全 文 ：　文章编号：１６７４－１４８Ｘ（２０１４）０１－００５４－０５
紫玉兰色素超声结合酶法提取工艺及其稳定性研究
孙　萍，王凤舞，王成荣
收稿日期：２０１３－１０－３０
基金项目：山东省现代蔬菜产业技术体系（ＳＤＳＸＤＳＣＣＹＪＳＴＸ）
作者简介：孙萍（１９６９－），女，高级实验师，主要研究方向：食品营养与检测
通讯作者：王成荣，Ｅ－ｍａｉｌ：ｑａｕｗｃｒ＠１２６．ｃｏｍ
（青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛２６６１０９）
摘要：本文以紫玉兰为材料，采用超声波结合酶法提取紫玉兰色素，采用单因素和正交实验研究不同酶用量、酶解
时间、酶解温度、乙醇体积分数、超声时间、料液比等条件对色素提取的影响，并确定最佳的提取工艺。同时研究光
照、ｐＨ值、不同浓度ＮａＣｌ、碳水化合物和金属离子对紫玉兰色素稳定性的影响。结果表明：紫玉兰色素提取的最
佳工艺参数为纤维素酶用量４ｍｇ／ｇ（花瓣湿重），按１∶１５的料液比加入６０％的乙醇溶液，在５０℃ 酶解８０ｍｉｎ，超声
辅助提取１０ｍｉｎ。该色素对强碱和光照不稳定，ＮａＣｌ和碳水化合物对其有护色作用，Ｆｅ３＋和Ｃｕ２＋离子对色素稳定
性影响较大。
关键词：紫玉兰；色素；纤维素酶；超声；稳定性
中图分类号：ＴＳ２５５．１ 文献标识码：Ａ　 ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１６７４－１４８Ｘ．２０１４．０１．０１３
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ
Ｐｉｇｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　Ｍａｇｎｏｌｉａ　Ｌｉｌｉｆｌｏｒａ　ａｎｄ　ｉｔｓ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ＳＵＮ　Ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｆｅｎｇｗｕ，ＷＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇｒｏｎｇ
（Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６１０９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｅｘ－
ｔｒａｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ　ａｎｄ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｓａｇｅ
ｏｆ　ｅｎｚｙｍｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ａｇｅｎｔ，ｅｎｚｙｍｏｌｙｓｉｓ　ｔｉｍｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ
ｍａｔｅｒｉａｌ／ｌｉｑｕｉｄ　ｒａｔｉｏ　ｏｎ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ａｓ　ｆｏｌｏｗｓ：ｅｎ－
ｚｙｍｅ　ｄｏｓａｇｅ　４ｍｇ／ｇ（ｐｅｔａｌ　ｗｅｉｇｈｔ），６０％ｅｔｈａｎｏｌ，ｓｏａｋｉｎｇ　ｆｏｒ　８０ｍｉｎ　ａｔ　５０℃ ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ／ｌｉｑｕｉｄ　ｒａｔｉｏ
ｏｆ　１：１５，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　１５ｍｉｎ．Ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ
