全 文 :第 6卷 第 1期 大 连 民 族 学 院 学 报 Vol.6 No.1
2004年1月 JOURNAL OF DALIAN NATIONALITIES UNIVERSITY Jan. 2004
收稿日期:2003 - 05 - 08.
作者简介:蒋本国(1956-),男,黑龙江望奎人,大连民族学院生物工程系副教授,硕士. 研究方向:天然产物的有机合成.
金钟花色素的提取与稳定性研究
蒋本国,陈 瑞,范圣第
(大连民族学院 生物工程系,辽宁 大连 116600)
摘 要:对金钟花色素进行了提取条件的研究,得到了较佳的溶剂配比,并就金钟花色素对氧化剂、还原剂及其他食
品添加剂的稳定性,以及光照、温度、pH条件对该色素的影响进行了研究.
关键词:金钟花;天然色素;提取;稳定性
中图分类号:Q586 文献标识码:A 文章编码:1009-315X(2004)01-0053-03
金钟花(Forsythia viridissima Lindl),为木犀
科(Oleaceae)、连翘属(Forsythia vahl)落叶灌木.
亦称单叶连翘、迎春条、黄金条,可供观赏,其用
途与连翘类似[1]. 金钟花每年 4~5月间开放,先开
花,后生叶,花为金黄色,枝条上花朵特别繁盛密
集. 金钟花与连翘花相比,花朵的大小、花型及花
的颜色均极为相似,但花量远大于连翘花,也是一
种丰富的黄色食用色素资源 [2]. 金钟花朵易于采
集,尤其在花期结束前. 金钟花朵富含天然色素,
色素为纯正的金黄色且比较稳定,可以用于食品饮
料调色,并有望成为较理想的食品添加剂[3] .
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
金钟花,自采于盛花期后,不带花座,阴干,
得纯净干花备用;所用有机溶剂及试剂均为分析
纯;所用水为去离子水.
1.2 仪器设备
UV-2201 UV-VIS 紫外扫描仪;VIS-7220G 分
光光度计;REN-1 Series旋转蒸发仪;HH·SY21-Ni
恒温水浴锅;HR-200电子天平.
1.3 提取方法
采用自然阴干的金钟花花瓣,其颜色与新鲜的
花瓣相比同为金黄色,提取前无需粉碎处理,只需
用一定量的不同溶剂于室温浸泡一定时间即可.
金钟花色素提取过程:
金钟花花瓣→浸提→过滤→减压浓缩→金黄
色色素浸膏
2 结果与讨论
2.1 提取剂的筛选
准确称取 0.20g阴干的金钟花 6份,分别加入
到 20mL浸提剂中. 浸提 8h后过滤,在 440nm波长
下测定提取液的吸光度(见表 1). 由表 1 可见,
用乙醇:正己烷(1∶1)(v/v)作提取剂时,提取
率最高.
表 1 提取剂对金钟花色素提取率的影响
溶 剂 乙醇 甲醇 丙酮 氯仿 正己烷 乙醇:正己烷(1∶1) 乙醇:氯仿(1∶1)
吸光度(440nm) 0.784 0.810 0.681 0.353 0.242 0.875 0.743
花瓣颜色 微黄色 微黄色 浅黄色 黄色 黄色 微黄色 微黄色
提取液色 金黄色 金黄色 金黄色 浅黄色 浅黄色 金黄色 金黄色
2.2 提取剂比例的筛选
准确称取 0.20g阴干的金钟花 4份,分别放入
30mL 不同配比的乙醇∶正己烷混合溶液的浸提剂
中(见表 2). 浸提 4h后过滤,在 440nm波长下测
DOI:10.13744/j.cnki.cn21-1431/g4.2004.01.019
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定提取液吸光度(见表 2). 由表 2 可知,乙醇∶
正己烷(3∶1)(v/v)为提取剂时提取效果较好.
2.3 金钟花色素的溶解性
分别取少量(5mg左右)金钟花色素浸膏,放
入 10mL 不同溶剂中,检验色素溶解性. 溶剂种类
及结果见表 3. 由表 3可知,金钟花色素在甲醇、
乙醇中才全部溶解. 由此证明了甲醇或乙醇应在提
取液组成中占主要地位.
表 2 浸提剂配比对色素提取率的影响
乙醇∶正己烷 5∶1 3∶1 1∶1 1∶3 1∶5
吸光度(440nm) 0.679 0.965 0.875 0.732 0.491
表 3 金钟花色素在不同溶剂中的溶解性
溶剂 氯仿 甲醇 丙酮 二氯甲烷 乙醇 乙酸乙酯 正己烷 水
溶解情况 部分溶 全溶 部分溶 部分溶 全溶 部分溶 部分溶 部分溶
沉淀情况 悬浮 在底部 在底部 在底部 在底部 悬浮
2.4 金钟花色素的紫外可见光谱特征
将用乙醇:正己烷(1∶1)(v/v)为溶剂提取的
金钟花色素稀释后,用紫外扫描仪扫描样液在
190~900nm波长的吸收光谱,结果如图 1所示. 金
钟花色素在可见光区λmax=440.5nm,在紫外区λ
max=266.5nm. 将金钟花色素乙醇溶液的紫外可见
吸收光谱与连翘花色素乙醇溶液的谱图[2]比较,主
要吸收峰的位置差异很小. 这说明两种花同为一
属,色素的主要成分应是相同的. 对这两种色素的
差异有待进一步研究. 本文中对金钟花色素的性质
研究主要考查可见光区在 440nm处的吸收情况.
