全 文 ：第十四卷第三期
1 9 9 9年 7月
楚 雄 师 专 学 报
J OU RN AL F O CH U刀 ON GT EA CH ES R’ CO I」王 GE
Vol 4 N 1 o 3
Jl u y
.
199
火棘红色素的提取及性能研究
罗 琴 谢启明
摘 要 :
关 键 词 :
作者简介 :
从蔷菠科植物 火棘的果 中提取天然红 色素 , 对提取条件进行 了优化 实验 , 并对色
素的理化性能进行了研究 。
火棘红色素 提取 理化性能
罗琴 , 楚雄师专化学系讲师 ; 谢启明 , 楚雄师专化学系副教授 。
1 引言
随着人们对 “ 绿色产品 ” 的认识的深人 , 无毒无害的天然植物色素用作食品及化妆品的着色
剂 , 受到消费者的信赖和欢迎 。 为此 , 不少 国家相继颁 布 了限制或禁止使用人工合成色素 的
法规 t ’ ]
火棘为蔷薇科火棘属植物 的果实 , 又名红律果或火把果 , 属野生植物 , 在云南全省均有分
布 , 估计全省每年产 5(众 ) 万 k g 以上 , 贮量大 , 可作为天然色素提取的方便原料 。 本文对火棘红
色素的提取方法进行 了优化筛选 , 并对色素的理化性能做了较为细致深人的研究 , 为开发利用这
一资源提供了有价值的参考 。
2 实验部分
2
.
1 主要仪器与试剂
7 54 型分光光度计 (上海第三分析仪器厂 ) ; PH S一3A 型酸度计 (成都仪器厂 ) ; 索 氏提取器
(北京玻璃仪器厂 ) ; 恒温水浴槽 ; I玲 85 A 型旋转蒸发仪 (上海医械专机厂 ) 。
主要试剂 : 丙酮 、 石油醚等为化学纯 ; NaC I 、 蔗糖 、 乙醇均为食品级 。
2
.
2 实验材料
实验所用火棘果采 自楚雄市紫溪山 。
2
.
3 提取方法及工艺
破碎 过
] 滤.
乙醇
减压 红
蒸 色
馏 素渣滤
收稿 日期 : l望珍 年 3 月 巧 日
.
84
.
楚雄师专学报 19 9 年第 3 期
取适量火棘果样品 , 加人 95 % 的食品级乙醇 , 以浸没样品为宜 , 浸泡 24 h 后 , 过滤 , 滤液减压蒸
馏 , 即可得到深红色色素浸膏 , 蒸出的乙醇可循环用作提取剂 。
3 结果与分析
3
.
1 提取剂的选择
取 250 而 锥形瓶 5 个 , 分别放入 20 9火棘果样品 , 然后分别加人 l o d 不 同的提取剂 , 充分
振荡 5而 n , 室温下放置 , 分别于 4 h , 24 h 后观察实验现象 , 如表 1 所示 。
表 1 加人不同提取剂后样品的颜色变化
时间 ( h ) 蒸馏水 丙酮 石油醚 9 5% 乙醇
浅红变浅
橙红色
无变化
变 浅
橙红色 橙红色
变 浅
红
橙红色
变 浅
浅黄色
0424
由表 l 可知 , 乙醇作提取剂 , 提取效果最佳 , 样品变为浅黄色 , 是因乙醇溶解火棘红色素而
不溶解火棘黄色 素 。 对于用于食 品和 化妆 品的色素 , 用乙 醇作提取剂符合卫生要求 。 实验选
9 5 % 乙醇作提取剂 。
3
.
2 提取方法的比较
取 40 9 火棘果样品 , 以 95 % 乙醇为溶剂 , 分别用室温浸泡 , 回流提取 , 索氏提取法提取火棘
红色素 2[] , 减压蒸馏后 , 浓缩提取液再分别在旋转蒸发器中浓缩至粘稠状 , 移至真空干燥箱 内 ,
在 80 ℃ , 13田aP 干燥 4 h , 得火棘红色素产物 。
表 2 提取方法的比较
项 目 溶剂用量 (而 ) 提取时间 ( h) 收率 ( % )
2
.
8
2
.
9
3
.
