全 文 ：紫菜薹色素的提取及其理化性质研究
雷钢铁 ,　陈效兰
(湘潭大学化学化工学院 ,湖南 湘潭 411105)
摘　要: 以紫菜薹为原料 ,用 30%乙醇溶液浸提制得紫菜薹色素 ,并对其理化性质进行了研究。 结
果表示该色素在弱酸性条件下 ,具有较好的稳定性 ,在食品工业中有一定的开发利用价值。
关键词: 紫菜薹 ;色素 ;提取 ;理化性质
中图分类号: TQ 611. 5　　　文献标识码: A
文章编号: 0367-6358( 2001) 02-0087-03
修稿日期: 2000-09-11
作者简介:雷钢铁 ( 1970～ ) ,男 ,讲师。
Studies on the Ex t raction and Stability of
Purple Pigment f rom Brassica Campes tris
LEI Gang-tie,　 CHEN Xiao-lan
(Col lege of Chemist ry an d Ch emical Eng ineering , X iangtan University , Hunan X iangtan 411105 , China )
Abstract: The ex t raction of purple pigment from Brassica campestris and i ts stabi li ty w ere studied. The
pigment is stable under acidic condi tion, w or th to develop in food indust ry.
Key words: brassica campest ris; pigment; ex t ract; physicochemical property
　　寻找和开发天然色素取代有毒副作用的人工合
成色素 ,是当前色素行业的总体发展趋势。随着人们
生活水平的提高 ,对天然色素的需求量越来越大。紫
菜薹 ( brassica campest ris)为中国所特产 ,是湘、鄂、
川等长江流域地区一种重要的秋冬蔬菜 [1 ] ,来源丰
富 ,价格低廉 ,其茎、叶色素含量较高。作者对该色素
的提取和性能进行了初步研究 ,尝试为开发和利用
新的色素资源提供参考依据。
1　材料与方法
1. 1　材料、试剂和仪器
紫菜薹采自本地 ,取茎的表皮及叶 ,洗净后切碎
备用。所用试剂均为国产分析纯。主要仪器: 724 W
微机型可见分光光度计 (上海光学仪器厂 ) ; PHS-3C
型酸度计 (上海分析仪器厂 ) ; ZFQ-85A旋转蒸发器
(上海医械专机厂 ) ; UV-265紫外可见分光光度计
(日本岛津制作所 )。
1. 2　色素提取方法
取新鲜紫菜薹的叶及茎的表皮 ,洗净晾干 ,切碎
后 ,分别用 5倍量的不同溶剂 ,常温浸泡 8～ 12 h,抽
滤 ,得紫色澄清色素提取液。 旋转减压蒸发出溶剂 ,
得色浆 ,进一步真空干燥 ,可得粉末状色素。
2　结果与讨论
2. 1　色素的提取
参照国内外提取色素的多种方法 [2 ] ,选择水、无
水乙醇、稀乙醇溶液、甲醇等溶剂作为浸提剂 ,在相
同的条件下 ,进行提取效果试验。 结果表明 ,紫菜薹
色素在水中及醇中均能被提取 ,本着经济、实用、安
全的原则 ,采用 30%的乙醇溶液作为提取剂 , 25～
40°C一次浸泡 8 h提取效果最好。
2. 2　色素的理化性质
2. 2. 1　色素的溶解性 (见表 1)
　　由表 1可见 ,该色素易溶于水、甲醇、乙醇等极
性较强溶剂 ,不溶于乙醚等非极性溶剂 ,为水溶性色
素。
2. 2. 2　 pH值对色调的影响
pH值对该色素的影响规律是 ,酸性越强 ,色素
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越红 ,在弱酸性及中性条件下 ,色素为紫色。 pH> 9
以上 ,色素为绿色 (见表 2)。 此外 ,该色素的颜色改
变具有可逆性 ,可通过 pH值进行调节。
表 1　紫菜薹紫色素在不同溶剂中的溶解性
溶剂 溶解性 溶剂 溶解性
水 溶 乙醚 不溶
10%盐酸 溶 环己烷 不溶
10% NaOH 溶 三氯甲烷 不溶
无水乙醇 溶 石油醚 不溶
30%乙醇 溶 苯 不溶
甲醇 溶 乙酸乙酯 不溶
吡啶 溶 丙酮 不溶
表 2　紫菜薹紫色素颜色与 pH值的关系
pH值 颜色
1 白红色
2 玫瑰红
3 紫红色
4 紫红色
5 紫红色
6 紫　色
7 蓝紫色
8 蓝　色
9 蓝绿色
10 黄绿色
11 黄绿色
12 绿　色
13 绿　色
14 绿　色
2. 2. 3　色素的紫外可见光谱
取适量色浆 ,用蒸馏水稀释 ,测其吸收光谱 ,如
图 1所示。该色素在 550 nm处有一个吸收峰
图 1　色素的紫外可见光谱图
2. 3　色素的稳定性
2. 3. 1　热对色素的影响
取适量色浆 ,用蒸馏水稀释定容至 25 mL,置于
不同温度的水浴中 ,定时取出 ,迅速冷却至室温 ,在
550 nm处测量吸光度 ,计算色素残存率 (见表 3)。