ｍａｇｎｏｌｉａ　ｌｉｌｉｉｆｌｏｒａ　ｗａｓ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｉｎ　ａｃｉｄｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ＮａＣｌ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ
ｃｏｌｏｒ－ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ．Ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｕｎｓｔａｂｌｅ　ａｇａｉｎｓｔ　ｌｉｇｈｔ，ａｌｋａｌｉｎｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ
ｓｕｃｈ　ａｓ　Ｆｅ３＋ａｎｄ　Ｃｕ２＋．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｏｌｉａ　ｌｉｌｉｉｆｌｏｒａ；ｐｉｇｍｅｎｔ；ｅｎｚｙｍｅ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
　　紫玉兰（Ｍａｇｎｏｌｉａ　ｌｉｌｉｉｆｌｏｒａ），木兰科木兰属，
又名辛夷、木兰，是中国的特有植物，分布在中国四
川、湖北、福建、云南等地，一般生长于海拔３００ｍ米
至１６００ｍ的区域［１］。紫玉兰是中国传统的花卉和
中药，已有两千多年的历史，它的叶、花蕾、树皮皆可
入药［２］。花芽中含有挥发油和多种木质素，为中药
辛夷之上品［３］。紫玉兰的花蕾，对头痛、腰痛、鼻炎
等症有一定的治疗功效，可用作镇痛剂。花中含有
天然香精，工业上提炼可用于制作化妆品［４－６］。紫
玉兰花大而艳美，观赏价值高，目前国内对其色素的
提取研究报道很少［７－８］。现在随着人们生活水平的
提高和环保意识的增强，大家对健康的重视程度也
越来越高，而其中的一些天然的植物色素因为安全、
对人身体无害、色调自然、提取方法较为简易、价格
青岛农业大学学报（自然科学版）　３１（１）：５４～５８，２０１４
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）
相对较低并且某些具有保健功能等优点得到人们的
关注［９］，目前文献只见关于色素的乙醇传统提取的
相关报道，且提取率较低。本试验拟采用超声结合
纤维素酶的提取方法对紫玉兰色素进行提取，并研
究外界的因素对其稳定性的影响，为其今后投入生
产使用提供理论依据。
１　材料与方法
１．１　材料与试剂
紫玉兰花瓣：采摘于青岛农业大学校园内。
无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硫酸钾、三
氯化铁、氯化镁、氯化铝、硫酸锌、硫酸铜等：分析纯，
莱阳市康德化工有限公司。
１．２　仪器与设备
电热恒温水浴锅；ＵＶ－２０００紫外可见分光光
度计；ＫＱ－５００Ｂ型超声波仪；万分之一分析天平。
１．３　试验方法
１．３．１　紫玉兰色素的提取工艺
紫玉兰花瓣→剪碎→乙醇溶液酶解提取→超声
辅助提取→过滤→冷却→滤液测定吸光度值
称取定量紫玉兰花瓣剪碎，按照一定的料液比
加入一定浓度的乙醇及纤维素酶进行提取，在适当
的温度下酶解，后超声辅助提取，测定其吸光值，试
验三次取平均值。
１．３．２　紫玉兰色素的测定
采用色价法，中国食品添加剂标准则规定用吸
光度值表示［１０－１１］。
１．３．３　最大吸收波长的确定
取１ｇ剪碎的紫玉兰花瓣加入１５ｍＬ　６０％的乙
醇溶液，在５０℃水浴锅中浸提１ｈ，过滤后在４００ｎｍ
～５９０ｎｍ范围内每隔１０ｎｍ测定一个吸光度值，绘
制波长－吸光度曲线，以确定紫玉兰色素的最大吸
收波长。
１．３．４紫玉兰色素提取的单因素试验
１．３．４．１　酶用量对紫玉兰色素提取效果的影响
称取５份剪碎的花瓣２．０ｇ，分别按料液比
１∶１５加入６０％乙醇，纤维素酶用量分别为２、４、６、
８、１０ｍｇ／ｇ，５０℃水浴加热１ｈ，８０℃水浴５ｍｉｎ灭酶，
超声辅助提取１０ｍｉｎ，过滤后取１ｍＬ滤液稀释２０