1
2416201
室温浸泡
回流提取
索氏提取
表 2 为主种提取方法的比较 , 以索氏提取法 为最佳 , 收率高于另两种方法 , 提取时 间最短 ,
溶剂用量相对较少 。 从实际应用来看 , 室温浸泡法收率虽比另两种稍低 , 且耗时长 , 但设备及操
作简单 , 耗能少 , 生产费用低 , 所以本文选用室温浸泡法 。
3
.
3 火棘红色素的主要物理化学性能
3
.
3
.
1 外观 、 颜色及溶解性
常温下火棘红色素为深红色油状固体 , 有浓郁的香味 , 易溶于水 。 乙醇等极性溶剂 , 不溶于
石油醚及醋 , 属水溶性色素 。
3
.
3
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2 光谱特性
按色素浓缩液 : 水 二 1 : or 比例配成色素试验溶液 , 测定吸收光谱
罗 琴 谢启明 :火棘红 色素的提取及性能研究
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0
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8
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蟹 0 .5 ,.昏
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4 钊
0
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2
2X() 24() 2 80 3 20 36() 4 X( ) 月粼〕 4 80 520 5印
波长 ( unI )
图 1 火棘红色素的吸收光谱
由图 1可知 , 火棘红色素在可见光区的最大吸收波长为 4 90 ln 。 在紫外光区内也有一个强吸
收峰 儿1狱 二 2 4 OunI , 表明该色素在近紫外光 区内对紫外线有一定的吸收作用 , 当用于化妆品时可
增加产品的防晒抗紫外线的功效 。
3
.
3
.
3 p H 值的影响
取色素试验溶液 , 用盐酸或氢氧化钠溶液 , 在酸度计上调节不同 p H 值 , 观察色素颜 色及测
量最大吸收波长和吸光度 (表 3 ) 。
表 3 p H 值对色素的影响
PH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1
红490.0795
红490ō颜 色 红为1坦灯川1 1 49()
吸光度 0 . 80 5
红 红 红 红 橙红
4 90 4 9() 4 90 4 90 4 8 5
0
.
7 8 2 0
.
7 8 0 0
.
7 80 0
.
7 8 0 0
.
7 0 1
黄
4 70
0
.
6 1 1
火棘红色素在 pH 二 1 一 7 范围内最大吸收波长不 随介质 p H 值变化 , 目测颜色无明显变化 。
当 p H > 7 后则颜色明显变黄 , 继而转为暗绿 。 表明火棘红色素适宜在 p H 二 1 一 7 条件下使用 , 不
宜在碱性条件下使用 。
3
.
3
.
4 光稳定性
取色素试验溶液于 25 而 比色管中 , 塞好塞子 , 置于室外光照 , 定时测其吸光度 , 并计算色
素残存率 (表 4)
楚雄师专学报 19 9年第 3期
表 4 光照对色素的影响
时间 (d )
吸光度
残存率 (% )
0
.
78 0
1o
0
.
78 7
99
.
7
0
.
7 7 5
9
.
3
0
.
77 0
8 9
.
7
0
.
76 5
98
.
1
光照对色素颜色的影 响较小 , 室外放置 so 天 , 目测看不出其颜色变化 。
3
.
3
.
5 热稳定性
取色素试验溶液 6 份 , 分别置于不同温度的恒温水浴箱中 , 30 而 n 后取出冷却 , 测最大吸收
波长下的吸光度 , 计算色素残存率 (表 5)
表 5 温度对色素的影响
温度 (℃ ) 40 5 0 印 7 0 80 1田
吸光度
残存率 ( % )
0
.
7 8 0
1o
0
.
7 80
1o
0
.
7 8 0
1o
0
.
7 7 5
9 9
.
3
0
.
70
89
.
7
0
.
54 0
69
.
2
红色素溶液在 80 ℃ 以下 比较稳定 , 目测颜色无变化 , 但在 10 ℃条件下加热 h2 颜色变浅 。 ’
3
.
3
.
6 食盐 、 蔗糖及柠檬酸对色素的影响
向色素试验溶液加人一定量的食盐 , 蔗糖及柠檬酸固体后在 沁1以 = 4 90 nl 处测其吸光度 (图 2) 。
10
侧叙督
0
.
6
0
.
4
0 2 4 6 10 12
含量 ( % )
图 2 不 同介质溶液对色素札卯的影响
a
. 食盐 b . 蔗糖 C . 柠檬酸
加人食盐 、 蔗糖或柠檬酸后 , 色素溶液的吸光度有不同程度增大 , 有利于在食品中应用 。
3
.
3
.