2.5 酸、碱对色素的影响[4]
分别取 7份乙醇∶水=1∶1(v/v)溶液 10mL,
用 2N盐酸乙醇溶液与 2N氢氧化钾乙醇溶液调 pH
值,取不同 pH值溶液各 5mL于试管中,分别加入
金钟花色素乙醇溶液 0.2mL,混匀放置 10min,测
定其在 440nm波长下的吸光度(见表 4). 酸性条
件对金钟花色素的颜色影响很小,碱性条件具有很
强的增色作用.
图 1 金钟花色素溶液的紫外可见吸收光谱
表 4 不同 pH值条件对金钟花色素的颜色和吸光度的影响
pH值 2 4 6 8 10 12 对照
吸光度(440nm) 0.221 0.225 0.233 0.761 0.785 0.820 0.226
颜色 浅黄色 浅黄色 浅黄色 金黄色 金黄色 金黄色 浅黄色
2.6 光照对色素的影响[5]
取金钟花色素乙醇溶液 6mL于试管中,封口后
置于日光照射下(位置选择在朝阳房间的窗内),
一定时间(以天计)后测定 440nm下的吸光度,检
测色素的耐光性能(见表 5). 由表 5 可知,金钟
花色素在日光照射下,有明显的色淡现象,说明色
素的光稳定性较差,但颜色类型没有明显变化.
表 5 日光照射对金钟花色素颜色和吸光度的影响
日照时间(d) 对照 1 2 3 4
吸光度(440nm) 0.679 0.208 0.132 0.098 0.079
颜色 金黄色 浅黄色 微黄色 微黄色 微黄色
2.7 温度对色素的影响[5]
取金钟花色素乙醇溶液 6mL于试管中,封口后
在恒温水浴中加热 24h,测定其在 440nm波长下的
吸光度(见表 6). 由表 6 可知,金钟花色素的乙
醇溶液在较高温度下加热,具有较好的稳定性,褪
色作用比日光照射小得多.
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2.8 氧化还原剂对色素的影响[6]
表 6 温度变化对金钟花色素颜色和吸光度的影响
温度(℃) 对照 40 50 60
吸光度(440nm) 0.679 0.668 0.670 0.653
颜色 金黄 金黄 金黄 金黄
准确称取 0.20g氧化剂(或还原剂),加入 10mL
无水乙醇和 10mL水,使其溶解,取该溶液 6mL于
试管中,再加入金钟花乙醇溶液 0.15mL,混匀放置
3h后,测定其在 440nm波长下的吸光度(见表 7).
由表 7可知,以上几种试剂对金钟花色素颜色均有
一定的弱化作用.
表 7 氧化还原剂对金钟花色素颜色和吸光度的影响
试剂种类 H2O2 Vc NaHSO3 (NH4)2S2O8 对照
吸光度(440nm) 0.070 0.093 0.076 0.086 0.136
颜色 微黄 微黄 微黄 微黄 浅黄
2.9 食品添加剂对色素的影响[5]
准确称取 0.20g 各种食品添加剂,加入 10mL
无水乙醇和 10mL水使其溶解,取该溶液 6mL于试
管中,再加入金钟花乙醇溶液 0. 15mL,混匀放置
3h后,测定其在 440nm波长下的吸光度. 食品添加
剂使用浓度较小,主要原因是淀粉等溶解度较小.
另外,金钟花色素浓乙醇溶液加入量比较小,这是
由于溶解方面的问题,加入量大会引起混浊,影响
测定. 因此淀粉和 NaHCO3用纯水溶解(见表 8).
由表 8可知,酒石酸钾钠和 NaHCO3具有一定的增
色作用,可能是由于其有一定的碱性. 表中其它几
种食品添加剂与金钟花色素的相容性均很好.
表8 食品添加剂对色素的影响
食品添加剂 NaCl 蔗糖 柠檬酸 酒石酸钾钠 NaHCO3 淀粉 对照
吸光度(440nm) 0.123 0.126 0.087 0.172 0.167 0.134 0.136
颜色 浅黄 浅黄 微黄 较深 较深 浅黄 浅黄
3 结 论
金钟花色素成分在浸提时除主体溶剂用乙醇
外,还要加入一定量的正己烷. 而正己烷对色素的
溶解性并不好,其原因可能是金钟花色素中含有极
性较强的组分和极性较弱的组分,正己烷主要是针
对弱极性组分. 金钟花色素的制备板层析可见其黄
色色素成分至少在 20 种以上. 金钟花色素热稳定
性较好,但光稳定性较差,受氧化还原剂影响也比
较大. 碱性条件下,色素增色作用非常明显. 金钟
花色素属于酚类物质,具有明显的抗氧化性,碱性
条件下,呈酚氧负离子存在. 金钟花色素与食品添
加剂如淀粉、蔗糖等相容性较好. 开发和利用金钟
花,制备优质食用黄色素具有很好的发展前景.
参考文献:
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Study on the Extraction and Stability of F. Viridissima Flower Pigments
JIANG Ben-guo, CHEN Rui, FAN Sheng-di
(Bioengineering Department Dalian Nationalities University, Dalian Liaoning 116600, China)
Abstract: The extraction conditions for the pigment of forsythia viridissima flowers are studied, and the relatively fine solvent
composition is obtained. The effect of some oxidants, reductants and other food additives, and pH value, temperature, sunlight on the
stability of pigment are studied.
Key words: forsythia viridissima flower; natural pigment; extraction; stability