结果表明高温对色素有不利影响。
表 3　热对色素的影响
温度 /°C 吸光度 /1 h 吸光度 /2 h 颜色 残存率 /%
20 0. 175 0. 173 紫红色 98. 8
40 0. 173 0. 157 紫红色 90. 8
60 0. 171 0. 150 淡紫色 87. 7
80 0. 170 0. 141 淡黄绿色 82. 9
100 0. 169 0. 133 黄绿色 78. 7
2. 3. 2　光对色素的影响
取适量色浆用蒸馏水稀释 ,一组放于室内自然
光下 ( 25°C) ,另一组在距离 30 W紫外灯 30 cm处
照射 ,定量测量在 550 nm处的吸光度 ,计算色素残
留率 (见表 4、表 5)。
表 4　室内自然光对色素稳定性的影响
时间 /h 吸光度 (550 nm) 颜色 残存率 /%
0 0. 217 紫红色 -
24 0. 214 紫红色 98. 6
48 0. 212 紫红色 97. 7
72 0. 208 紫红色 95. 8
表 5　紫外光对色素稳定性的影响
时间 /min 吸光度 (550 nm) 颜色 残留率 /%
0 0. 138 紫红色 -
30 0. 138 紫红色 100
60 0. 136 紫红色 98. 6
90 0. 135 紫红色 97. 8
120 0. 132 紫红色 95. 6
150 0. 132 紫红色 95. 6
　　结果表明 ,室内自然光和紫外光对该色素的色
泽无明显影响 ,对稳定性有一定影响 ,使溶液吸光度
略有下降 ,因此该色素最好避光保存。
2. 3. 3　金属离子对色素的影响
取适量色浆 ,加入 0. 1 mg /m L金属离子 10
mL,用 pH为 5. 0的缓冲溶液定容至 25 mL,放置
2 4h ,在 550nm处测定吸光度 ,见表 6。结果发现 ,
表 6　金属离子对紫菜薹紫色素稳定性的影响
金属离子 吸光度 金属离子 吸光度
对照 0. 165
Fe3+ 0. 102 Zn2+ 0. 157
K+ 0. 160 Pb2+ 0. 164
Ca2+ 0. 159 M n2+ 0. 195
Na+ 0. 165 Bi2+ 0. 127
Cu2+ 0. 164 V+ 0. 321
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表 7　食品添加剂对色素稳定性的影响
葡萄糖
浓度 /% 吸光度
蔗糖
浓度 /% 吸光度
氯化钠
浓度 /% 吸光度
苯甲酸钠
浓度 /% 吸光度
0 0. 244 0 0. 570 0 0256 0 0. 327
0. 5 0. 250 5 0. 567 0. 25 0. 269 0. 05 0. 320
1. 0 0. 260 10 0. 548 0. 5 0. 260 0. 1 0. 316
1. 5 0. 262 15 0. 517 1. 0 0. 270 0. 2 0. 313
2. 0 0. 264 20 0. 503 2. 0 0. 290 0. 3 0. 303
2. 5 0. 272 25 0. 445 2. 5 0. 301 0. 4 0. 295
Fe
3+ 、 Bi2+ 使溶液出现紫色结晶沉淀 ,且吸光度下
降。 Mn2+ 、V+ 使溶液的吸光度上升 ,溶液的颜色加
深 ;其余的离子使溶液吸光度略有下降 ,使眼睛观察
不到明显的色泽变化。
2. 3. 4　常用食品添加剂对色素的影响
葡萄糖、蔗糖、盐、苯甲酸钠等是常用的食品添
加剂。 取一定量的色浆 ,分别加入不同体积的葡萄
糖、蔗糖、盐、苯甲酸钠溶液 ,用蒸馏水定容至 25
m L,放置 4 h,在 550 nm处测量吸光度 ,见表 7。结
果表明葡萄糖、蔗糖、盐、苯甲酸钠等对色素的色泽
无明显改变 ,但葡萄糖、食盐使溶液的吸光度有所升
高 ,而蔗糖、苯甲酸钠使吸光度略有下降。
2. 3. 5　氧化剂、还原剂对色素的影响
H2O2和 Vc是常用的氧化剂和还原剂 ,它们对
色素的影响见图 2、图 3。可见在 H2O2溶液中 ,色素
具有较好的稳定性 ,而 Vc增加了溶液的酸度 ,具有
一定的增色作用。
图 2　 H2O2对色素的影响
图 3　Vc对色素的影响
3　结论
3. 1　紫菜薹价廉易得 ,来源丰富 ,从其中提取色素
具有开发价值。
3. 2　由紫外可见光谱及理化性质检验 ,可以初步推
断该色素为花青素类物质 [3 ]。
3. 3　该色素对光较稳定 ,对热的稳定性稍差 ,使用
时应避免长时间加热。常用食品添加剂及氧化、还原
剂对色素影响不大 ,适于作弱酸性及中性饮料的着
色剂。
参考文献:
[1 ]　吴朝林 ,陈文超 .作物品种资源 , 1997, ( 10): 7- 9.
[ 2]　周立国 .食用天然色素及其提取应用 .济南: 山东科学
技术出版社 , 1993.
[ 3]　蔺定运 .食用色素的识别与应用 .北京: 中国食品出版
社 , 1987.
保 护 环 境 , 人 人 有 责
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