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蓝靛果红色素稳定性的研究



全 文 :102 
蓝靛果红色素稳定性的研究
王振宇1, 2 田福 1
(1.东北林业大学 150040;2.哈尔滨工业大学 150001)
  摘 要:蓝靛果是一种新兴的野生浆果资源 , 营养丰富 , 果中含有大量红色素 , 且具有多种营养保健功
能。本文研究了温度 , pH值 , 氧化剂和还原剂 , 金属离子以及几种常见的食品添加剂对蓝靛果红色素稳定性
的影响。结果表明:该色素在 70℃以下稳定性较好;色素在酸性条件下稳定 , 抗氧化能力较差;在 6种金属
离子中:Cu2+、 Al3+对色素有一定的增色效果 , Ca2+、 Zn2+、 Mg2+对色素稳定性无明显影响 , Fe3+对色素有
破坏作用;蔗糖 、 NaCl、 柠檬酸 、 苯甲酸钠对色素无不良影响 , Vc对色素有较强的破坏作用。蓝靛果红色素
是可以广泛用于食品 、 医药和化妆品等工业的天然植物色素。
关键词:蓝靛果;红色素;稳定性
中图分类号:TS202.3   文献标识码:A   文章编号:1006-2513 (2007) 03-0102-04
Studyonthestabilityoftheredpigmentfrom
loniceraedulisturcz
WANGZhen-yu1, 2 TIANFu1
(1.NortheastForestUniversity, Harbin 150040;2.HarbinIndustryUniversity 150001)
Abstract:LoniceraedulisTurczisanewkindofberryresources, thefruithavealotredpigmentandalsohavemany
nourishmentfunction.Thisarticlestudythetemperature, thepHvalue, oxide-reducingmediumvivification, the
metalsionandsomecommonfoodadditivesontheeffectsofthestabilityoftheredpigmentfromLoniceraedulisTurcz.
Theresultshowedthatitisstablebelow70℃ andacidiccondition, butsensitivetotheoxidant;Cu2+andAl3+shows
certaineffectofcolorimproving, Ca2+、 Zn2+andMg2+showsnoobviouslyeffecttothecolor, butFe3+haveharmful
effectonit;thepigmentwasdestroyedbyVcbutnotthesugar, NaCl, citricacid, sodiumbenzoate.Theredpigment
fromLoniceraedulisTurczcanbewidelyusedintheindustryoffood、 medicineandcosmeticasanatureplantpig-
ment.
Keywords:loniceraedulisturcz;redpigment;stability
蓝靛果 (loniceraedlulis)是一种多年生灌
木 , 属忍冬科 (caprifoliaccac), 生于林区 、 山
坡 、林缘湿地 , 主要分布于我国北方吉林 、 黑龙
江 、内蒙古等地 , 在华北各地区 , 日本 、 俄罗斯
也有分布 [ 1] 。是一种新的野生浆果资源 , 具有
“第三代水果 ” 之称 , 果实富含糖类 、 有机酸 、
矿物质 、维生素和多种微量元素;茎叶和果实可
提取天然紫红色素 , 是天然食品添加剂的重要来
源。现代医学研究证明蓝靛果具有清热解毒功
能 , 有抗炎和抗病毒能力 , 能抗氧化 、 抗衰老 、
降低血压 、改善肝脏的解毒功能 , 且具有抗肿瘤
功效 , 可缓解放疗后的不适症状 , 可减缓化疗后
白细胞数量降低的作用 [ 2] 。可以用于开发多种功
能性食品 、保健食品 、 营养滋补品和药品等系列
收稿日期: 2007-04-10
作者简介:王振宇 (1957-), 男 , 教授 , 博士 , 主要从事天然植物活性成分的开发。
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产品 。目前关于蓝靛果功能性的研究已有报
