全 文 ：食品科学 F o do jSc o ce 1 9 9 2 . 8 (总 1 5 2 )
火棘色素的化学成份及性能研究
王敬勉 序德胜 某巧功 王章利 中科院武汉植物所 4 3 0 0 7 4
摘 要 根据红外光谱 、 紫外光谱 、 质谱及纸层析等分析鉴定 ,得知火棘果的脂溶性色素主要化学成份为 卜胡
萝 卜素 、多顺式替茄红素及正二十九烧 ,水溶性色素主要为矢车菊一 3一葡萄糖贰抓化物 。 并对水溶性色素的稳定
性等进行了研究 . 首次阐述了火棘果的开发利用价值 。关。 词 火棘色紊 ,色家成分 ,色索性能 、
l 引言
随着生活水平的提高 , 人 们对食品的色 、
香 、 味的要求也越来越高 。颜色是衡量食品质量
的重要指标之一 。
火棘 (彻侧翔 .跳 I R陇加脚 ) 是一种蔷薇科野生
植物 ,资源十分丰富 。本文是对火棘色素的主要
化学成份的分析及水溶性色素性能的研究 。
火棘色素的化学成份
火棘色素有脂溶性和水溶性两种 ,早在 40
年代 p · K a r er [`〕 , L . 2泌c hm e iset r [ ,〕等对火棘属的
同属物的脂溶性色素成份进行过分析 ,而对火
棘水溶性色素成份的研 究国内外至今未见报
道 。 我们对上述 3个品种火棘色素的成份首次
进行了研究 。
.2 1 脂溶性色素
火棘果除杂质 , 风干 , 称取 20 0 9 干果 , 加
入 6 0 m l 二氯 甲烷 , 室温浸泡 24 h ,过滤 , 重
复浸泡一次 。滤液浓缩 ,浸膏经柱层析硅胶分离
( 10 0~ 4 0 0 目 ) 。 先以石油醚 ( 6 0一 9 0 oC )淋洗 ,
减压浓缩得闪光鳞片状化合物 I ,再以二氯 甲
烷 、 石油醚 ( 1 : 9) 作淋洗剂 , 先后得暗红色化合
物 l 和桔红色化合物 l 。 经红外光谱 、 紫外光
谱 、 质谱及熔点测定 , I 、 l 、 l 分别确定为正二
十九烷 , 压胡萝 卜素 , 多顺式蕃茄红素 。 色素含
量为 0 . 01 % ~ 0 . 07 % (干果 ) , 微溶于乙 醇 、 甲
醇 、 石油醚 ,易溶于二氯 甲烷 、 氯仿等 。
.2 2 水溶性色素
在酸性条件下 , 用水或 乙醇浸提除去杂质
后的火棘果 ,减压浓缩滤液 , 浸膏经聚酞胺柱层
析 、 乙醉淋洗得化合物 W 。 色素含量为 0 . 2 % ~
0
.
6% (鲜果 ) 。
化合物 W为棕红色棱柱体 。经紫外光谱 、 红
外光谱及纸层析 ,初步确定为矢车菊一 3一葡萄糖
贰氯化物 。
化合物 W经盐酸水解 , 产物进行纸上层析 ,
进一步确定 W的结构 。
纸层析实验结果表明 ,脂溶性色素中还含
有少量 a 、 丫一胡萝 卜素 , 水溶性色素中还含有牵
牛花素 、飞燕草 、锦葵素等 。
水溶性火棘色素的性能
.3 1 水溶性火棘色素的研制
压过汁的剩余果 渣 , 用 0 . 1% 的盐酸水溶
液冷浸 24 h ,过滤 ,滤渣再冷浸 。 滤液用真空薄
膜浓缩器浓缩 , 然后加入与浓缩液等量的 50 %
乙醇 ,沉淀 、过滤除去果胶 , 滤液浓缩 ,得含固形
物 7 0疡的浸膏 , 产率 10 % 。
制取色素的工艺流程如下 :
— 滤渣寺 个压汁后的火棘果渣兰竺竺浸提~ 过滤~ 滤液真空
浓缩~ 醇沉~ 过撼~ 滤液真空浓缩~ 红色浸膏
3
.
2 色素的物理化学性质
.3 .2 1 可溶性
食品科学 o Po dS Cln e Ce1 9 92 .8 (总 1 5 2 )
火棘色素浸膏易溶于水 、 乙醇 、 丙二醉 ,微
溶于丙酮 、 二氯甲烷 ,不溶于石油醚 。
3
.
2
.
2 不同 p H 值颜色变化
取火棘色素浸膏少量 ,放入小烧杯 ,加入蒸
馏水 。 用盐酸和氢氧化钠溶液调节 p H 值 ,在 p H
计上测定不同酸度下颜色的变化 。 如表 1所示 。
衰 1 不同 p H 值时颇色变化
PH Z
,
0 2
.