倍，测定滤液在５１０ｎｍ处的吸光度值。
１．３．４．２　乙醇浓度对紫玉兰色素提取效果的影响
称取５份剪碎的的花瓣２．０ｇ，分别按料液比
１∶１５加入４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％的乙
醇，酶用量为４ｍｇ／ｇ，按照上述操作步骤，测定滤液
在５１０ｎｍ处的吸光值。
１．３．４．３　酶解时间对紫玉兰色素提取效果的影响
称取５份剪碎的花瓣２．０ｇ，分别按料液比
１∶１５加入６０％乙醇，酶用量为４ｍｇ／ｇ，５０℃水浴加
热２０、４０、６０、８０、１００、１２０ｍｉｎ，按照上述操作步骤，
测定滤液在５１０ｎｍ处的吸光度值。
１．３．４．４　酶解温度对紫玉兰色素提取效果的影响
称取５份剪碎的花瓣２．０ｇ，分别按料液比
１∶１５加入６０％乙醇，酶用量为４ｍｇ／ｇ，分别在２０、
３０、４０、５０、６０、７０℃水浴１ｈ，按照上述操作步骤，测
定滤液在５１０ｎｍ处的吸光度值。
１．３．４．５　超声时间对紫玉兰色素提取效果的影响
称取５份剪碎的花瓣２．０ｇ，分别按料液比
１∶１５加入６０％乙醇，酶用量为４ｍｇ／ｇ，５０℃水浴加
热１ｈ，８０℃水浴５ｍｉｎ灭酶，超声时间分别为５、１０、
１５、２０、２５、３０ｍｉｎ，过滤后取１ｍＬ滤液稀释２０倍，测
定滤液在５１０ｎｍ处的吸光度值。
１．３．４．６　料液比对紫玉兰色素提取效果的影响
称取５份剪碎的花瓣２．０ｇ，分别按料液比
１∶５、１∶１０、１∶１５、１∶２０、１∶２５、１∶３０加入６０％
乙醇，酶用量为４ｍｇ／ｇ，按照上述操作步骤，测定滤
液在５１０ｎｍ处的吸光度值。
１．３．５　正交试验
在单因素试验基础上，设计了 Ｌ９（３４）正交实
验，确定色素提取的最佳工艺。
表１　 影响紫玉兰色素提取的正交试验
因素水平表水平因素Ａ
水平
因素
Ａ酶用量
（ｍｇ／ｇ）
Ｂ超声时间
（ｍｉｎ）
Ｃ酶解温度
（℃）
Ｄ料液比
１　 ４　 １０　 ４０　 １∶１５
２　 ６　 １５　 ５０　 １∶２０
３　 ８　 ２０　 ６０　 １∶２５
１．３．６　紫玉兰色素的稳定性研究
１．３．６．１　光照对紫玉兰色素稳定性的影响
取３份紫玉兰色素提取液各４ｍＬ，用６０％的乙
醇溶液稀释到８０ｍＬ，分别放置于室外阳光直射处、
室内以及室内避光处，时间为５ｈ，期间每隔１ｈ测定
一次吸光值。
１．３．６．２　ｐＨ值对紫玉兰色素稳定性的影响
取７份紫玉兰色素提取液各１ｍＬ，用６０％乙醇
溶液 为 稀 释 到 ２０ｍＬ，用 １ｍｏｌ／Ｌ　ＨＣｌ、１ｍｏｌ／Ｌ
ＮａＯＨ、１０％ＨＣｌ、１０％ＮａＯＨ将其ｐＨ分别调为１、
３、５、７、９、１１、１３，于室温下放置２ｈ，观察不同ｐＨ值
５５　１期　　　　　　　　　　　孙　萍，等：紫玉兰色素超声结合酶法提取工艺及其稳定性研究　　　　　　　　　　　　
的色素提取液的颜色变化并测其吸光度值。
１．３．６．３　ＮａＣｌ浓度对紫玉兰色素稳定性的影响
取６份紫玉兰提取液各４ｍＬ，分别加入７６ｍＬ
ＮａＣｌ溶液，使其终浓度分别为５％、１０％、１５％、
２０％、３０％，对照组加等量的蒸馏水，于室温下放置
２．５ｈ，期间每隔３０ｍｉｎ测定一次吸光度值。
１．３．６．４　碳水化合物种类对紫玉兰色素稳定性的
影响
取６份紫玉兰提取液各４ｍＬ，分别加入７６ｍＬ
终浓度为２０％蔗糖、淀粉、葡萄糖、乳糖、果糖溶液，
对照组加等量的蒸馏水，于室温下放置２．５ｈ，期间
每隔３０ｍｉｎ测定一次吸光度值。
１．３．６．５　金属离子对紫玉兰色素稳定性的影响
取８份紫玉兰提取液各１ｍＬ，分别加入配制好
的０．０００５ｍｏｌ／Ｌ的ＣｕＳＯ４、ＣａＣｌ２、ＺｎＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４、
ＦｅＣｌ３、ＭｇＣｌ２、ＡｌＣｌ３ 溶液１９ｍＬ，对照组为相应的同
等浓度的金属离子，于室温下放置２ｈ后测其吸光
度值。
２　结果与分析
２．１　最大吸收波长的确定
图１为紫玉兰色素的６０％乙醇提取液在紫外
－可见分光光度计上４００ｎｍ～５９０ｎｍ范围内的吸
