全 文 ：第 11卷第 3期
2005 年 9 月
冷 饮 与 速 冻 食 品 工 业
Beverage &Fast Frozen Food Industry
Vol.11　No.3
Sep., 2005
收稿日期:2004-10-22;修订日期:2004-10-25.
作者简介:孙兰萍(1968-), 女 ,安徽滁州人 , 讲师 ,主要从事食品科学的研究工作.
【研究与创新】
天然火棘色素的提取及稳定性的研究
孙兰萍 , 许 晖
(安徽蚌埠高等专科学校食品工程系 ,安徽蚌埠　233030)
摘　要:对火棘色素的提取及其稳定性进行了研究 , 结果表明:火棘色素易溶于水 、乙醇 ,不溶于丙酮 、二氯甲烷
等 ,适宜用酸性乙醇溶液提取;对热较稳定 ,但不耐 60 ℃以上的温度;pH 值对其影响较大 ,适宜在酸性条件下使
用;金属离子 、氧化剂 、还原剂和糖对其有一定的影响。
关键词:火棘色素;应用特性;稳定性
中图分类号:TS 202.3　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1007-0818(2005)03-0005-04
Studies on the Extraction and Stability of the Pyracantha
Fortuneana Pigment
SUN Lan-ping , XU hui
(Department of Food Engineering , Bengbu Institute of Advanced Technology , Beng bu 233030 , China)
Abstract:The ex traction and stability of the py racantha fortuneana pigment were studies.The results showed that the
pigment was soluble in water and ethanol and insoluble in other organic solv ent such as acetone o r dichlo romethane etc.
The optimum extraction so lvent w as acidic ethanol.The pigment w as stable below 60 ℃, but it was sensitive to metal-
lic ions , oxidizer , reducing agents and saccharides.
Key words:the py racantha fo rtuneana pigment;stability;properties
0　前 言
火棘(Py racantha fortuneana)又名红子 、火把
果 、救军粮 ,是多年生常绿灌木 ,主蔷薇科火棘属植
物 ,其果实呈红色 ,味酸甜 ,为我国重要的野生可食
果植物资源和盆景的代表树种之一 。我国火棘属植
物有 7种 ,常见 4种 ,主要分布于西南地区 ,以四川 、
贵州 、云南 、湖南 、湖北 、陕西等省为多。火棘果实颜
色鲜艳 ,营养成分种类齐全 ,含量丰富 ,比例协调 ,适
宜加工成果汁 、果汁汽水 、浓缩果汁 、果汁晶 、果丹
皮 、果酒 、果酱及果胶等多种食品。火棘色素颜色鲜
红 、无毒 ,是天然的食用色素。作者在前人研究成果
的基础上[ 1 ～ 7] ,主要对火棘色素的提取及理化性质
进行了研究 ,为开发利用火棘色素提供了科学依据。
1　材料与方法
1.1　材料
火棘果:购于市场 ,置于 5 ℃冰箱内冷藏备用 。
1.2　主要仪器
752C 型紫外分光光度计 ,pHS-3C 型酸度计 ,电
子天平 ,恒温水浴等。
1.3　主要试剂
HCl , AlCl3 , CuCl2 , NaCl , MgCl2 , CaCl2 , ZnCl2 ,
—5—
FeCl3 ,H2O2 ,Na2S2O3 ,无水乙醇 ,丙二醇 ,丙酮 ,二氯
甲烷 ,石油醚 ,柠檬酸 ,醋酸铅 ,抗坏血酸 ,苯甲酸钠 ,
山梨酸钾等。以上试剂均为分析纯 。
1.4　火棘色素的提取工艺
火棘果实※清洗※破碎※称重※浸泡※过滤※
色素液※精制成品
2　结果与分析
2.1　火棘色素提取剂的选择
