全 文 ：金钟花叶片色素的提取及稳定性研究①
王艳颖　蒋本国
(大连民族学院 生命科学学院 , 辽宁 大连　116605)
摘　要:研究了金钟花叶片色素的提取条件 , 并测定各种因素对该色素稳定性的影响.结果表明:
40%酸性乙醇是金钟花叶片色素较好的提取剂 , 色素在酸性条件下较稳定 , 中碱性条件下有减色作
用 , 短时光照或 70℃以下较稳定 , 氧化还原剂 、 食品添加剂以及金属离子对该色素的稳定性的影响不
显著.
关键词:金钟花;叶片;天然色素;提取;稳定性
中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1009-315X (2007)01-0047-03
　　随着人们健康意识的逐步提高以及近年来合
成色素毒性的不断发现 ,天然色素已在人们的日
常生活中占有重要的地位 ,尤其在医药 、食品及化
妆品等行业的生产与应用中 ,人们对天然色素的
研究和开发非常广泛[ 1] .金钟花(Forsythia Viridis-
sima Lindl),为木犀科(Oleaceae)、连翘属(Forsythia
vahl)落叶灌木 ,忍冬科.亦称单叶连翘 、迎春条 、
黄金条.花深黄色 ,13朵腋生 ,先叶开放 ,花期 4 ～
5月.花 、茎 、果实 、根均可入药.喜光 、耐半荫 、耐
旱 、耐寒.叶片初冬季节一面为绿色 ,一面变为紫
红色[ 2] .
对金钟花花瓣的黄色素目前已有研究[ 3] ,但
其叶片中紫红色色素的研究尚未见报道.本文对
金钟花叶片中紫红色色素性质及提取方法进行了
初步探讨 ,以期能开发出一种新的天然食品色素 ,
同时为金钟花的开发和综合利用提供一定的参考
依据.
1　材料与方法
1.1　材料 、试剂 、仪器
材料:采自初冬季节的金钟花叶片.
试剂:无水乙醇 、丙酮 、正辛醇 、乙酸乙酯等.
化学试剂均为分析纯.
仪器:EYELA UT -50旋转蒸发仪(日本 TO-
KYO RIKAKIKAI CO.LTD);WFZ UV-2000型紫外
可见分光光度计(上海仪器有限公司);DHG -
9070A型电热恒温鼓风干燥箱(上海华岩仪器设
备有限公司);WSL -Z 比较测色仪(上海精密科
学仪器有限公司);pHS-2C 精密酸度计(上海精
密科学仪器有限公司);电子分析天平(奥豪斯国
际贸易(上海)有限公司);微型植物试样粉碎机
(天津泰斯特仪器有限公司).
1.2　提取方法
本实验利用浸提法提取金钟花叶片天然植物
色素[ 4] ,流程为:
金钟花叶片※清洗※阴干※粉碎※浸提※过
滤※收集滤液减压蒸馏※色素液浓缩.
2　结果与讨论
2.1　提取条件的确定
2.1.1　提取剂的选择[ 5-7]
各称取 0.02 g 洗净 、阴干粉碎的金钟花叶片
粉末(7份),分别加入到 10 mL 不同极性的溶剂
中 ,于室温下浸泡 3 h ,观察提取效果(见表 1).观
察发现 ,该色素不溶于乙酸乙酯等非极性溶剂 ,而
易溶于水 、酸性醇溶液 ,说明该色素是水溶性的类
黄酮色素[ 8] .而金钟花色素的提取剂是乙醇正己
烷 ,有一部分色素是脂溶性色素[ 3] ,所以金钟花色
素的提取剂不适用于提取叶片色素.由表1可知 ,
酸性的甲醇和乙醇的提取效果都比较好 ,但考虑
到该色素将主要用于食品 ,故选择酸性乙醇作为
提取剂.
·47·
①收稿日期:2006-05-15.作者简介:王艳颖 (1968-), 女 , 辽宁海城人 , 大连民族学院生命科学学院工程师.研究方向:食品工程.
2007年第 1 期 (总第 36期) 王艳颖 , 等:金钟花叶片色素的提取及稳定性研究
1 月 15 日出版
DOI :10.13744/j.cnki.cn21-1431/g4.2007.01.014
表 1　不同提取剂对色素的提取效果
溶剂 乙酸乙酯 丙酮 正己烷 正辛醇
甲醇
(酸性)
乙醇80%
(酸性) 水
溶解
情况
不溶 不溶 不溶 不溶 可溶 可溶 可溶
颜色 亮黄绿 亮黄绿 亮黄绿 亮黄绿 紫红 紫红 橙红
　　2.1.2　提取剂浓度的确定
称取 0.02 g 阴干的金钟花叶片粉末 10份 ,分
别加入到 10 mL不同浓度的乙醇溶液中 ,调 pH=
3 ,在 333 nm 波长下测定提取液浓度与吸光度的
关系 ,结果如图 1所示.由图 1可知 ,酸性 40%乙
醇的吸光度是最大的 ,浸提效果最好.
