全 文 ：文章编号:1001-411X(2000)02-0064-04
紫叶变叶木红色素特性的研究
张　璞 , 黄卓烈 , 周晓凤 , 朱志凯
(华南农业大学生物技术学院 , 广东 广州 510642)
摘要:研究了 pH 、不同糖浓度 、温度 、光照 、紫外线 、核辐射 、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲溶液 、维生素 C 、氧化剂过
氧化氢 、还原剂亚硫酸钠 、防腐剂苯甲酸钠等对紫叶变叶木红色素稳定性的影响.研究结果表明 , 紫叶变叶木红色
素是一种抗还原 、耐酸碱 、耐糖 、耐热 、耐光照的良好天然色素 ,具有良好的开发价值.
关键词:紫叶变叶木;红色素;理化特性
中图分类号:Q 949.9 文献标识码:A
　　食用色素是食品添加剂的重要组成部分 ,按其
来源可分为天然色素和合成色素两大类.近年来 ,
随着科技的发展和生活水平的提高 ,人们对食品中
所含的色素的毒副作用越来越重视.同时 ,人们发
现合成色素对人体有害[ 1] ,因此对天然色素的研制
与应用产生了浓厚的兴趣.随着“绿色食品” 、“健康
食品”的概念日益深入人心 ,“返璞归真”的趋势将使合
成色素逐渐被天然色素所取代.天然色素的获得可以
通过2种途径:一是从动植物体中直接提取[ 2～ 5] ,二是
通过植物细胞大量培养或微生物发酵后提取[ 6].本文
中所研究的色素是前一种方法生产的.
紫叶变叶木(Codiaeum varigatum var.pictum form
platyphyllum )是一种灌木 ,其嫩叶是绿色的.叶片成
熟后 ,逐渐变成深紫色 ,内含大量紫红色素.这种色
素是良好的天然色素 ,无毒无副作用;耐储性较长;
并且其产率较高 ,可达鲜质量的0.5%以上.因而具
有开发价值.可用于食品和化妆品 ,因而具有广泛
的应用价值.本试验对这种色素的理化性质进行了
详细的研究 ,为其开发利用提供依据.
1　材料与方法
1.1　材料
在标本园中剪取紫叶变叶木的发育成熟的紫色
叶片 ,先用自来水冲洗干净 ,再用蒸馏水冲洗.然后
晾干备用.
1.2　紫叶变叶木色素的提取方法及光谱特性测定
将50 g 紫叶变叶木的紫色叶片剪碎 ,在室温下
用丙酮浸提27 h后过滤.将提取液在抽风橱中排气
挥发 ,目测有绿色沉淀析出后 ,过滤.将所得滤液倒
入培养皿中继续排气挥发.丙酮抽干后 ,所得析出
物为深红色 ,粘性大.先用无水酒精将之溶解 ,然后
用体积分数为 40%的乙醇定容至 200 mL.适当稀释
后测定色素溶液的吸收光谱.
1.3　紫叶变叶木色素的特性试验
紫叶变叶木色素的 pH 效应 、耐氧化性 、耐还原
性 、维生素 C效应 、防腐剂效应 、核辐射效应 、光稳定
性 、糖的效应 、热稳定性试验方法见后.
2　结果与分析
2.1　紫叶变叶木色素的吸收光谱特性
把提取的色素溶液分别稀释 2 、4 、8 倍后在 390
～ 700 nm 波长范围内测定吸光度 ,绘制吸收光谱图 ,
结果如图 1.由图 1可见 ,色素最大吸收峰在 400 ～
430 nm范围内 ,在 470 nm 左右还有一处吸收峰.在
红光区无吸收 ,因而该色素是红色素 ,色彩鲜红.
图 1　紫叶变叶木色素的吸收光谱
Fig.1　The absorption spectrum of the pigment of
Codiaeum varigatum var.pictum form platyphyllum
2.2　pH对紫叶变叶木色素的影响
用Na2HPO4-KH2PO4 缓冲溶液配制 pH 为 4.92 、
5.29 、5.91 、6.64 、7.17 、7.73 、8.67含一定浓度紫叶变
叶木色素的待测液 ,于室温下分别测吸收光谱 ,结果
见图2.由图2可看出:该色素溶液在碱性条件下最
　收稿日期:1999-08-19 作者简介:张　璞(1978 ～), 女 ,学士.