道 [ 3] [ 4] , 但在蓝靛果红色素稳定性方面的研究较
少 。本实验研究了多种因素对蓝靛果红色素稳定
性的影响 , 以期为蓝靛果红色素的开发利用提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 、 试剂与仪器
材料:蓝靛果由延边芳草特产开发有限公司
提供。
试剂:无水乙醇 、 盐酸 、 氯化钾 、 醋酸 、 硼
酸 、柠檬酸 、 磷酸氢二钠 、硫酸铜 、氯化钙 、 氯
化铁 、 氯化铝 、 硫酸锌 、 硫酸镁 、 亚硫酸钠 、
H2O2 、维生素 C、 蔗糖 、 NaCl、苯甲酸钠。
仪器:DK-98-1型电热恒温水浴锅 (天津
市泰斯特仪器有限公司), 722s型可见分光光度
计 (上海精密科学仪器有限公司);YP2001N型
电子天平 (上海精密科学仪器有限公司), RE-
52A旋转蒸发仪 (上海亚荣生化仪器厂);TDL-
5台式离心机 (上海安亭科学仪器厂)。
1.2 方法
1.2.1 蓝靛果红色素的提取
采用酸化乙醇提取法 , 取一定量的粉碎后的
蓝靛果 , 加入 70%的乙醇 , 按料液比 1 ∶10, 在
50℃恒温水浴锅中浸提 2.5h, 然后将提取液在
45℃以下用旋转蒸发仪进行减压旋转蒸发浓缩 ,
得到蓝靛果红色素。
采用紫外 -可见光全波扫描仪测得该色素在
可见光区最大吸收波长在 510nm处 。
1.2.2 温度对红色素稳定性的影响
取蓝靛果红色素 0.2mL, 用 pH=3.0的磷酸
氢二钠 -柠檬酸缓冲溶液定容到 100mL, 分别置
于室温 (约 22℃)、 40℃、 60℃、 80℃、 100℃的
恒温水浴锅中 , 每隔 20min测其吸光值。
1.2.3 pH值对红色素稳定性的影响
取蓝靛果红色素 0.1mL, 分别用 pH=3.0、
4.0、 5.0、 6.0、 7.0、 8.0、 9.0、 1.0、 11.0、
12.0的 KCl-HCl、醋酸 -硼酸 -磷酸 -NaOH缓
冲液定容到 50mL, 于室温观察不同 pH值下色素
溶液颜色变化 , 用紫外 -可见光全波扫描仪确定
不同 pH值下的最大吸收峰及吸光值。
1.2.4 氧化剂和还原剂对红色素稳定性的影响
取蓝靛果红色素 0.2mL, 用 pH=3.0的缓冲
液定容到 100mL, 分别配制成含 NaSO3和 H2O2
不同浓度的溶液 , 不定时测定在最大吸收峰处的
吸光值。
1.2.5 金属离子对红色素稳定性的影响
分 别 配 制 0.5mol/L Cu2+、 Zn2+、 Fe3+、
Ca2+、 Mg2+和 Al3+金属离子溶液。取每种金属离
子溶液各 1mL, 空白样 (CK)加入 1mL蒸馏水 ,
用 pH=3.0的缓冲液稀释到 50mL, 避光保存
12d, 每隔 2d测 1次吸光值 。
1.2.6 食品添加剂对红色素稳定性的影响
取 0.1mL蓝靛果红色素 , 分别配制成不同浓
度的 NaCl、 蔗糖 、 维生素 C和苯甲酸钠溶液
(pH=3.0), 避光条件下保存 12d, 每隔 2d测 1
次吸光值 。
2 结果与分析
2.1 温度对红色素稳定性的影响
由图 1可知 , 蓝靛果红色素对热的稳定性较
好 , 在室温下几乎没有变化 , 当温度在 70℃以下
时吸光值随时间变化较小;当温度超过 80℃时 ,
耐热性明显降低 , 随时间的延长吸光度下降较
快;在 100℃时加热 120min后吸光值下降了近
40%。因此对蓝靛果红色素的加工处理应在 70℃
以下进行 。
图 1 温度对红色素稳定性的影响
2.2 pH值对红色素稳定性的影响
由表 1可知 , 蓝靛果红色素在 pH=3时其最
大吸收波长为 510nm, 色素呈稳定的红色;随 pH
值的增大 , 当 pH值在 4 7的范围时其最大吸收
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波长发生改变且颜色由红色变为粉紫色;当 pH
在 8 10之间时最大波长稳定在 460nm处此时颜
色逐渐变深;在碱性条件下随着 pH值的继续增
大溶液的颜色变为蓝色 。
表 1 pH值对红色素稳定性的影响
pH 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
λmax (nm) 510 516 530 542 545 460 460 460 559 无
A510nm 0.888 0.266 0.135 0.245 0.814 0.823 0.861 0.818 0.800 无