图 1　提取剂浓度与吸光度的关系
2.2　金钟花叶片色素的吸收光谱
取10%金钟花叶片色素稀释液在波长 320 ～
360 nm范围内进行扫描测定 ,测其波长与吸光度
的关系 ,结果如图 2所示 ,金钟花叶片色素最大吸
收峰的波长为 333 nm.
图 2　金钟花叶片色素的吸收光谱
将其与金钟花乙醇正己烷溶液的吸收光谱
图[ 3] 比较后得知 ,最大吸收峰的位置不同 ,说明这
两种色素结构是不同的.金钟花叶片色素的光谱
特性显示该色素有酰基存在 ,说明该色素成分是
类黄酮中的花色素苷[ 7] .又有资料说明[ 9] ,植物的
叶片红色是由于秋季降温 ,植物体内积累了较多
的糖分以适应寒冷 ,体内可溶性糖增加 ,就形成了
较多的花色素苷.但花和叶片色素结构的差异还
有待进一步研究.
2.3　光照对色素的影响[ 4]
取5%色素稀释液 10mL 于试管中 ,封口后置
于日光下照射一定时间后测其吸光度 ,结果见表
2.由表 2可知 ,随着光照时间的增加 ,色素吸光度
稍有下降的趋势 ,10 h以内色素颜色变化不明显 ,
说明色素在短时光照条件下较为稳定.
表 2　日光照射对色素稳定性的影响
光照时间 t h
0 4 8 10 26 40
A333 nm 0.662 0.651 0.634 0.602 0.521 0.452
颜色 明红橙 明红橙 明红橙 橙红 橙红 橙红
2.4　温度对色素的影响
取5%色素稀释液各 10 mL分别于恒温水浴
中不同温度下加热 3 h ,然后冷却到室温测定其吸
光度 ,结果见表 3.由表 3可知 ,随着温度的升高 ,
吸光度逐渐增大 ,但颜色变化不明显.该色素在
70℃以下使用比较稳定.
表 3　温度对色素稳定性的影响
温度 θ ℃
25 40 50 60 70 80 90
A333 nm 0.667 0.672 0.678 0.684 0.689 0.685 0.676
颜色 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙
2.5　不同 pH值对色素稳定性的影响
取5%色素稀释液 10mL ,用1.0 mol L HCl溶
液和 1.0 mol L NaOH溶液调节酸碱度 ,用酸度计
测定 pH 值 ,其 pH 值与吸光度的关系如图 3 所
示.
图 3　不同 pH 值对色素稳定性的影响
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Number 1 (General No.36)
JOURNAL OF DALIAN NATIONALITIES UNIVERSITY January , 2007
由图 3可知 ,色素在酸性条件下比较稳定 ,
色素液为深橙红色 ,随着 pH 值的增大 ,色素液颜
色逐渐变浅 ,当 pH 值 6 ～ 10时 ,色素液变为橙黄
色 ,在 pH 值>11时 ,色素液变为黄绿色.这表明
中性碱性条件对色素有减色作用.这可能是因为
花色素苷的糖苷键在碱性条件下发生水解而引起
色素减色[ 7] .而金钟花色素在碱性条件下具有很
强的增色作用[ 3] ,这就进一步说明了金钟花和叶
片色素成分的不同.
2.6　氧化还原剂对色素的影响
各取 5 mL 5%的色素溶液 ,分别加入 30%的
H2O2 和 20%的抗坏血酸溶液各 0.1 mL ,对照中
加0.1 mL去离子水 ,然后测定其在不同时间内的
吸光度 ,结果见表 4.由表 4可知 ,吸光度随时间
变化略有下降趋势 ,但溶液颜色变化不明显 ,说明
氧化剂和还原剂对色素的稳定性基本无影响.