将火棘果实清洗 、破碎 ,各取 10 g 原果浆 ,分别
置于 30 mL的水 、无水乙醇 、丙二醇 、丙酮 、二氯甲
烷 、石油醚 、体积分数为 1%的盐酸乙醇(由体积分
数 75%乙醇溶液配制 ,下同)和体积比为 1∶20的盐
酸乙醇 ,浸泡 4 h ,观察提取效果 ,结果见表 1。
表 1　不同提取剂对火棘色素的提取效果
溶　剂　　　　　　 溶解情况 颜色变化
　　石油醚 不溶 无色
　　丙酮 微溶 无色
　　二氯甲烷 微溶 无色
　　丙二醇 易溶 微红
　　水 易溶 橙红
　　体积分数 75%的乙醇 易溶 微红
　　无水乙醇 易溶 橙红
　　体积分数 1%的盐酸乙醇 易溶 红
　　体积比为 1∶20盐酸乙醇 易溶 红
　　由表 1可知 ,火棘色素难溶于丙酮 、二氯甲烷 ,
不溶于石油醚等有机溶剂 ,溶于水 、乙醇和酸性乙
醇。将上述溶有火棘色素的溶液过滤 ,取上清液定
容至 50 mL ,在 400 ～ 600 nm波长下扫描 ,发现火棘
色素的无水乙醇溶液在此范围内无最大吸收峰 ,而
火棘色素的水溶液 、体积分数 1%的盐酸乙醇溶液 、
体积比 1∶20的盐酸乙醇溶液的最大吸收波长分别
为 510 、510和 530 nm ,在最大吸收波长处的吸光值
大小依次为:体积比 1∶20盐酸乙醇溶液>体积分数
1%的盐酸乙醇溶液>水 。综合考虑溶剂的安全性 、
挥发性 、提取效果 、色素的色泽及经济等方面的因
素 ,可以选用体积分数为 1%的盐酸乙醇作为提取
剂。
2.2　色素的光谱特征
取火棘原浆 10 g ,分别加入 30 mL 的水 、体积
分数 1%的盐酸乙醇溶液 、体积比 1∶20的盐酸乙醇
溶液 ,放置 4 h后 ,过滤定容至 50 mL ,在 400 ～ 600
nm 范围内进行扫描测定 ,结果见图 1。
图 1　火棘色素的光谱特征
由图 1可知 ,火棘色素的水溶液 、体积分数 1%
的盐酸乙醇和体积分数 1∶20 的盐酸乙醇溶液在
400 ～ 600 nm波长范围内有 1 吸收峰 ,最大吸收波
长分别为 510 、510和 530 nm ,在最大吸收波长处的
吸光度值分别为 0.196 、1.682和 1.954。
由文献可知 ,火棘色素的主要化学成分为矢车
菊色素。为进一步确定火棘色素的化学成分 ,将矢
车菊色素按照上述方法测定光谱特征。结果表明:
矢车菊色素在体积分数为 1%的盐酸乙醇溶液中的
最大波长为 510 nm ,体积分数 1∶20的盐酸乙醇溶
液的最大波长为 530 nm ,与图 1 相吻合 ,由此可推
断火棘色素的主要成分为矢车菊色素 。
2.3　不同 pH值对色素稳定性的影响
将提取的色素用蒸馏水配制成质量分数为 4%
的样品溶液 ,吸取 1 mL ,加入不同 pH 值的柠檬酸
缓冲液 9 mL ,放置 0.5 h ,在400 ～ 600 nm波长下扫
描 ,测定最大吸光度和最大波长 ,试验结果见表 2。
表 2　pH值对火棘色素的影响
pH 最大波长/ nm 颜色变化
1 510 深红
2 510 红
4 510 红
5 无 桔红
6 无 蓝绿
　　由表 2可知 ,酸性越强 ,色素越红 ,当 pH <4时
呈红色 ,且比较稳定;当 pH >5时 ,溶液呈蓝绿色。
由此可推断 ,酸度影响色素的颜色 ,该色素适合酸性
条件 ,在中性和碱性溶液中不稳定 。同时也可看出 ,
在 pH 为 1 、2 、4的条件下 ,火棘色素呈现其特征吸
收峰 ,即最大吸收波长为 510 nm;当 pH 大于 5 时 ,
—6—
特征吸收峰消失 ,吸光度值呈下降趋势 。
2.4　加热对色素稳定性的影响
取质量分数为 2%的色素水溶液 1 mL ,用 pH
为1 、2 、3和 4的柠檬酸缓冲液定容到 10 mL ,置于
不同温度的水浴中加热 1 h后 ,迅速冷却至室温 ,在
510 nm 处测其吸光度 ,结果见表 3。
表 3　加热温度对火棘色素稳定性的影响
温度/ ℃
不同加热时间下的吸光度
0 h 1 h 2 h 3 h
20 0.715 0.713 0.712 0.710
40 0.715 0.714 0.711 0.709
60 0.715 0.713 0.708 0.700
80 0.715 0.657 0.651 0.645
100 0.715 0.442 0.432 0.424
　　由表 3可知 ,火棘色素在 60 ℃以下加热时 ,其
