决定因素
的主次顺序为:C>A>B>D, C是主要因素.再由
方差分析可知 ,影响均不显著.故玫瑰茄色素提取
的最佳工艺参数确定为 A2C2B1D3 ,即用 70%乙醇
作为浸提溶剂 ,以 1∶12的料液比 ,在 50℃下浸提
15min.
2.2　玫瑰茄色素稳定性的研究
2.2.1　温度对色素稳定性的影响(图 8)
42　 河南工业大学学报(自然科学版) 第 30卷
图 8　温度对色素稳定性的影响
从图 8可以看出 ,随着温度的升高 ,吸光度呈
下降的趋势 ,但变化不大 ,说明该色素的热稳定性
不是很好 ,在常温下加工保存较适宜.
2.2.2　光照对色素稳定性的影响
在测定光照对玫瑰茄色素稳定性影响时 ,采
用避光和光照两种方法进行比较 ,见图 9.由图 9
可知 ,在避光条件下 ,随着放置时间的延长 ,吸光
度呈下降的趋势 ,但变化不大 ,说明避光放置对玫
瑰茄色素的稳定性影响不大;在光照条件下 ,随着
放置时间的延长 ,吸光度呈明显的下降趋势 ,且变
化比较明显 ,说明光照对玫瑰茄色素的稳定性有
较大的影响 ,应避光保存.
图 9　光对色素稳定性的影响
2.2.3　蔗糖对色素稳定性的影响(图 10)
图 10　蔗糖对色素稳定性的影响
在实际应用过程中 ,玫瑰茄提取液作为饮料
或是其他的食品添加剂有可能接触到一些甜味
剂 ,以蔗糖为材料 ,测定了蔗糖对色素吸光度的影
响 ,从图 10可以看出 ,随着蔗糖浓度的升高吸光
度先升后降 ,但吸光度变化不大 ,在实际生产过程
中 ,蔗糖浓度为 8%左右比较合适.
2.2.4　食盐对色素稳定性的影响(图 11)
图 11　食盐对色素稳定性的影响
从图 11可以看出 ,随着食盐浓度的升高吸光
度呈略微上升的趋势 ,但变化大 ,在实际应用过程
中应根据需要考虑食盐的添加量.
2.2.5　常见金属离子对色素稳定性的影响
分别测定了 K+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、Al3 +、Ca2+
的硫酸盐或盐酸盐溶液对玫瑰茄色素的稳定性的
影响 , 这 6种金属离子溶液的浓度都为 0.5
mol/L.通过试验发现:加入 Fe2+、Cu2 +、Al3+ 3种
离子的溶液的颜色发生了改变 ,分别变为紫黑色 、
暗紫色和亮紫色 ,说明在玫瑰茄色素的加工 、储藏
及使用过程中应避免与铁 、铜 、铝制容器接触;而
加入 K+、Zn2+、Ca2+的提取液的颜色却没有发生
明显变化.
对加入金属离子没有明显变色的溶液在最大
吸收波长下测定了它们的吸光度 ,结果为:加入
Ca2+的提取液的吸光度略变大 ,加入 K+的提取
液的吸光度略降低 ,加入 Zn2+的提取液的吸光度
基本不变.这 3种离子的加入对玫瑰茄色素影响
不明显 ,且还具有强化营养素的作用.
对加入金属离子变色明显的色素提取液 ,在
400 ～ 600 nm间对其进行扫描 , 如图 12 ～图 14
所示.
图 12　色素提取液加入亚铁离子的光谱扫描图谱
从图 12 ～图 14可以看出:加入亚铁离子的
色素提取液在 540nm处出现了最大吸收峰;加入
铜离子的色素提取液在 400 nm处出现了最大吸
收峰;加入铝离子的色素提取液在 580 nm处出现
第 5期 任顺成等:玫瑰茄色素的提取及稳定性研究 43　
了最大吸收峰 ,说明 3种金属离子对玫瑰茄色素
的吸收波长和颜色有不同程度的影响.
3　结论
(1)通过单因素试验和正交试验 ,确定了玫
瑰茄色素提取的最佳工艺为:浸提温度 50 ℃,乙
醇浓度 70%,料液比 1∶12,浸提时间 15 min.
(2)温度对玫瑰茄色素的稳定性有一定的影
响 ,但影响不大;光对玫瑰茄色素的稳定性有一定
的影响 ,保存时应尽量避光;蔗糖 、食盐对玫瑰茄
色素的稳定性均有影响 ,应根据实际需要添加;金
属离子对玫瑰茄色素的稳定性有不同程度的影
响:K+、Zn2+、Ca2+对玫瑰茄色素提取液的颜色影
响不大;Fe2+、Cu2+、Al3 +使玫瑰茄色素提取液的
吸收波长和颜色发生了改变 ,分别变为紫黑色 、暗
紫色和亮紫色 ,说明在玫瑰茄色素的加工 、使用及
储藏过程中应避免与铁 、铜 、铝等容器接触.
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STUDYONTHEEXTRACTIONANDSTABILITYOF
PIGMENTFROMROSELLE
RENShun-cheng, XUCai-hong, LICui-cui
(SchoolofFoodScienceandTechnology, HenanUniversityofTechnology, Zhengzhou450052 , China)
Abstract:Theextractioncraftandstabilityofroselepigmentwerestudied.Theresultsindicatedthatthepig-
menthadthestrongestabsorptionpeakat542nmin70%(V/V)alcohol.Theoptimumextractioncraftparam-
eterswere:extractiontemperature50℃, thealcoholconcentration70%, materialfluidratio1∶12, extraction
time15minutes.Thepigmenthadalowthermalstability;thedegenerationrateunderthelightswashigher
thanindark;thesucroseandsalthadanefectonthestabilityofpigment;K+, Zn2+andCa2+nearlyhadno
theinfluenceonthepigment, butFe2+ , Cu2 +andAl3 +couldreducethepigmentstability.
Keywords:rosele;pigment;extraction;stability