6 5 3
.
6 6 4
.
5 0 6
.
5 0 7
.
1 0 8
.
0 0
颜色 深红 红 桃红 紫红 兰紫 兰 兰绿
PH
颜色
9
.
1 2 1 0
.
4 0 1 1
.
0 0 1 1
。
6 5 1 1
.
7 5 1 2
.
00 1 2
.
2 0
绿 深绿 墨绿 黄绿 黄 深黄 棕黄
3
.
2
.
3 与重金属离子作用
取色素浸膏少量 ,用蒸馏水溶解 ,加入不同
的重金属离子溶液 , 反应生成沉淀 ,其颜色如表
2 所示 。
表 2 , 屯与不同 , 金属离子作用沉淀颇色
表 4 火棘色素在萦外光照射下的称定性
时间 ( h ) 对照 1 2 2 4 3 6 48
吸光度 ( o n ) 0. 6 6 8 0. 6 6 0 0 . 6 5 2 0. 6 4 5 0 . 64 1
保存率 1 00 . 0 0 9 8 . 0 0 9 7 . 6 0 9 6 . 5 6 95· 9 6
3
.
2
.
4
.
3 在 l 0 0 0C条件下
取少量色素浸膏 , 溶于水 ,调节 p H ~ 4 ,控
制温度 1 0 ℃ ,观察其变化 . 吸光度及保存率见
表 5 。
衰 s 火棘色素在 10 。℃下的称定性
时间 ( h) 对照 1 2 3 4
吸光度 ( o D ) 0 . 6 3 0 0. 4 00 0 . 36 5 0 . 3 2 2 0 . 2 7 1
保存率 ( % ) 1 0 0 . 0 0 6 3 . 4 9 5 7 . 94 5 1 . 11 4 3 · 01
3
,
.2 .4 4 在不同金属离子浓度条件下
表 6 火棘色紊在不同众月离子浓度奈件下的称
定性
竺斡1 竺二二兰兰竺沉淀颜色 兰绿 白 棕白 eP
Z+
eF
,十 现 象
兰黑 棕黑
金属 离子浓 吸光 保存
离子 度 ( 1 0一 ` )度 ( o D )① 率 (% )
5 0
.
4 5 8
由表 1 、 表 2 可知火棘色素浸膏为花青素 ,
在不同 p H 值下 , 其结构式不 同 , 因而颜色 不
同 。
.3 .2 4 色素的稳定性
.3 .2 .4 1 在自然条件下
色素浸膏溶于水 ,调节 p H一 4 ,放置实验台
上 ,从 12 月到次年 4 月 ,观察颜色变化 。 用分光
光度计测得吸光度 ,并计算保存率 。
衰 3 火棘色素在自然条件下的稼定性
时间 ( d ) 对照 3 0 6 0 9 0 1 20
吸光度 (。 D ) 0. 6 1 0 0 . 5 3 0 0 . 4 9 9 0. 4 6 5 0 . 4 4 9
保存率 ( % ) r 0 0 . 00 8 8 . 3 6 8 1. 8 0 7 6 . 2 3 7 3 . 6 1
eF
3+
0
.
4 2 0
7 5
.
0 9
6 8
。
8 5
6 4
.
0 1
红色溶液变为棕
色 , 有棕 黑色 沉
淀 ,氏+s 离子浓度
越大 ,沉淀越多 .
5
1011几乙
J任nIJnol任Rn`nù,山q口一八UJl人O材ó吕ù衬一月了180甘J任OJ份U工ǎXù门了月
C u Z+ 5 0
1 0 0
无影响
5102
M n Z+
0
.
39 1
0
.
5 9 8
0
.
5 99
0
.
5 9 4
0
.
5 3 7
0
。
4 8 3
0
.
4 5 7
0
.
6 1 6
红色 溶 液发 暗 ,
M n抖离子浓度越
大 ,颜色越深 。
1 0 0
.
9 8
0
.
6 1 1
0
.
5 9 8
53010
A户+ 1 0 0 . 1 6 无影响
98
.
03
0
.
360 59
.
0 1
0
,
3 1 2 5 1
.
1 4
红色溶液变为兰
紫色 , sn 抖离子浓
度越大 , 沉 淀越
多 。
51520
S n ,+
3
.
2
.
4
.
2 在紫外光照射下
取少 量 火 棘 色 素 浸 膏 , 溶 于 水 , 调 节
p H ~ 4
, 置于 30 w 的紫外灯光下 , 观察其变
化 。 吸光度及保存率见表 4 。
Z n , + 5 0
20 0
0
。
2 6 9
0
。
602
0
.
6 0 5
0
.