表 4　氧化还原剂对色素稳定性的影响
对照
氧化剂(30%H2O2)
0.5h 1h 2h 3h
还原剂(20%抗坏血酸)
0.5h 1h 2h 3h
A333 nm 0.667 0.684 0.674 0.661 0.652 0.652 0.646 0.639 0.623
颜色 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙
2.7　食品添加剂对色素的影响[ 6]
食品添加剂是食品工业中常用的物质 ,色素
只有在食品添加剂的作用下保持稳定 ,才可以在
食品工业中得到广泛应用.在 7支装有 10 mL5%
色素溶液的试管中 ,分别加入可溶性淀粉 、食盐 、
蔗糖 、葡萄糖 、柠檬酸 、L-谷氨酸各 0.02 g ,对照
中加入 0.02 mL去离子水.溶解后测定其吸光度 ,
结果见表 5.由表 5可知 ,所有食品添加剂均对该
色素的稳定性无明显影响 ,而葡萄糖对色素具有
一定的稳定作用[ 7] .
表 5　食品添加剂对色素稳定性的影响
　 对照 食品添加剂
可溶性淀粉 食盐 蔗糖 葡萄糖 柠檬酸 L-谷氨酸
A333 nm 0.667 0.674 0.665 0.668 0.670 0.658 0.669
颜色 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙 明红橙
2.8　金属离子对色素稳定性的影响
取9份 10 mL 5%色素溶液 ,分别加入 0.5 g
含有 Fe2+ 、Fe3+ 、K+ 、Zn2+ 、Ca2+ 、Cu2+ 、Al3+ 、Mg2+
等金属离子的固体粉末 ,对照中加 0.5 mL 去离子
水 ,测其吸光度 , 结果见表 6.由表 6 可知 , 除
Cu
2+ 、Al3+对色素有较大影响外 ,其余离子对该色
素的稳定性影响不大.
表 6　金属离子对色素稳定性的影响
金属离子 对照 K+ Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ca2+ Cu2+ Al3+ Mg2+
A333 nm 0.665 0.674 0.648 0.678 0.736 0.675 0.604 0.887 0.673
颜色 明红橙 明红橙 明红橙 橙红 明红橙 明红橙 红橙 明红橙 明红橙
3　结束语
金钟花叶片色素可用酸性40%乙醇提取 ,是水
溶性色素 ,在酸性条件下比较稳定 ,中碱性溶液中有
减色作用.它的光谱特征显示与金钟花色素的结构
不同 ,是类黄酮中的花色素苷 ,通过后来的硅胶层析
板分离纯化得到较纯的紫红色色素.金钟花叶片色
素在氧化剂和还原剂中比较稳定 ,短时光照不变色
且在 70℃以下使用较稳定;金钟花叶片色素对常用
的食品添加剂稳定性比较好 ,而且对大多数的金属
离子也比较稳定.从金钟花叶片中提取天然食用色
素具有较大的开发和应用价值.
(下转第 65页)
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2007年第 1 期 (总第 36期) 王艳颖 , 等:金钟花叶片色素的提取及稳定性研究
1 月 15 日出版
获得我们所期望的动态特性和鲁棒性.
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[ 5] Patrick Marchand.Graphics and GUIs with MATLAB-Third
Edition[ M] .USA:CRC Press , 2003.
Study on Model Algorithmic Controller Reduction
SONG Hong　HU Lian - jun
(Electronics and Information Engineering Department , Sichuan University of Science &Engineering.Zigong Sichuan 643000 , China)
Abstract:It is difficult to implement high-order controllers obtained by Model Algorithmic Control theory into en-
gineering and parameter adjustment.This paper focuses on optimizing controller reduction and putting into practice
based on the transformation from nonparameter model to parameter model.Finally , simulation result showed the va-
lidity of the presented method.
Key words:Model Algorithmic Control;controller;parameter model;reduction
(责任编辑 刘　敏)
(上接第 49 页)
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Study on Extraction and Stability of Pigment in the
Leaves of Forsythia Viridissima Flower
WANG Yan -ying　JIANG Ben - guo
(College of Life Science , Dalian Nationalities University , Dalian Liaoning 116605 , China)
Abstract:The conditions for pigment extraction in the leaves of Forsythia Viridissima flower were studied , and the
factors on the stability of the pigment were tested.It reveals that 40% acidulous grain alcohol is a suitable extrac-
tion solvent , The pigment is stable in acidic conditions , short light or below 70℃, and fades in neutral or basic
conditions.Our experiment also reveals that redox reagents , food additive andmetal ions don t show pronounced in-
fluence on the stability of pigment.
Key words:Forsythia Viridissima flower;leaves;natural pigment;extraction;stability
(责任编辑 邹永红)
·65·
2007年第 1 期 (总第 36期) 宋弘 , 等:模型算法控制器降阶方法的研究
1 月 15 日出版