光度值。由图１可知，紫玉兰色素在５１０ｎｍ处有最
大吸收值，因此确定其最大吸收波长为５１０ｎｍ。
图１　紫玉兰色素吸光度曲线
２．２　单因素试验结果
２．２．１　酶用量对紫玉兰色素提取效果的影响
不同酶用量对色素的提取效果如图２所示。纤
维素酶用量在２ｍｇ／ｇ～４ｍｇ／ｇ之间时，吸光值随着
酶用量的增大而增大，当酶用量超过４ｍｇ／ｇ时，吸
光值出现略下降的趋势，这可能是由于底物量不足，
浓度不能对酶达到饱和，导致酶的作用受到一定程
度的抑制，造成吸光值减小［１２］。因此在本实验中，
选择酶的添加量为４ｍｇ／ｇ。
２．２．２　乙醇浓度对紫玉兰色素提取效果的影响
提取液的浓度对紫玉兰色素的影响结果如图３
所示，随着乙醇浓度的增大，色素的吸光值出现先升
高后下降的变化趋势，随着乙醇浓度的升高，吸光值
出现逐渐增大的趋势，当乙醇溶液浓度为６０％时吸
光值最大，因此本实验选取６０％的乙醇溶液作为提
取剂。
图２　 酶用量对紫玉兰色素提取效果的影响
图３　提取液浓度对紫玉兰色素提取效果的影响
２．２．３　酶解时间对紫玉兰色素提取效果的影响
不同的酶解时间对紫玉兰色素提取效果的影响
如图４所示。随着酶解时间的延长，酶与底物充分接
触，吸光值不断增加；当酶解时间大于８０ｍｉｎ时，吸光
值不再上升并出现下降的趋势，原因可能是紫玉兰色
素不稳定，提取时间过长导致了部分色素的降解。因
此本实验选择８０ｍｉｎ作为最佳的酶解时间。
图４　酶解时间对紫玉兰色素提取效果的影响
２．２．４　酶解温度对紫玉兰色素提取效果的影响
酶解温度对色素的影响结果如图５所示。在小
于５０℃时，吸光值随温度升高而增大，在５０℃时达
到纤维素酶的最适反应温度，吸光值最大，超过
５０℃后，纤维素酶的活性可能被破坏，从而影响提取
效果，吸光值下降明显，所以在提取紫玉兰色素的时
６５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　青岛农业大学学报（自然科学版）　　　　　　　　　　　　　　　　３１卷　
候温度不宜过高。本实验选择５０℃作为最佳的酶
解时间。
图５　酶解温度对紫玉兰色素提取效果的影响
２．２．５　超声时间对紫玉兰色素提取效果的影响
超声辅助提取时间对色素提取率的影响如图６
所示。当超声时间为１０ｍｉｎ时色素的吸光值最大，
对紫玉兰色素辅助提取的效果最明显，时间较短，超
声没有起到相应的效果；时间较长，超声空化效应可
能会破坏部分色素。因此本实验选择１０ｍｉｎ最为
最佳的超声提取时间。
图６　超声时间对紫玉兰色素提取效果的影响
２．２．６　料液比对紫玉兰色素提取效果的影响
料液比对色素提取率的影响见图７，当料液比
小于１∶１５时，吸光值随着提取溶液的增多而增大，
但超过１∶１５后吸光值会有所下降，而且造成资源
的浪费，故本实验选择最佳的料液比为１∶１５。
图７　料液比对紫玉兰色素提取效果的影响
２．３　紫玉兰色素提取的正交试验
通过对影响紫玉兰色素提取的单因素试验结果
进行分析，确定了酶用量、超声时间、酶解温度、料液
比四个单因素进行正交试验，结果见表２。
经正交试验结果（见表２）极差分析可知，上述
四种因素对紫玉兰色素提取的影响顺序为Ｄ＞Ａ＞
Ｃ＞Ｂ，即料液比＞酶用量＞酶解温度＞超声时间。
由 Ｋ 值分析可知，四因素的最优水平组合为
Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ１，即按酶用量为 ４ｍｇ／ｇ，超 声 时 间 为
１０ｍｉｎ，酶解温度为５０℃，料液比为１∶１５的条件提
取紫玉兰色素。由于最佳组合Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ１ 在表２中
没有给出，所以需要验证试验，经过由Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ１ 方
案所得出的结果，即吸光值为０．６４５，高于表２中吸
表２　正交试验结果试验号
试验号
因素
酶用量Ａ 超声时间Ｂ 酶解温度Ｃ 料液比 Ｄ
吸光值（Ａ）