　第 21 卷 第 2期　　2000 年 4 月 　　　　华南农业大学学报Journal of South China Agricultural University　　 Vol.21 , No.2　　　Apr.2000　
大吸收值变化不明显 ,最大吸收峰在 430 nm 处.pH
为酸性条件时 ,吸收峰不变但吸光强度下降 ,吸收图
谱变化不明显.在pH为5.29 、4.92时 ,溶液有混浊现
象 ,用离心机 4 000 r·min-1离心 5 min ,有沉淀生成.
离心后的色素溶液再测定吸收光谱 ,图上可看出最
大吸收峰不变但吸光度下降.在沉淀中加入体积分
数为 40%乙醇溶液 ,沉淀溶解.由此可见 ,在酸性条
件下色素溶解度降低 ,在碱性条件下性质稳定.
图 2　pH 值对紫叶变叶木色素吸收光谱的影响
Fig.2　Effect of pH on the absorption spectrum of pigment of Codiaeum varigatum var.pictum form platyphyllum
2.3　耐氧化性
用体积分数为 30%的 H2O2 溶液配制成 H2O2 的
浓度分别为 0.049、0.098 、0.196 、0.392 mol·L-1的紫叶
变叶木色素溶液.在波长 430 nm 测定各溶液的吸光
度.由图 3看出 ,氧化剂 H2O2 使色素吸光度下降.
目测结果 ,色素溶液有褪色现象 ,这说明该色素耐氧
化性差.
图3　过氧化氢对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.3　Effect of hydrogen peroxide on
the absorbance of the pigment
2.4　耐还原性
配制 C(亚硫酸钠)分别为 0 、6.3 、19.0 、31.7 、
63.5 mmol·L-1的色素溶液.在波长 430 nm 下测定
各溶液的最大吸光度.由图 4可看出 ,还原剂亚硫
酸钠使最大吸光度略降.目测结果:色素溶液颜色
无明显变化.这说明还原剂亚硫酸钠对紫叶变叶木
色素虽有影响 ,但影响不大.
图 4　亚硫酸钠对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.4　Effect of sodium sulfide on the absorbance of the pigment
2.5　维生素 C对紫叶变叶木色素的影响
　　配制 ρ(维生素C)分别为 0 、2 、4 、6 、8 g·L-1的紫
叶变叶木色素溶液 ,检测各溶液在 430 nm 处的吸光
度.由图 5可以看出 ,维生素 C使色素溶液最大吸
光度增加 ,并且随着维生素C 浓度的增加 ,吸光度有
所上升 ,表现出明显的增色效应.目测结果:加入维
生素 C后 ,色素溶液颜色加深 ,保持亮红色.所以 ,
维生素 C对紫叶变叶木色素有增强保护作用 ,无不
良影响.
2.6　苯甲酸钠对紫叶变叶木色素的影响
配制 C(苯甲酸钠)分别为 1 、2 、3 、4 mmol L-1的
色素溶液 ,在 430 nm 下测定各溶液的吸光度.由图
6可以看出 ,防腐剂苯甲酸钠使色素的吸光度有一定
程度的增加.目测结果:溶液颜色变深.因此 ,苯甲
酸钠对紫叶变叶木色素无不良影响 ,甚至有增色作
用.
65第 2期 张　璞等:紫叶变叶木红色素特性的研究 　　　
图 5　维生素 C 浓度对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.5　Effect of vitamin C on the absorbance of the pigment
图 6　苯甲钠对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.6　Effect of sodium benzoate on the absorbance of the pigment
2.7　核辐射对紫叶变叶木色素的影响
用6.5 kGy 辐射量辐射色素溶液 ,观察其颜色的
变化.此辐射强度是辐射灭菌所要求的中等强度的
辐射量.在此剂量处理下 ,色素溶液完全褪色 ,变为
无色透明液体 ,有气泡产生 ,液体有刺激性气味.这
说明紫叶变叶木色素在核辐射下性质改变.因此 ,
含有该色素的食品 、药品等不适合用核辐射方法来
灭菌.
2.8　光稳定性
用Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液配制 pH 7.17的紫
叶变叶木色素溶液 ,分为 2组 ,一组放于紫外光下照
射 ,分别于 0 、2 、4 、6 、8 h取样观察并测定在 430 nm波
长下的吸光度.另一组放于 100 W白炽灯下 ,分别
于0 、2 、17 、27 、29 h取样观察并测定在430 nm波长处
的吸光度.由图 7可见 ,经紫外线照射后 ,对色素影
响很小 ,不破坏其稳定性.在照射一定时间后 ,色素
具有增色效应 ,使吸光度明显上升.同样 ,白光对色素
也无不良影响.开始照射 2 h ,色素吸光度急剧上升.