7 色素的耐氧化还原性
取色素试验液分别配制不 同浓度的 珑仇 、 N al 圣心3 和 v 。 溶液 , 在 沁1以 二 4 9() nI 处测定其吸光
度 (图 3 ) 。
罗 琴 谢启明 : 火棘红 色素的提取及性能研究
叙侧澎
0 0
.
5 1 1
.
2 52
.
5 3
.
54 4
.
5
图 3氧化剂 、
a
. 姚仇
含量 ( % )
还原剂对 色素 札卯的影响
b
.
NH a SO
3 e
.
V
e
图 3表明 H Z O: 对色素有较强褪色作用 , 色素耐氧化性较差 。 V 。 对色素有一定 的减色作用 ,
但影响不大 , 目测基本看不 出颜色变化 , 表明色素耐还原性较好 。 此外 , N a H S 0 3 对色素也有较
强褪色作用 , 在使用中应避免与色素接触 。
3
.
3
.
7 常见金属离子对色素的影响
取色素试验液 , 配制不同浓度 的 z蕊十 、 uC Z 十 、 A户+ 、 esF + 的色素溶液 , 在 为1班x 二 4 90 nl 处测
定吸光度 (图 4)
esF
0
.
6
0
.
4
O 5
图 4
10 15 20 2 5 30 3 5
含量 ( 10 “ 4伽1/ )L
金属 离子对色素的影响
图 4 表明 , 随 c了+ 、 溉十 的浓度增加 , 吸光度稍有增加 , 目视色素溶液为红色 。 随 妊 十 浓
度增加 , 吸光度稍有下降 , 目视色素溶液为红色 , 说 明溉十 、 c矛+ 、 lA ” 十 、 对 色素色泽 无影响 。
而随 aeF + 浓度增加 , 吸光度显著增加 , 目视色素溶液 , 其颜色由红一紫~ 蓝而变化 , 同时伴有
混浊 , 说明 esF 十 对火棘红色素有影响 , 使用时应避免与铁器接触 。
楚雄师专学报 19 9 年第 3期
4结语
4
.
1 通过不同的提取剂对火棘红色素的提取试验 , 确定 了中性 95 % 乙醇为火棘红色素的最佳
提取剂 , 并提出了简便易行的提取工艺 。 火棘红色素原料易得 、 量大 、 成本低 、 提取工艺简单 ,
安全无污染 , 便于生产 。
4
.
2 火棘红色素属水溶性色素 , 在酸性条件下较稳定 , 对光稳定性好 , 对热在 80 ℃ 以下稳
定 , 可用作食品和化妆品的着色剂 。
4
.
3 实验证明 , esF 十 、 N a HS马 、 线仇 对色素有较大影响 , 使用过程中应避免与色素接触 。 常
用食品添加剂食盐 、 蔗糖及柠檬酸对火棘红色素有增色作用 , 有利于在食品中应用 。
4
.
4 火棘红色素属于花青素昔类 3[] , 在水溶液中 , 可见光区最大吸收波长 为1以 = 490 nr
, 紫
外线光区最大吸收波长 为m歌 = 24() nI , 其精细化学结构有待进一步深人研究 。
S ot 山es on E丫。 , e廿on a n d rP o pe 川 se of Rde 巧罗 ne n t 丘 o m 巧 ar aC n廿aI FO州UL盯 e a n a F n吐t
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oC le 罗 , C h ux ion g , 6 7 5仪刀
A加。 . c t : hT e an ut 耐 der p ign l e n t 15 ex t acr t de for m 巧由 c an ht a oF ir u n aen a fur i t . hT e ex t司 ti n g me t hdo s
an d ag e n t 15 se lce t de by e x pe ir m e n st an d ph y s i e co h e n五e al P or pe rt ie s of ht e er d p i g l l e n t h a ve be e n s ut d ide
旋州 0找sI : R e d p ign l e n t for m 巧acr an ht a oF rt u n e an a fur i t E x t二 it o n hP y s i e co h e而 e al p or 拌 rt i e s
参考文缺
l 〕 林春绵 , 王忠杰等 , 食品与发酵工业 , 19 6 (4) : 50 ~ 53 。
幻 王杰 , 任仲皎等 , 化学通报 , 19 4 ( 4 ) : 46 。
3〕 马 自超 , 庞业珍 , 天然食用 色素化学及生产工艺学 , 中国林业 出版社 , 19 4 0
(责任编辑 韦 薇 )