吸光度无明显变化;在 60 ℃以上时 ,其吸光度明显
降低。说明该色素具有一定的热稳定性 ,当温度超
过 60 ℃,对热较敏感 。
2.5　常见金属离子对色素稳定性的影响
分别配制质量分数为 0.1%的 Al3+、Fe3+ 、
Zn2+ 、Cu2+、Pb2+ 、Mg2+ 、Ca2+和 Na+离子溶液 ,各
取 2 mL 加入到一定浓度的 10 mL 的火棘色素溶液
中 ,室温放置 20 h ,定时测定吸光度 ,并观察产生的
现象 ,结果见表 4 。
表 4　火棘色素溶液中加入不同金属离子后吸光度的变化
离子 颜色变化
不同时间下溶液的吸光度
0 h 5 h 10 h 20 h
对照 浅红 0.529 0.528 0.517 0.505
Al3+ 紫色 0.529 1.153 1.146 1.138
Fe3+ 黄褐 0.529 1.065 1.046 1.028
Zn2+ 红色 0.529 0.976 0.956 0.946
Cu2+ 毛蓝 0.529 0.935 0.916 0.894
Pb2+ 蓝灰有沉淀 0.529 0.794 0.786 0.771
Mg2+ 浅红 0.529 0.584 0.574 0.563
Ca2+ 浅褐 0.529 0.514 0.506 0.493
Na+ 浅红 0.529 0.576 0.564 0.553
　　由表 4可知 ,在火棘色素溶液中加入不同的金
属离子 ,其稳定性不同 。Ca2+使色素的吸光度下
降 ,其余离子均使色素的吸光度增加。三价离子的
影响大于二价离子 , Cu2+、Pb2+和 Zn2+的影响较
大 ,而 Mg2+和 Ca2+的影响较小 , Mg 2+和 Na+对色
素的颜色几乎没有影响 ,而其余离子均使色素的颜
色发生了变化 。
2.6　氧化剂对色素稳定性的影响
以 H2O2 作为氧化剂 ,配制质量分数为 0.1%、
0.5%和 1%的H2O2 溶液 ,各吸 1 mL加入一定浓度
的 10 mL 火棘色素溶液中 ,在室温下暗处放置 5 h
后 ,定时测定吸光度 ,结果见表 5。
表 5　火棘色素在不同质量分数氧化剂下吸光度的变化
时间/ h 不同质量分数的氧化剂下的吸光度
对照组 0.1% 0.5% 1%
0 0.754 0.745 0.736 0.654
1 0.754 0.732 0.724 0.634
5 0.745 0.726 0.715 0.615
　　由表 5可知 ,H2O2 促使火棘色素降解 ,原因是
火棘色素属于多元酚 ,极易氧化。
2.7　还原剂对色素稳定性的影响
选用抗坏血酸和亚硫酸钠作为还原剂 ,配制质
量分数为 0.1%、0.5%和 1%的溶液 ,然后吸取 1
mL 抗坏血酸溶液加入一定浓度的 8 mL 火棘色素
溶液 ,在室温下暗处放置 4 h后 ,定时测定吸光度;
再分别加入 1 mL 亚硫酸钠溶液 ,在室温下暗处放
置 4 h后 ,定时测定吸光度;结果见表 6。
表 6　火棘色素在不同质量分数的还原剂下吸光度的变化
还原剂 时间/ h
不同质量分数的还原剂下的吸光度
对照组 0.1% 0.5% 1%
抗坏血酸
0 0.546 0.648 0.736 0.956
1 0.542 0.643 0.734 0.951
5 0.543 0.642 0.731 0.942
Na2S2O 3
0 0.545 0.486 0.454 0.423
1 0.541 0.481 0.448 0.412
5 0.540 0.473 0.438 0.403
　　由表 6可知 ,抗坏血酸具有增色作用 ,Na2S2O3
能促使色素降解。由此可见 ,食品工业中常用的还
原剂对色素的影响较大 。
2.8　常见防腐剂对色素稳定性的影响
选用苯甲酸钠和山梨酸钾两种常用的防腐剂 ,
根据国家食品添加剂的使用安全标准 ,上述两种防
腐剂在食品中的限制用量为 0.02%,因此配制质量
分数为 1%的苯甲酸钠和山梨酸钾 ,各取 1 mL放入
一定浓度的 50 mL 火棘色素溶液中 ,在室温下暗处
放置 24 h ,定时测定吸光度 ,结果见表 7 。
由表 7可知 ,苯甲酸钠和山梨酸钾具有增色作
用 ,其增色作用是由于降低了色素溶液的 pH 值 ,使
—7—
色素溶液处于稳定的酸性环境中。
表 7　不同防腐剂对火棘色素吸光度的影响
防腐剂 不同时间下的吸光度
0 h 2 h 8 h 24 h
