全 文 ：收稿日期:2002-12-20
基金项目:郑州工程学院科研基金项目(200406)
作者简介:毕红霞(1975-),女 ,山西武乡人 ,硕士研究生 ,主要从
事天然产物化学研究.
文章编号:1671-1629(2003)02-0048-03
欧李红色素的光谱特性研究
毕红霞1 , 陈 玮2 , 薛 勇1 ,卢 奎1
(1.郑州工程学院 化学化工系 ,河南 郑州 450052;2.中国科学院 研究生院 生物系 ,北京 100081)
摘要:欧李果颜色鲜艳并含有大量的水溶性红色素 ,是一种极好的天然色素资源.本文通过对
欧李红色素的光谱特性研究 ,初步确定欧李红色素属于花青素类化合物.
关键词:欧李红色素;光谱特性;花青素
中图分类号:O629.9 文献标识码:A
0 前言
天然色素按化学结构的不同 ,可分为花青素
类色素 、黄酮类色素 、类胡萝卜色素 、叶绿素 、醌类
色素 、焦糖色素 ,此外还有姜黄色素 、甜菜红色素 、
红曲色素等.由于天然色素安全无毒 ,多数还具有
很重要的生理功能 ,因而受到广泛关注[ 1 ,2] .
欧李(Cerasus humilis(Bge)Sok),为蔷薇科樱
桃属 、落叶小灌木果药兼用野生树种[ 3] ,原产我国
三北地区 ,其果实鲜艳 ,营养丰富 ,不仅可鲜食而
且也用来深加工.从欧李果的皮渣中提取天然食
用色素具有重要意义.我们对欧李果中的色素进
行了初步研究 ,发现欧李果中富含水溶性红色素
花色苷 ,含量约为1.1%,是樱桃 、草莓的3 ～ 4倍 ,
是一种具有开发潜力的天然色素资源.
1 材料与方法
1.1 主要仪器
TC-1800PC 紫外可见分光光度计 , 北京普析
通用仪器有限责任公司;电子天平 BS100S ,北京
塞多利斯天平有限公司;PHS-3C 型精密酸度计 ,
上海雷磁仪器厂;RE-52C 旋转蒸发器 ,巩义市英
峪予华仪器厂;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵 ,巩义
市英峪予华仪器厂;微波炉 ,乐金(天津)电子电器
有限公司;冷冻干燥仪 ,美国 Labconco Corporation.
1.2 色素提取
称取 2.0 kg 冷冻欧李果 ,微波解冻 ,用 1000
mL80%乙醇水溶液(含 0.5%浓盐酸),于 60℃浸
泡 1.5 h ,真空抽滤 ,滤渣重复浸泡 1次 ,合并滤
液 ,45℃真空浓缩 , 浓缩液离心 , 取上清液 , 用
200.0 gAB-8型大孔吸附树脂吸附 ,80%乙醇水溶
液洗脱(含 0.5%浓盐酸),流速 2.5 mL/min ,洗脱
液45℃真空浓缩 ,冷冻干燥 ,得深红色粉末状色
素 22.1 g ,提取率 1.1%.
1.3 色价测定[ 2]
精确称取色素粉末 0.1066 g ,用 pH=3.00的
HCl水溶液定容至 200 mL ,以 pH=3.00的 HCl水
溶液作参比 ,用 1 cm 比色皿于 510 nm 波长下测
定吸光度 ,并由吸光度计算色价.
2 结果与讨论
2.1 欧李红色素的色价
E
1%
1 cm(510 nm)=(0.825×200/0.1066)/100=
15.48
2.2 欧李红色素的特征吸收光谱
2.2.1 欧李红色素水溶液中的紫外可见吸收光谱
配制一定浓度 pH 为 3.00的欧李红色素水溶
液 ,用 TC-1800PC紫外可见分光光度计扫描 ,得到
欧李红色素水溶液的紫外可见吸收光谱 ,如图 1
所示.
第 24卷第 2期 郑州工程学院学报 Vol.24 ,No.2
2003年 6月 Journal of Zhengzhou Institute of Technology Jun.2003
DOI :10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2003.02.013
图 1 欧李红色素水溶液的紫外可见吸收光谱
由图 1可知 ,欧李红色素可见光处的最大吸
收波长为 λmax =510 nm ,紫外吸收区杂峰较多 ,且
没有明显的特征峰 ,说明该色素为混合物;而可见
光区 450 ～ 600 nm为该色素的特征吸收峰.因此 ,
选择上述波长范围测定不同溶剂对欧李红色素可
见吸收光谱的影响.
2.2.2 溶剂对欧李红色素可见吸收光谱的影响
取 3 份欧李红色素 , 各 0.024 g(精确至
0.0001 g),分别用水 、甲醇 、无水乙醇定容至 100
ml(调pH到 3.00),测定其最大可见吸收波长 λmax
和吸光度 A ,结果见图 2和表 1.