１　 １（４ｍｇ／ｇ） １（１０ｍｉｎ） １（４０℃） １（１∶１５） ０．６１４
２　 １　 ２（１５ｍｉｎ） ２（５０℃） ２（１∶２０） ０．５５２
３　 １　 ３（２０ｍｉｎ） ３（６０℃） ３（１∶２５） ０．５３７
４　 ２（６ｍｇ／ｇ） １　 ２　 ３　 ０．５２２
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ０．５８４
６　 ２　 ３　 １　 ２　 ０．４９６
７　 ３（８ｍｇ／ｇ） １　 ３　 ２　 ０．５４０
８　 ３　 ２　 １　 ３　 ０．５１２
９　 ３　 ３　 ２　 １　 ０．６２３
Ｋ１ １．７０３　 １．６７６　 １．６２２　 １．８２１ Ｔ＝４．９８
Ｋ２ １．６０２　 １．６４８　 １．６９７　 １．５８８
Ｋ３ １．６７５　 １．６５６　 １．６６１　 １．５７１
ｋ１ ０．５６８　 ０．５５９　 ０．５４１　 ０．６０７
ｋ２ ０．５３４　 ０．５４９　 ０．５６６　 ０．５２９
ｋ３ ０．５５８　 ０．５５２　 ０．５５４　 ０．５２４
Ｒ　 ０．０３４　 ０．０１０　 ０．０２５　 ０．０８３
７５　１期　　　　　　　　　　　孙　萍，等：紫玉兰色素超声结合酶法提取工艺及其稳定性研究　　　　　　　　　　　　
光值最大的试验９，所以证明Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ１ 为紫玉兰色
素提取的最佳方案。
２．４　紫玉兰色素的稳定性试验
２．４．１　光照对紫玉兰色素的影响
由图８可知，室外阳光直射对紫玉兰色素的破
坏最大，随着时间的延长吸光值下降很明显；室内自
然光对色素也有一定的破坏性，在１ｈ以后吸光值下
降比较明显。在避光处放置的样品相对比较稳定，
吸光值下降的趋势比较平缓。说明紫玉兰色素对光
不太稳定，在处理时应注意避免阳光照射，尽量在避
光处进行。
图８　光照对色素稳定性的影响
２．４．２　ｐＨ值对紫玉兰色素的影响
由表３可知，在ｐＨ＜７时，紫玉兰色素的红色
相对较深，并且随着ｐＨ值的减小，红色有逐渐变深
表３　ｐＨ值对紫玉兰色素的影响
ｐＨ　 １　 ３　 ５　 ７　 ９　 １１　 １３
Ａ５１０　 ０．７０６　 ０．６５１　 ０．６１９　 ０．５７３　 ０．８３５　 １．１９９　 １．２５７
颜色 桃红 浅桃红 浅桃红 淡粉色 黄色 黄褐色 黄褐色
的趋势，同时吸光值逐渐变大；在ｐＨ＝７时，紫玉兰
色素呈浅粉色；当ｐＨ＞７时，紫玉兰色素的最大吸
收波长由原来的５１０ｎｍ迁移到３９０ｎｍ，色素提取液
的颜色由红色变成了黄色，同时随着ｐＨ值的增加，
黄色逐渐变成黄褐色，吸光值也逐渐变大。说明紫
玉兰色素在酸性的条件下相对稳定，而在碱性环境
中发生了明显的颜色变化，色素可能被破坏。
２．４．３　不同浓度的ＮａＣｌ对紫玉兰色素的影响
从图９可以看出不同浓度的ＮａＣｌ溶液对紫玉
兰色素的稳定性都是一定的保护作用，吸光值明显
高于对照组，并且在１５０ｍｉｎ内颜色和吸光值基本
没有发生变化。其中以１０％的ＮａＣｌ溶液护色效果
最好，５％的ＮａＣｌ溶液效果相对较差。由实验结果
可知 ＮａＣｌ溶液对紫玉兰色素有增色和保护作用，
所以在实际应用中可以用 ＮａＣｌ进行护色，防止色
素被破坏。
图９　ＮａＣｌ对紫玉兰色素稳定性的影响
２．４．４　碳水化合物对紫玉兰色素的影响
如图１０所示，碳水化合物对紫玉兰色素并没有
不良的影响，吸光值与对照组相比均有增大，其中果
糖的效果最好，并且随着时间的推移，吸光值的下降
速度也相对缓慢，说明碳水化合物对紫玉兰色素有
一定的保护作用。而其中加入淀粉的紫玉兰色素溶
液吸光值与加入其他碳水化合物相比，吸光值上升
很高，可能是由于加入淀粉后溶液变浑浊导致的，而
加入淀粉放置一段时间后吸光值下降迅速可能是由
于淀粉溶解性差，出现沉淀所致。
图１０　碳水化合物对紫玉兰色素稳定性的影响
２．４．５　金属离子对紫玉兰色素的影响
由表４可知，加入Ａｌ　３＋的色素溶液的吸光值明
显大于对照组，并且颜色有明显的加深，说明Ａｌ　３＋对
