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蓝靛果紫红色素的提取及其理化性质研究



全 文 : 2006, Vol. 27, No. 10 食品科学 ※工艺技术276
蓝靛果紫红色素的提取及其理化性质研究
赵彦杰
(山东临沂师范学院农林学院,山东 临沂 276000)
摘 要:以蓝靛果为原料,用树脂法提取了蓝靛果紫红色素,并对其理化性质进行了研究。结果表明,AB-8树
脂对蓝靛果色素具有较高的吸附量,用50%乙醇为洗脱剂得到的产品质量好、色价高、且AB-8树脂重复使用20
次后吸附率仅降低1.29%;该色素在酸性条件下具有较好的稳定性,并且对光、热和常用食品添加剂比较稳定,
是一种价廉易得、安全可靠、使用方便的天然植物色素,在食品工业中有一定的开发利用价值。
关键词:蓝靛果;紫红色素;提取;性能
Extraction and Characteristic of Purplish Red Pigment from Lonicera caerulea
ZHAO Yan-jie
(Agriforestry College, Linyi Normal University, Linyi 276000, China)
Abstract :The purplish red pigment was extracted from Lonicera cae ulea with resins, and its characteristic was studied. The
results showed that AB-8 resin had the best performance of absorbing the purplish red pigment. In the course of desorbing the
absorbed pigment, 50% ethanol was optimal. AB-8 resin was selected during the experiment. After repeating 20 times, the
absorption factor was only at a loss of 1.29%. The pigment was stable in acid solution, and the light, heat and common food additions
also had no evident influences on its stability. So the pigment from Lon cera caeruleamight be used as a ood addition.
Key words:Lonicera caerulea;purplish red pigment; xtracti g;characteristic
中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2006)10-0276-03
收稿日期:2006-07-29
作者简介:赵彦杰(1965-),男,副教授,主要从事生物资源开发和利用的教学与研究工作。
食品的色泽是评定食品质量的重要指标,只有
色、香、味俱佳的食品才能引起人们的食欲。人工合
成色素由于色泽鲜艳,着色力强,用量少,性能稳
定,价格低廉而深受食品工业欢迎,但近年来,由于
许多食用合成色素对人体有影响和危害,因此人们越来
越重视天然色素的开发和应用[1~5]。蓝靛果(Lonicera
caerulea)为忍冬科忍冬属野生食用浆果类植物,其果实
营养丰富,含有大量人体需要的蛋白质、脂肪、维生
素等;经临床试验证明,对心脑血管疾病有一定疗
效,并有抗病毒、抗癌、改善肝脏解毒作用等功效。
果实呈暗蓝色,富含紫红色素,是一种值得研究和开
发的天然食用色素资源[6~16]。用树脂法提取龙葵果色素
至今还尚未见报道,笔者用树脂法对笔者对其紫红色素
的提取和性能进行了研究,旨在为开发和利用该色素提
供科学依据。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
蓝靛果采自山东蒙山。
722型光栅分光光度计、旋转蒸发器RE-52、UV1100
紫外-可见分光光度计、ZK-82A型真空干燥箱。
D101-A树脂、D101-C树脂 天津农药总厂;AB-8
树脂、X-5树脂、NKA-2树脂 南开大学化工厂,新
树脂按常规方法活化。
实验中所用试剂均为化学纯。
1.2方法
1.2.1蓝靛果紫红色素提取液的制备
新鲜蓝靛果用酸水(pH2)浸泡24h,然后过滤得色素
