全 文 ：2008年第 1期 漳州师范学院学报(自然科学版) No. 1. 2008年
（总第 59期） Journal of Zhangzhou Normal University（Nat. Sci.） General No. 59
文章编号:1008-7826(2008)01-0091-06
白檀果肉红色素稳定性研究
陈郑镔 1，刘剑秋 2，陈炳华 2，许柑叶 2，谢如凤 2
（1.漳州师范学院 生物科学与技术系，福建 漳州 363000；2.福建师范大学 生命科学学院，福建 福州 350007）
摘 要：文章初步研究了光、温度、6种金属离子（K+、Zn2+ 、Na+、Ca2+、Mn2+、Fe3+）、5种食品添加剂
（蔗糖、麦芽糖、柠檬酸、苯甲酸钠、山梨酸）对白檀果肉红色素稳定性的影响，结果表明：色素对光和温度具
有较好的耐受性，但室外强光直射和 100℃的高温对色素有一定降解作用；K+、Ca2+、Na+、Zn2+对色素没有不
良的影响，Mn2+、Fe3+对色素有明显破坏作用；蔗糖、麦芽糖、柠檬酸、苯甲酸钠对色素均无不良影响，其中蔗
糖和高浓度的麦芽糖、柠檬酸具有护色作用，高浓度山梨酸有降解作用.
关键词：白檀 ；红色素 ；稳定性
中图分类号： Q949.775.4 文献标识码：A
1 引言
白檀（Symplocos paniculata(Thunb.)Miq.），是山矾科山矾属植物，俗称乌子树. 白檀野生资源丰富，
且易于栽培. 其成熟果实的果肉中含有丰富的花色苷类红色素，含量为 604.48mg/100g[1]. 白檀果肉红色素
含量丰富，提取便捷，色泽艳丽，具有一定的开发利用价值. 因此，我们以白檀的成熟的果肉作为供试材
料，对该色素的稳定性进行了较为系统的研究.
2 材料与方法
2.1 材料
成熟的白檀果实采于福州鼓山风景区， 原植物标本存于福建师范大学生命科学学院植物标本室
（FNU），标本号 0404001. 选择成熟饱满、无病虫害的果实，洗净阴干，分离出果肉，粉碎，密封贮存于
4℃冰箱中备用.
2.2 方法
2.2.1白檀果肉红色素提取
称取 10g 果肉粉末，经石油醚萃取 3 次，去油脂、蜡质等杂质，加 500mL1.5mol/L HCl-50%乙醇
（V/V=15:85）室温置于摇床振荡浸提 24h，过滤，滤渣再重复浸提一次，抽滤，合并滤液，40℃减压浓
缩至 100mL，加 1倍量的无水乙醇，使其乙醇浓度为 50%，于 4℃冰箱静置 24h，使果胶等杂质以絮状沉
淀析出，抽滤，再次 40℃减压浓缩至 100mL，制成色素浓缩液保存于 4℃冰箱备用.
2.2.2光对白檀果肉红色素稳定性的影响
取色素浓缩液用 pH3.0 柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液配制一定浓度的色素溶液，分别在室温下于黑暗、
室内自然光（光强：0~1800Lux）、24h日光灯（光强：5000Lux）和室外（光强：0~100000Lux）4种不同
条件下密闭放置一个月，每 3d测其吸光度 A518nm.
2.2.3 温度对白檀果肉红色素稳定性的影响[2]

收稿日期: 2007-05-22
作者简介: 陈郑镔(1979-)，女，福建省漳州市人，助教.
DOI:10.16007/j.cnki.issn2095-7122.2008.01.008
92 漳州师范学院学报（自然科学版） 2008年