对照 0.456 0.456 0.456 0.451
苯甲酸钠 0.621 0.613 0.604 0.594
山梨酸钾 0.532 0.521 0.509 0.493
2.9　糖对色素稳定性的影响
分别配制质量分数为 2.5%、5%、10%、20%的
葡萄糖 、蔗糖和可溶性淀粉溶液 ,各取 2 mL 加入 10
mL 的火棘色素溶液中 ,在室温下暗处放置 4 h ,定
时测定吸光度;同时配制质量分数为 0.0125%、
0.025%、0.05%和 0.1%的阿斯巴甜溶液 ,质量分
数为 0.01%、0.02%、0.03%和 0.04%的甜菊糖溶
液 ,各取 2 mL 加入 10 mL 的火棘色素溶液中 ,在室
温下暗处放置 4 h ,定时测定吸光度 ,结果见表 8 ～
10。
　　表 8　不同质量分数的糖类对火棘色素吸光度的影响
糖类
名称 时间/ h
不同质量分数的糖液中的吸光度
对照 2.5% 5% 10% 20%
葡萄糖
0 0.752 0.754 0.756 0.760 0.832
2 0.695 0.716 0.722 0.728 0.735
4 0.643 0.663 0.674 0.680 0.686
蔗糖
0 0.752 0.759 0.764 0.772 0.864
2 0.695 0.718 0.725 0.731 0.736
4 0.643 0.670 0.675 0.678 0.681
可溶性
淀粉
0 0.752 0.821 1.015 1.213 1.467
2 0.695 0.726 0.918 0.946 0.964
4 0.643 0.696 0.804 0.876 0.913
表 9　不同质量分数的阿斯巴甜对火棘色素吸光度的影响
时间/ h
不同质量分数的阿斯巴甜溶液中的吸光度
对照 0.0125% 0.025% 0.05% 0.1%
0 0.562 0.562 0.562 0.562 0.562
2 0.534 0.533 0.535 0.534 0.531
4 0.512 0.510 0.515 0.516 0.513
表 10　不同质量分数的甜菊糖对火棘色素吸光度的影响
时间/ h
不同质量分数的甜菊糖溶液中的吸光度
对照 0.01% 0.02% 0.03% 0.04%
0 0.562 0.562 0.562 0.562 0.562
2 0.534 0.531 0.536 0.534 0.532
4 0.512 0.510 0.514 0.513 0.515
　　由表 8可知 ,葡萄糖和蔗糖对火棘色素有增色
作用 ,糖液质量分数越高 ,增色作用越明显。由表 9
和表 10可知 ,阿斯巴甜和甜菊糖对火棘色素的稳定
性没有影响 ,火棘色素在含糖溶液中较稳定 。
3　结 论
1)火棘色素易溶于水 、乙醇 ,不溶于丙酮 、二氯
甲烷 、石油醚等有机溶剂。适宜用酸性的乙醇溶液
提取 。
2)火棘色素在酸性条件下较稳定 ,在中性和碱
性条件下不稳定;在酸性条件下具有一定的耐热性 ,
但不耐 60 ℃以上的温度 。
3)常见的金属离子对火棘色素的稳定性影响
不同 , Fe3+ 、Al3+ 、Cu2+有明显的影响 ,而 Mg2+和
Ca2+的影响较小;氧化剂和还原剂对火棘色素具有
一定的影响;糖对其有增色作用。
4)火棘色素的颜色鲜艳 ,稳定性好 ,可作为一
种功能性色素在食品中使用 。
参考文献:
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品与发酵工业 , 2001 , 27(8):31～ 33.
俄罗斯包装机械紧缺 　市场潜力大
据统计 ,俄罗斯包装机械的市场容量为每年 50
～ 70亿美元 ,其中 ,俄罗斯的制造商只有 20%的生
产能力 ,并且这些制造商主要生产半自动化设备 ,目
前还没有能力去满足俄罗斯包装行业的整体需求。
德国 、意大利和瑞典是俄罗斯主要的设备进口
国。据了解 ,2002 ～ 2004 年 ,俄罗斯包装机械市场
销售最有潜力的领域是食品工业 、饮料工业 、制药业
和个人护理业 。具有高质量 、包装材料普遍适用和
中等价格是对包装设备的要求。
(资料来源:http://www.idfood1.com)
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