5 9 7
4 4
.
1 0
98
.
6 9
9 9
.
1 9
9 7
.
8 7
无影响
①。 D对 . ~ 0 . 6 1 0
取少量色素浸膏 , 溶于水 ,调节 p H ` 4 ,测
食品科学 F。团 S Cie n ec 1 9 9 2 . 8 (总 1 5 2 )
定吸光度 o D对照 。 分为 6份 , 各加入铁 、 锰 、 铝 、
锡 、 锌 、 铜金属盐 , 30 m in 后 ,取上层清液 ,测定
吸光度 ,结果见表 6 。
由表 4~ 6 可知 ,火棘水溶性色素在 自然光
及紫外光粤射下辙稳定 ,高温下不稳定 。 由表 ”
可看出 C u Z平 、 1A 3 于 、 z n , 十一对火棘色素无影响 , 而
eF
“ 辛 、 M n升 、 nS 升 的影响很大 , 生成大 量沉淀 。
eF +3 使溶液变黑 , M n Z + 使之变暗 , S n Z十使之变
紫 ,这 3 种离子浓度越大 ,颜色变得越深 。
3
.
3 色素的安全性
火棘果无毒 , 在提取水溶性色素过程中没
引进任何有毒物质 ,用火棘果的浸膏 (含 50 %
固形物 ) 进行小白鼠灌胃试验 , DL 50 > 28 . 0 5/
kg
, 毒理分级实验属 “ 无毒物 ” , 3 项致突变试验
为阴性 ,表明该物质对动物无明显致突变影响 。
.3 4 色素的应用实验
3
.
4
.
1 火棘色素着色琼脂软糖 ,用量 0 . 2 %一
0
.
3%
, 紫红色 ,分散度好 , 在室温下 , 曝光 2 个
月不腿色 。
3
.
4
.
2 火棘色素配制小香槟 , 用量 0 . 1写~
0
.
2%
,按照酒度 , 酸度和糖度 3 要素配制的小
香槟 , 酸甜可 口 ,颜色鲜亮 , 3 个月不腿色 。
3
.
4
.
3 火棘色素着色果冻 ,红色 , 用量 0 . 2%
一 0 . 3纬 ,分散度好 ,避光低温保存两年 , 果冻透
亮 ,颜色不腿 。
4 结语
火棘色素作为一种新的天然色素 , 安全性
高 ,稳定性较好 ,着色分散度好 。 火棘果作为丰
富的野生资源 , 有着广阔的开发利用前景 。
参考文献
1 P
.
K a r r e r a n d J
.
R u st e h m a n n
.
H e l v
.
C h 1m
.
A e扭 . 1 9 4 5 ,
2 8
:
15 2名一 1 5 2 9 .
2 L
.
Z e e h m e i s t e r a n d L
.
H P in e k a r d
.
J
.
A m
.
C h e m
.
S o e
.
19 4 7
,
6 9 : 1 9 3 0
一
19 3 5
.
芸香昔天然食用黄色素的改性研究
杨 云 广西师范大学化学系 5 4 1 0 0 4
摘 要 天然食用色素的开发和利用 ,是目前世界各国所致力研究的一个方向 . 芸香昔作为一种无毒可食用
的天然黄色素 ,资漂广泛 ,但在水中的溶解度太小和色价不高 ,影响使用价值 。 对芸香昔进行化学改性 ,成为金
属络盐后 ,在水中的溶解度由 0 . 012 %提高到 25 %以上 ,色价由 2 6 00 分别提高到 2 7 0O0( 镁络盐 )和 6 0 O0( 锌络
盐 ) , 而且稳定性好 ,染着力强 ,是颇为理想的新型食用黄色素 。 压c Y D 虽可增大芸香昔的水溶性 ,但对色价影响
不大 。
关妞词 芸香昔 镁络盐 锌络盐 天然色素 各环糊精
芸香昔 (结构式见图 l) 是一种广泛存在于 色素使用 l[] 。 但是 ,作为食用色素 ,芸香昔主要
植物体内的黄酮醇配糖体 ,具有使人体维持毛 的缺点是水溶性差 (冷水溶解度仅 0 . 01 2% ,热
细管正常抵抗力和防止动脉硬化等功能 , 在医 水 才有 5% , 且仅微溶于 乙 醇 ) 和 色 价较 低
药上一直作为治疗心血管系统等疾病的辅助药 ( E {黔 3 8 5n m 一 26 0。 ) , 因而大大影响了它的使
物和营养增补剂 。 由于它对人体没有毒性 ,因此 用价值 。 考虑到芸香昔广泛存在于芸香 、 槐树
在食品工业中还可作为抗氧化剂和天然食用黄 蕾 、 荞麦 、 蕃茄茎和叶等至少 75 种以上的植物