取色素浓缩液用 pH3.0柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液配制一定浓度的色素溶液，分别在 40℃、60℃、80
℃和 100℃条件下水浴恒温加热 3h，每隔 0.5h取一次样，避光冷却后测其吸光度 A518nm.
2.2.4金属离子对白檀果肉红色素稳定性的影响
取色素浓缩液用 pH3.0柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液分别配制含不同浓度的 K+、Zn2+、Na+、Ca2+、Mn2+、
Fe3+金属离子的等量色素溶液，以不含上述金属离子的等量色素溶液作为对照. 将上述各溶液于室温下放
置 30d，每 3d各测其吸光度 A518nm.
2.2.5 不同食品添加剂对白檀果肉红色素稳定性的影响
取色素浓缩液用pH3.0柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液分别配制含不同浓度的蔗糖、麦芽糖、柠檬酸、苯甲
酸钠和山梨酸的等量色素溶液，以不含上述添加剂的色素溶液作为对照. 将上述色素溶液于室温下密闭避
光处放置30d，每3d各测其吸光度A518nm.
3 结果与讨论
3.1光对白檀果肉红色素稳定性影响的结果分析
结果如图 1 所示，在黑暗、室内自然散射光条
件下，色素降解幅度不大， 30d后其保存率分别为
87.34%、81.53%；在 24h日光灯照射条件下，色素
溶液的吸光度呈现缓慢下降趋势，溶液的色泽变化
不大，30d后其保存率为 67.56%；而在室外强光直
射条件下色素降解率较高，颜色由紫红色变为淡黄
色，30d后其保存率降至 10.29%，所以，在该色素
的生产和使用过程中应避免强光直射.
3.2 温度对白檀果肉红色素稳定性影响的结果分
析
从图 2 可以看出，该色素溶液在 60℃以下吸光
度均相对稳定，3h后室温、40℃和 60℃的条件下其
保存率分别为 99.29%、98.29%和 94.67%. 80℃条件
下 1h后保存率为 92.25％, 3h后为 71.83％. 但在
100℃条件下色素稳定性相对较差，其保存率随时间
的延长而迅速降低，1h 后为 67.35％，3h 后降至
33.07%；
表明在 80℃以下色素的稳定性较好，但随温度的升高，色素耐热性有所下降，但短时间的高温对该
色素的影响并不显著，可采用巴氏消毒法对该色素进行消毒. 从图 2 还可以看出在一定温度下吸光度与时
间可近似认为是直线关系，所以，以时间为横坐标，保存率的对数值为纵坐标重新作图，结果见图 3.
由图 3可知，各处理均得到一条直线（相关系数 r＝0.982~0.997），说明白檀果肉红色素在所试温度范
围内的 pH3.0柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液中的热降解遵从一级反应的动力学规律[3] . 因此有
lgA=(
303.2
K−
)t+lgA0 (1)
将各处理观测值的时间（t）以及此时溶液的吸光度用回归分析法分别求出各处理直线的斜率和截距，
即可求出各温度下色素降解反应的速率常数 K. 再以温度为横坐标，K为纵坐标作图得图 4.
图 1 光对色素稳定性的影响
0
20
40
60
80
100
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间(d)
保
存
率
（
%)
黑暗
室内
日光灯
室外
图2 温度对色素稳定性的影响
0
20
40
60
80
100
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
时间（h)
保
存
率
（
%）
室温
40℃
60℃
80℃
100℃
第 1期 陈郑镔 , 刘剑秋 , 陈炳华 , 许柑叶 , 谢如凤： 白檀果肉红色素稳定性研究 93

由图 4 可以看出在 pH3.0 的柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液中，色素的降解反应随温度升高而加快，当温
度超过 80℃以上时，降解反应急剧加快，这一结果为加工工艺条件的优化提供了重要的理论依据，当温
度已知时，可由图 4求出速率常数 K，再将 K和初始吸光度的值代入式（1）便可求出任何时刻 t时色素
的吸光度. 相反，也可以根据对色素含量的要求，求解最佳杀菌(加热)温度和时间，或者提出在某种选定
的工艺条件下，对原料中色素含量的要求等.
图3 不同温度下色素降解的动力学曲线
-0.01
0.09
0.19
0.29
0.39
0.49
0.59
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
时间(h)
保
存
率
对
数
室温
40℃
60℃
80℃
100℃
线性 (100℃)
线性 (80℃)
线性 (60℃)
线性 (40℃)
线性 (室温)

图4 温度对色素降解速率的影响
0
5
10
15
20
0 20 40 60 80 100
温度/℃
K值
(*
10
-2
)

图5 K+对色素稳定性的影响
0.64
0.66
0.68
0.7
0.72
0.74
0.76
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.05mol/L
0.10mol/L
0.15mol/L
0.20mol/L

图6 Zn2+对色素稳定性的影响
0.64
0.66
0.68
0.7
0.72
0.74
0.76
0 6 12 18 24 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.001mol/L
0.005mol/L
0.010mol/L
0.050mol/L

3.3 金属离子对白檀果肉红色素稳定性影响的结果分析
一些金属离子经常作为营养强化剂添加到食品中，而花色苷分子结构中具有酚羟基，能与金属离子形
成络合物，对色素的稳定性有一定的影响，所以选择了 6种较为常用的金属离子，以研究它们的不同影响.
为了排除不同金属盐中不同阴离子的干扰，使实验体系条件一致，便于比较，因而全部采用了它们的氯盐，
且根据使用卫生标准确定了一系列浓度[4].
从图 5～8中可以看出，K+、Zn2+、Na+、Ca2+4种金属离子对色素溶液没有不良的影响，它们的变化
曲线与对照基本一致. 色素的吸光度随着金属离子浓度的增加而增大，其中含有高浓度的 K+（0.15mol/L
和 0.2mol/L）、Zn2+(0.01mol/L和 0.05mol/L)的色素溶液其吸光度比对照高，说明高浓度的 K+（0.15mol/L
和 0.2mol/L）、Zn2+(0.01mol/L和 0.05mol/L)对色素具有不同程度的护色作用；30d后各色素溶液仍基本保
持其原有色泽.
如图 9 所示，不同 Mn2+浓度的色素溶液吸光度差异较小，曲线变化一致，可见 Mn2+在
94 漳州师范学院学报（自然科学版） 2008年