提取液。
1.2.2树脂对蓝靛果紫红色素的吸附比较
分别称取1.00g活化的D101-A、D101-C、AB-8、X-
5、NKA-2湿树脂于100ml锥形瓶中,并加入20ml浓度
一定的蓝靛果紫红色素溶液,在室温下静止吸附24h,
然后在722型光栅分光光度计上于520nm处测定上层清液
的吸光度,比较各吸光度及吸附率大小,确定其最佳
树脂。
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1.2.3AB-8树脂提取蓝靛果紫红色素的工艺
经过实验,得出最佳工艺步骤如下:
蓝靛果————→提取液————→——→—————→
解吸液————→——→蓝靛果紫红色素
1.2.4色素产品理化性质的研究
色素产品溶解性,食品中常用的几种食品添加剂、
pH值、光、热等对蓝靛果色素稳定性的影响及该色素
的耐氧化还原性等的研究。
2 结果与分析
2.1蓝靛果紫红色素的吸收光谱
取少量蓝靛果紫红色素溶液,用UV1100紫外-可
见分光光度计在400~600nm波长内扫描得到蓝靛果紫红
色素的吸收光谱图,见图1。由图1可以看出蓝靛果紫
红色素的最大吸收峰为520nm。
图1 蓝靛果紫色素的吸收光谱
Fig.1 Absorption spectrum of Lonicera caerulea purplish red
p igment
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
400440480520560600
A
波长(nm)
树脂名称 树脂量(g) 吸附前A0 吸附后A 吸附率(%)
D101-A 1.00 0.876 0.165 81.16
D101-C 1.00 0.876 0.217 75.23
AB-8 1.00 0.876 0.148 83.10
X-5 1.00 0.876 0.163 81.39
NKA-2 1.00 0.876 0.366 58.22
表1 不同树脂对色素的吸附
Table 1 Adsorption pigment with different resins
时间 溶剂
(min) 甲醇 丙酮 乙酸乙酯 50%乙醇
40 0.314 0.216 0.025 0.187
60 0.440 0.420 0.083 0.436
80 0.500 0.521 0.124 0.556
100 0.541 0.560 0.185 0.610
表2 不同溶剂对蓝靛果紫红色素的洗脱
Table 2 Eluting the purplish red pigment of Lonicera caerulea
with different solvents
次数 流出液吸光值 吸附率(%)
1 0.145 82.98
3 0.146 97.30
5 0.147 97.30
7 0.147 97.06
9 0.148 96.83
11 0.149 96.60
13 0.150 96.24
17 0.153 95.66
20 0.156 81.69
表3 AB-8树脂使用次数与吸附率的关系
Table 3 Relations between times of using AB-8 resin and
adsorption rate
2.2不同树脂对蓝靛果紫红色素的吸附
结果见表1。由表1可知,在5种树脂中,AB-8
树脂的吸附率最高,达83.10%;NKA-2树脂的吸附率
最低,为58.22%。
2.3洗脱剂对蓝靛果紫红色素的洗脱
分别取甲醇、丙酮、乙酸乙酯和50%乙醇,对吸
附了色素的AB-8湿树脂在常温下进行静态洗脱1h,测
定洗脱液在520nm处的吸光度。结果见表2,比较表明
用50%的乙醇洗脱效果最好。
2.4树脂的重复使用性能
称取4g活化的AB-8树脂上柱,用50%的乙醇及
蒸馏水洗净。取配好的色素溶液在520nm处测吸光度
A0=0.852,然后取该色素溶液20ml进行流动吸附,控
制流速为2ml/min,测其流出液吸光度,结果见表3。
从表3可以看出,AB-8树脂重复循环使用20次后,流
出液的吸光度变化较小,吸附率仅降低1.29%,说明
AB-8树脂对蓝靛果紫红色素的吸附较好。
2.5色素产品理化性质的研究
2.5.1色素产品的溶解性实验
常温下各取少许色素浓缩液分别用 10% HCl、
0.1mol/L Na2CO3、蒸馏水、60%乙醇、丙酮、乙醚、
环乙烷、乙酸乙酯等进行溶解性实验。实验结果表明,
该色素易溶于水、乙醇、丙酮、酸及碱等极性溶剂,
不溶于乙醚等非极性溶剂。
2.5.2pH对色素颜色的影响