随着时间延长 ,吸光度有所下降 ,但总比对照高.说明
白光照射对色素具有增色效应.
2.9　糖对紫叶变叶木色素的影响
用蔗糖和葡萄糖分 别作为中性介 质 , 用
Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液调pH至7.17 ,配制分别含
图7　光线照射对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.7　Effect of ultraviolet and white light on
the absorbance of the pigment
图 8　不同糖浓度对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.8　Effect of sugar concentration on
the absorbance of the pigment
蔗糖和葡萄糖浓度分别为 0 、40 、60 、80 、90 、100 g·L-1
的色素溶液 ,测定吸光度.2组溶液吸光度的测定均
在430 nm波长处.由图 8 可以看出 ,加入蔗糖和葡
萄糖对色素颜色不但没有破坏 ,反而表现有增色效
应.无论加入蔗糖还是葡萄糖 ,色素的吸光度都有
升高.故蔗糖和葡萄糖与紫叶变叶木色素共同使用
是可行的.
2.10　紫叶变叶木色素的热稳定性
　　用 Na2HPO4-KH2PO4 缓冲溶液调 pH 为 4.92 、
5.91 、7.17 、7.73的色素溶液 ,在 100℃水浴 0.5 、1 、2
h , 430 nm 下测定吸光度 .用同样方法测定含
50 g·L-1蔗糖的色素溶液经热处理吸光度.由图 9
可以看出 ,不同的 pH条件下 ,色素加热不同时间后 ,
颜色均有不同程度的加深 ,吸光度增加.表现出明
显的增色效应.结果表明 ,紫叶变叶木色素的耐热
性非常好.
3　讨论和结论
紫叶变叶木色素是一种色泽鲜艳的色素.本试
验对其性质进行了一系列研究.根据研究结果起码
得到以下结论:
66　　 华　南　农　业　大　学　学　报 第 21 卷
图 9　加热处理对紫叶变叶木色素吸光度的影响
Fig.9　Effect of heat treatment on the absorbance of the pigment
　　(1)紫叶变叶木色素在碱性条件下性质稳定 ,在
酸性条件下溶解度降低 ,但性质未发生改变 ,不影响
其色泽.因此该色素在生产中可适应较为广泛的pH
范围.
(2)氧化剂对紫叶变叶木色素有很大影响 ,而还
原剂对紫叶变叶木色素影响不大.使用时应避免与
氧化性强的物质共存 ,与还原性强的物质共存时也
应注意.但弱还原性影响不大.
(3)维生素 C 、防腐剂苯甲酸钠对色素影响不大 ,
含紫叶变叶木色素的产品中添加少量维生素 C和苯
甲酸钠对色素的稳定性不但不会产生明显的影响 ,
反而有增色效应.
(4)核辐射使色素完全褪色 ,因此含紫叶变叶木
色素的产品不应用核辐射方法灭菌.
(5)紫叶变叶木色素的稳定性不会因蔗糖 、葡萄
糖的存在而发生明显变化.因此 ,该色素可以应用
于含有蔗糖或葡萄糖的食品或其它产品中.
(6)白光直射 、紫外线对色素没有破坏作用.紫
叶变叶木色素有非常强的耐热性 ,说明添加该色素
的食品在烹饪时仍旧能够保色 ,这一点是该色素的
重要优点.
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Study on the Red Pigment of Codiaeum varigatum var.pictum
ZHANG　Pu , HUANG Zhuo-lie , ZHOU Xiao-feng , ZHU Zhi-kai
(College of Biotechnology , South China Agric.Univ., Guangzhou 510642 , China)
Abstract:The effects of pH , different concentrations of sugar , temperature , light , ultraviolet , nuclear radiation ,
phosphorous buffer , vitamin C , H2O2 , and sodium benzoate on the red pigment of Cadiaeum virigatum var.pictum form
platyphyllum were studied.It was indicated that this red pigment was a good pigment which was anti-reductive , acid and
basic tolerant , sugar tolerant , heat tolerant and light tolerant.
Key words:Codiaeum varigatum var.pictum;red pigment;chemical and physical property
【责任编辑　李　玲】
67第 2期 张　璞等:紫叶变叶木红色素特性的研究