图9 Mn2+对色素稳定性的影响
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.001mol/L
0.005mol/L
0.010mol/L
0.050mol/L
0.001mol/L~0.05mol/L浓度范围内对色素的影响没有浓度效应，30d后色素溶液颜色为淡棕色. 由图 10可
以看出在 Fe3+刚加入色素溶液的瞬间，随着浓度的增加，色素溶液吸光度明显下降，色素溶液颜色逐渐变
淡，同时伴有褐色沉淀产生，30d后，含 Fe3+0.05%的色素溶液的保存率降至 13.32%，按离子浓度梯度由
低到高，其颜色依次为红色、淡红色、淡棕色和黄绿色. 可见 Fe3+对该色素有较大的不良影响，且反应速
度极快，这是由于花色苷具有羟基和 sp2杂化碳原子相连的结构（－CH＝CH－OH）能与 FeCl3形成英心
结构 π络合物，使其最大吸收峰消失，失去色素特点[5].
图7 Na+对色素稳定性的影响
0.65
0.67
0.69
0.71
0.73
0.75
0.77
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.05mol/L
0.10mol/L
0.15mol/L
0.20mol/L
图8 Ca2+对色素稳定性的影响
0.63
0.65
0.67
0.69
0.71
0.73
0.75
0.77
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.05mol/L
0.10mol/L
0.15mol/L
0.20mol/L


3.4不同食品添加剂对白檀果肉红色素稳定性影响的结果分析
选择了常用的几种食品添加剂中的糖类甜味剂：蔗糖、麦芽糖，酸度调节剂：柠檬酸，防腐剂：苯甲
酸钠、山梨酸，根据它们的使用卫生标准配制一些系列浓度的色素溶液[4]，以研究它们对色素稳定性的影
响.
从图 11～14可以看出，色素溶液中加入各种不同浓度的添加剂，吸光度均随着浓度的增加而增大（除
苯甲酸钠外），变化趋势与对照相似，30d后溶液的颜色依然为亮丽的红色.
从图 11 可以看出，含不同浓度蔗糖的色素溶液在放置 30d 内，色素的吸光度均高于对照，说明蔗糖
对色素具有很好的护色作用，且随蔗糖浓度的提高其护色作用更为明显.
图10 Fe3+对色素稳定性的影响
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.001mol/L
0.005mol/L
0.010mol/L
0.050mol/L
第 1期 陈郑镔 , 刘剑秋 , 陈炳华 , 许柑叶 , 谢如凤： 白檀果肉红色素稳定性研究 95

从图 12、13 可以看出，浓度 4%以上(包括 4%)的麦芽糖色素溶液、浓度 1.5%以上(包括 1.5%)的柠
檬酸色素溶液在放置 30d内，色素保存率均高于对照，说明高浓度的麦芽糖、柠檬酸对色素具有一定的护
色作用.
从图 14可以看出，含不同浓度苯甲酸钠的色素溶液
在放置 30d内，色素保存率均稍低于对照，30d后对照
色素的保存率为 86.56%，而含 0.1%苯甲酸钠的色素溶
液的保存率为 85.62%，可见苯甲酸钠对色素不会造成明
显不良影响.
从图 15可以看出，含不同浓度山梨酸的色素溶液在
放置 30d 内，色素保存率均低于对照，30d 后对照色素
的保存率为 86.56%，而含 0.08% 的山梨酸色素溶液的
保存率降至 66.2%，可见高浓度的山梨酸对色素有一定
的降解作用. 使用中应注意对山梨酸用量的控制.
4 结论
在黑暗、室内自然光条件下色素稳定性较好，在室
外强光直射条件下色素降解率较高，在该色素的生产和
使用过程中应避免强光直射. 在80℃以下色素的稳定性
较好，但随温度的升高，色素耐热性有所下降，但短时
间的高温对该色素的影响并不显著，且色素在所试温度
范围内的 pH3.0 柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液中的热降解
遵从一级反应的动力学规律，当温度已知时，可求出速
率常数 K，再将 K 和初始吸光度的值代人公式便可求
出任何时刻 t时色素的吸光度，也可以根据对色素含量
的要求，求解最佳杀菌(加热)温度和时间，这一结果为
加工工艺条件的优化提供了重要的理论依据.
根据实际使用情况和使用卫生标准，本文选择了 6
种较为常用的金属离子和 5种食品添加剂，统一了实验
体系，确定了一系列浓度，以研究这些因素对色素稳定
性的影响. 结果显示，K+、Zn2+、Na+、Ca2+4种金属离
子对色素溶液没有不良的影响，它们的吸光度随时间变
化曲线与对照基本一致，而Mn2+、Fe3+2种金属离子则
对色素有一定的不良影响，其中以 Fe3+对色素的降解作
用最为严重. 推测原因是Mn2+、Fe3+属于过渡金属离子，
最外层有不成对的电子，它们都易于与花色苷中的酚羟
基形成络合物，因此色素稳定性的改变一方面与和这些
金属离子形成络合物有关，另一方面Mn2+、Fe3+是具有
d5电子构型的金属离子，它们作为中心离子形成配离子
图11 蔗糖对色素稳定性的影响
0.64
0.66
0.68
0.70
0.72
0.74
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
2%
4%
6%
8%
10%
图12 麦芽糖对色素溶液稳定性的影响
0.62
0.64
0.66
0.68
0.70
0.72
0.74
0.76
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
2%
4%
6%
8%
10%
图13 柠檬酸对色素稳定性的影响
0.62
0.64
0.66
0.68
0.70
0.72
0.74
0.76
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.10%
0.50%
1.00%
1.50%
2.00%
图14 苯甲酸钠对色素稳定性的影响
0.63
0.65
0.67
0.69
0.71
0.73
0.75
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.02%
0.04%
0.05%
0.08%
0.10%
96 漳州师范学院学报（自然科学版） 2008年