这是由于不同 pH值引起色素结构变化造成
的 , 在溶液中 , 存在着 4种结构的平衡:醌型碱 ,
黄钅羊盐阳离子 , 假碱和查耳酮 , 伴随着水化平衡
的转换色素溶液发生色泽和颜色程度的改变 [ 5] 。
说明蓝靛果红色素溶液在酸性条件下稳定。
2.3 氧化剂和还原剂对红色素稳定性的影响
图 2 H2O2和 Na2SO3对红色素稳定性的影响
由图 2可见 , 随着 H2O2浓度的增加和时间
的延长 , 色素溶液的吸光值下降明显 , 当 H2O2
浓度为 0.10%时 , 100min后吸光值损失了 65%,
且色素溶液颜色由红色逐渐退色 , 变成粉色;当
H2O2浓度为 0.20%时 , 100min后吸光值损失了
95%, 色素溶液已接近无色。说明该色素的抗氧
化性较差 。随着 Na2SO3浓度和时间的增大和延
长 , 色素溶液的吸光值在刚开始一段时间下降明
显 , 随后吸光度趋向稳定 , 在 Na2SO3 浓度为
0.05mmol/L时 , 10min后吸光值损失 20%, 在
10 100min吸光值几乎没有变化 , 说明该色素
在低浓度的 Na2SO3有一定的抗还原性;但在浓
度为 0.2mmol/L时吸光值损失了 65%, 说明蓝靛
果红色素在较高浓度的 Na2SO3中抗还原性较弱。
2.4 金属离子对红色素稳定性的影响
图 3表明 , 在 pH=3.0的条件下 6种金属离
子中含 Cu2+和 Al3+的色素溶液的吸光值明显大于
对照组 , 说明这两种金属离子对蓝靛果红色素具
有一定的增色和保护作用;含 Ca2+, Zn2 +和
Mg2+的色素溶液吸光值与对照组相比并无明显变
化 , 说明这三种金属离子对色素溶液的影响不
大;但 Fe3+对蓝靛果红色素稳定性影响较大 , 从
开始色素溶液的吸光值就明显低于对照组 , 且随
着时间的延长吸光值逐渐下降 , 12d后色素溶液
颜色由红色变为黄色 , 可见 Fe3+对蓝靛果红色素
有破坏作用。
图 3 金属离子对红色素稳定性的影响
2.5 食品添加剂对红色素稳定性的影响
2.5.1 NaCl对红色素稳定性的影响
从图 4可以看出不同浓度的食盐对蓝靛果红
色素的稳定性都有一定的保护作用 , 且随着浓度
的增加其吸光值也明显高于对照组 , 12d后观察
颜色基本没有变化 , 说明食盐对该色素有增色和
保护作用 。
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图 4 NaCl对红色素稳定性的影响
2.5.2 蔗糖对红色素稳定性的影响
结果见图 5, 蔗糖对色素溶液并无不良影响 ,
不同浓度蔗糖溶液的吸光值与对照组相比都有所
增加;当浓度为 5%时前 6d吸光值相近 , 但在 8d
后吸光值也高于对照组 , 说明蔗糖对蓝靛果红色
素具有一定的保护作用。
图 5 蔗糖对红色素稳定性的影响
2.5.3 维生素 C对红色素稳定性的影响
图 6 维生素 C对红色素稳定性的影响
维生素 C对蓝靛果红色素的破坏较大 , 结果
显示 (图 6)在红色素溶液中加入不同浓度的维
生素 C其吸光值相对空白样都显著降低 , 且随着
浓度的增加吸光值下降也越快 。当维生素 C浓度
为 0.3%时 , 12d后吸光值下降了 80%。因此应
避免在蓝靛果红色素中加入维生素 C。
2.5.4 苯甲酸钠对蓝靛果红色素稳定性的影响
图 7 苯甲酸钠对红色素稳定性的影响
由图 7可以看出苯甲酸钠对蓝靛果红色素的
稳定性有一定的影响 , 在前 6d不同浓度苯甲酸钠
溶液的吸光值都低于对照组 , 但在 8d后其吸光值
依然保持稳定且高于对照组 , 当浓度为 0.10%时
其吸光值明显高于其他水平组 , 说明低浓度的苯
甲酸钠对色素溶液有一定的增色和保护效果 , 高
浓度时对色素溶液有破坏作用 , 因此在食品中应
尽量使用低浓度的苯甲酸钠 。
3 结论
本实验中提取出的蓝靛果红色素溶液呈红
色 , 是一种良好的天然食品着色剂 。该色素在
70℃以下稳定性较好 , 当 pH<4时呈稳定的红
色;6种金属离子中 Cu2+和 Al3+有一定的增色作
用 , Ca2 +、 Zn2+和 Mg2+对蓝靛果红色素没有显著
的影响 , 而 Fe3+则对红色素有破坏作用 , 使溶液
变为黄色 。常见的食品添加剂中:NaCl可以使色
素溶液的吸光值增大;蔗糖对蓝靛果红色素没有
影响 , 而维生素 C可以使红色素退色 , 低浓度的
苯甲酸钠对红色素具有一定的保护作用。
参考文献
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