紫玉兰色素具有一定的增色和保护作用；加入Ｚｎ２＋、
Ｍｇ２＋、Ｋ＋和Ｃａ２＋的色素溶液的吸光值与对照组相比
并没有明显的变化，说明这几种金属离子对紫玉兰色
素的影响不大；加入Ｆｅ３＋和Ｃｕ２＋的色素溶液虽然吸
光值是增大的，但是颜色已经由粉红色转变为黄绿色
和淡黄色，说明这两种金属离子对紫玉兰色素有破坏
作用，因此在应用中避免二者的加入。
（下转６４页）
８５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　青岛农业大学学报（自然科学版）　　　　　　　　　　　　　　　　３１卷　
ＣＯＤＭｎ为≤３．００ｍｇ／Ｌ，对农村小型集中式供水和分
散式供水部分耗氧量限值提高到≤５．００ｍｇ／Ｌ，但以
５．００ｍｇ／Ｌ为衡量标准，上述农村地区的耗氧量超标
率依然达到３９．１％，反映了青岛市农村地区水体有机
物污染状况比较严重，这与近年来青岛市主要城区污
染企业大都外迁到郊区，加剧了农村周边地区饮用水
源被污染的机率和程度有关［１］。有机物含量过高不
仅影响水的饮用品质，有致嗅、致味物，而且易引起消
化道疾病，腐殖质含量高的水样有致癌的风险［７，８］。
在同一区域各个采样点自来水中总硬度、ＴＤＳ和悬浮
物差异较大，这可能与不同采样点的自来水运输管线
维护程度有关，在水线老化、积垢较多，尤其是管网有
锈蚀时，会导致水中悬浮物和ＴＤＳ的增加，溶解性铁
会提高水中的总硬度含量。建议对青岛市农村地区
水质监测和水线运输管网的维护，改善水的品质，提
高农村居民的饮水质量。
参考文献：
［１］何红梅．青岛市新农村可持续发展实证研究［Ｄ］．青岛：中国海洋
大学，２０１２
［２］明强，高宗军，赵玉祥．青岛市主要供水水源地地下水资源开采
潜力分析［Ｊ］．地下水，２０１０，３２（１）：５６－５８
［３］中华人民共和国卫生部．国家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ５７５０－
２００６生活饮用水标准检验方法［Ｓ］．北京：中国标准出版社，
２００７
［４］郭春华．常用统计软件在生命科学中的应用［Ｍ］．北京：科学出
版社，２０１１
［５］中华人民共和国卫生部．国家标准化管理委员会．ＧＢ５７４９－
２００６生活饮用水卫生标准［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００７
［６］徐也晴，王生玲，蒲丹，等．新疆农村饮用水水质调查与分析［Ｊ］．
环境卫生学杂志，２０１２，２（１）：５－８
［７］蔡祖根，丁震．安全饮用水与科学饮水［Ｍ］．南京：南京大学出版
社，２０１０
［８］杨克敌．环境卫生学［Ｍ］．６版．北京：人民卫生出版社，２００７
（上接５８页）
表４　金属离子对紫玉兰色素稳定性的影响
金属离子 Ａｌ　３＋ Ｆｅ３＋ Ｚｎ２＋ Ｍｇ２＋ Ｋ＋ Ｃｕ２＋ Ｃａ２＋ ＣＫ
吸光度／Ａ　０．６６５±０．００５　０．８７５±０．０１０　０．５６２±０．００３　０．５４０±０．００４　０．５３１±０．００２　０．６４７±０．００４　０．５８７±０．００７　０．５６０±０．００８
颜色 粉红色 黄绿色 淡红色 淡红 淡红 淡黄色 淡红 淡红
３　结　　论
（１）超声结合酶法提取紫玉兰色素的最佳条件
为：酶用量为４ｍｇ／ｇ，５０℃酶解８０ｍｉｎ，提取溶剂为
６０％的乙醇溶液，料液比为１∶１５，超声波提取时间
为１０ｍｉｎ。
（２）紫玉兰色素的稳定性结果表明：紫玉兰色素
对光不稳定，应尽量避免阳光直射。ｐＨ 值对色素
稳定性的影响较大，紫玉兰色素适宜在酸性环境中
使用，而在碱性环境中会发生变色，由原来的粉红色
变为黄褐色；ＮａＣｌ和碳水化合物（蔗糖、果糖、葡萄
糖和乳糖）均对紫玉兰色素有护色作用；金属离子例
如Ｆｅ３＋对紫玉兰色素的影响较大，色素由粉红色变
为黄绿色，Ｃｕ２＋也会引起色素发生变色反应，但是
不如Ｆｅ３＋明显，Ａｌ　３＋对紫玉兰色素有保护作用。
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