时一般都具有颜色，这是由金属离子 d轨道发
生分裂，d 电子跃迁造成的，而它们具有的颜
色改变了色素的吸收光谱. 基于不同金属离子
和不同离子浓度对色素溶液可产生不同性质
和不同强度的影响效应，在色素的提取、精制、
储藏、运输、使用等过程中应加以控制，避免
不良影响的产生. 蔗糖、麦芽糖、柠檬酸、苯
甲酸钠对色素没有不良影响，其中蔗糖对色素
具有很好的护色作用，且随蔗糖浓度的提高其
护色作用更为明显. 但浓度 0.06%以上的山梨
酸对色素有一定的降解作用，使用中应注意控制山梨酸的用量.
综上所述，白檀果肉红色素色泽艳丽、稳定性好，具有开发利用价值. 在利用过程中应根据其特性严
加控制，扬长避短，以提高品质，充分发挥应用价值.
参考文献
[1] 陈郑镔，刘剑秋，陈炳华，许柑叶，谢如凤. 白檀果肉红色素含量测定及基本理化性质的初步研究[J]. 漳州师范学院学
报: 自然科学版, 2007, 20(1): 108-112.
[2] 王凌云, 丁晨旭, 车国冬. 索有瑞唐古特白刺红色素的提取工艺及稳定性研究[J]. 天然产物研究与开发，2006, 18(6):
112-117.
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[4] 中国食品添加剂生产应用工业协会. 食品添加剂手册[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 1996.
[5] 马自超, 庞业珍. 天然食用色素化学及生产工艺学[M]. 北京: 中国林业出版社, 1994.
Study on the Stability of Red Pigment in Flesh of Symplocos
paniculata(Thunb.) Miq.
CHEN Zheng-bin1, LIU Jian-qiu2, CHEN Bing-hua2, XU Gan-ye2, XIE Ru-feng2
（1.Department of Biology Science and Technology, Zhangzhou Normal University, Zhangzhou, Fujian 363000, China；
2. College of Life Sciences, Fujian Normal University, Fuzhou, Fujian 350007, China）
Abstract: In this paper the effects of light, temperature, 6 metal ions (K+, Zn2+, Na+, Ca2+, Mn2+, Fe3+), 5 food additives
(sucrose, maltose, citric acid, sodium benzoate, sorbic acid) on stability of red pigment in flesh of Symplocos
paniculata(Thunb.) Miq. are studied. The results show that the pigment has some resistance to certain light and temperature,
while it can be degraded when exposed to the outside strong direct rays or when the temperature is no less than 100℃; K+,
Zn2+, Na+ and Ca2+ are found to have no harmful effects on it, while Mn2+ and Fe3+ can significantly undermine its
appearances; As far as the 5 food additives is concerned, sucrose, maltose, citric acid and sodium benzoate do no harm to the
pigment, sucrose as well as high content of maltose and citric acid can protect the color of the pigment, while high content of
sorbic acid can degrade it.
Key words: Symplocos paniculata ; red pigment ; stability
[责任编辑: 喻玉萍]
图15 山梨酸对色素稳定性的影响
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间（d）
吸
光
度
CK
0.01%
0.02%
0.05%
0.06%
0.08%