图 2 欧李红色素在3种溶剂中的吸收光谱
表 1 欧李红色素在水 、甲醇和无水乙醇中
的最大可见吸收波长和吸光度
溶剂 λmax/ nm A
水 510 0.294
甲醇 526 0.347
无水乙醇 531 0.351
由表 1可知 ,溶剂对欧李红色素的最大吸收
峰位置(λmax)和吸收强度均有明显影响 ,且随溶
剂极性减小 , λmax红移 ,吸光度增加.
2.2.3 乙醇浓度对欧李红色素可见吸收光谱的
影响
同2.2.2方法 , 测定了不同乙醇浓度中欧李
红色素的最大可见吸收光谱 ,结果如图 3和表 2
所示.
图 3 欧李红色素在4种溶剂中的吸收光谱
表2 欧李红色素在不同浓度乙醇中的最大
可见吸收波长和吸光度
介质 λmax/ nm A
水 510 0.284
25%乙醇 514 0.324
50%乙醇 524 0.339
无水乙醇 531 0.353
由图 3和表 2结果可知 ,随乙醇浓度增大(溶
剂极性减小),欧李红色素在可见光区的最大吸收
强度增大 ,同时 λmax红移.
2.2.4 溶液酸度对欧李红色素可见吸收光谱的
影响
准确称取 7份欧李红色素 ,各 0.04 g(准确至
0.0001 g),以水溶解 ,定容至 100 mL ,并用浓盐酸
调pH值分别为 1.55(1)、1.86(2)、2.87(3)、3.75
(4)、4.95(5)、6.09(6)和 7.01(7),在波长 450 ～
600 nm间进行扫描 ,测定溶液酸度对欧李红色素
可见吸收光谱的影响 ,并以 510 nm 处的吸光度为
纵坐标以溶液酸度为横坐标作图 ,结果见图 4 、图
5所示.
由图 4和图 5可知 ,溶液酸度对欧李红色素
吸光强度有明显影响.在酸性条件下溶液为鲜红
色 ,随着酸度增强 , 溶液的颜色逐渐加深 , 在
pH1.5 ～ 4.5之间 ,吸光度与溶液 pH 值呈良好的
线性关系(A =-0.2523[ pH] +1.514), 但在
pH5.0以上时 ,随 pH值增大 , λmax迅速红移 ,而吸
光强度则稳定在约 0.4.这表明欧李红色素在酸
性和中性条件下存在的状态不同.
综上所述 ,欧李红色素主要有以下特性:在酸
性溶液中呈红色 ,且随酸性增强 ,溶液的颜色加
49第 2期 毕红霞等:欧李红色素的光谱特性研究
图 4 欧李红色素在不同酸度
水溶液中的可见吸收光谱
图 5 欧李红色素水溶液酸度
与最大可见吸收强度的关系
深;在 pH1.5 ～ 4.5之间 ,吸光度与溶液pH值呈良
好的线性关系;其可见吸收光谱随溶剂极性减小 ,
λmax红移 ,最大吸收峰在 500 ～ 535 nm 之间.其特
性与花青素的性质一致 ,初步确定欧李红色素为
花青素 ,即黄酮类花色苷化合物 ,其化学结构如图
6所示.
图 6 花青素母核的化学结构
由于糖的种类 、数量 、取代位置等的不同 ,形
成了各种不同的花色苷.欧李红色素的成分及具
体结构 ,还有待进一步研究.
参考文献:
[ 1] 唐传核 ,彭志英.天然花色苷类色素的生理
功能及应用前景[ J] .冷饮与速冻食品工业 ,
2000 ,(1),26 ～ 28.
[ 2] 凌关庭.食品添加剂手册[M] .北京:化学
工业出版社 ,1997.214 ～ 308.
[ 3] 林凤起.野生果树—欧李[ J] .北方园艺 ,
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[ 4] 蔺定运.食用色素的识别与应用[ M] .北京:
中国食品出版社 ,1987.67 ～ 83.
[ 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 ,1994.10
～ 91.
SPECTRAL CHARACTERISTICS OF CERASUS HUMILIS RED PIGMENT
BI Hong-xia1 , CHEN Wei2 , XUE Yong1 , LU Kui1
(1.Department of Chemistry and Chemical Engineering , Zhengzhou Institute of Technology , Zhengzhou 450052;
2.Department of Biology , Graduate School of the Chinese Academy of Sciences , Beijing 100081)
Abstract:Cerasus humilis fruit contain water soluble red pigment , It is a kind of excellent nature pigment resource.
The spectral characteristics of Cerasus humilis red pigment were studied , and the pigment was speculated as antho-
cyanis.
Key words:Cerasus humilis red pigment;spectral properties;Anthocyanin
50 郑州工程学院学报 第 24卷