吸取试验溶液,用0.1mol/L的盐酸或0.1mol/L的氢
氧化钠溶液调节pH,观察颜色变化。实验结果表明(见
表4),该色素在酸性(pH≤5)条件下较为稳定,在中性
和碱性(pH>6)条件下不稳定,色素颜色发生变化,但
无沉淀及其他现象发生,所以该色素适宜于酸性条件下
使用。
2.5.3色素产品的热稳定性
取适量色素溶液,用蒸馏水稀释定容至25ml,在
不同的温度下加热1h,观察其颜色变化,冷却,测其
吸光度。实验结果表明,从室温到80℃,加热对色素
吸光度无明显影响,只有当温度达80℃以上或长时间加
酸水提取 树脂吸附 淋洗 50%乙醇洗脱
减压浓缩 干燥
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热时才会对色素降解具有较强作用。这说明该色素在适
当温度下对热稳定性较好。
2.5.4色素产品的光稳定性
将pH为1~7的色素溶液均置于无色透明具塞的玻
璃瓶中,存放在室内朝阳处,间隔一定时间测其吸光
度,并观察颜色变化。结果色素在1~10d内吸光度基
本不变,11~20d吸光度有减少趋势,但溶液颜色仍为
红色,表明该色素耐光性能良好。
2.5.5金属离子对色素的影响
分别在色素溶液中加入含有一定量的Na+、K+、
Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Al3+、Fe3+等溶液,观察
色素稳定性并测定吸光度。结果表明(表5),实验中
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+离子对色素液有一定的
护色作用,但Cu2+、Al3+、Fe3+等离子对色素液具有
增色和变色作用。
pH值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
色素溶液颜色 深红 深红 深红 红 红 橙 橙 黄 黄 黄 黄 黄
表4 色素溶液与 pH值的关系
Table 4 Relations between pigment solution and pH
金属离子 对照 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Zn2+ Cu2+ Al3+ Fe3+
吸光度 0.8200.805.808.8350.8180.8100.9480.9390.608
颜色 红 红 红 红 红 红 深红 深红 浅黄
表5 金属离子对色素的影响
Table 5 Influence of metal ions on pigment
2.5.6常用食品添加剂对色素的影响
分别在色素溶液中加入不同浓度的蔗糖、食盐、
苯甲酸钠等溶液,测定其吸光度。实验结果表明,蔗
糖、食盐和苯甲酸钠等对色素的色泽无明显改变。
2.5.7氧化剂和还原剂对色素的影响
在色素溶液中加入一定量的氧化剂H2O2和还原剂
Na2SO3后颜色稍微变浅,但不太显著,说明该色素具
有一定的耐氧化还原能力。
3 结 论
3.1AB-8树脂对蓝靛果紫红色素具有较高的吸附量,
用50%乙醇为洗脱剂洗脱效果最佳,所得产品色素质量
好,色价高,且AB-8树脂重复使用20次后吸附性能
依然稳定。
3.2本实验得到的产品,在酸性条件下较稳定,色泽
鲜艳,水溶性好,对光、热、氧化剂、还原剂和常
用食品添加剂等有较强的耐受性。Na+、K+、Ca2 +、
Mg2+、Zn2+离子对色素液有一定的护色作用,但Cu2+、
Al3+、Fe3+等离子对色素液具有增色和变色作用。
参考文献:
[1] 陈合, 许牡丹. 新型食品原料制备技术与应用[M]. 北京: 化学工业
出版社, 2003. 238.
[2] 任玉华, 李华, 邴贵德, 等. 天然食用色素—花色苷[J]. 食品科学,
1995, 16(7): 22-27.
[3] 庄志仁. 天然着色剂在食品中的应用 [J]. 中国食品工业, 2000, (10):
38-39.
[4] 凌关庭. 食品添加剂手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 1997.
[5] 单成双, 译. 从日本专利所见的食用天然色素[J]. 食品科学, 1983,
(7): 34-37.
[6] Anikina E V, Syrchina A I, Vereshchagin A L, et al. A bitteriridoid
glucoside from Lonicera caeruleafruits[J]. Khimiya-Prirodnykh-
Soedinenii, 1988, (4): 598-600.
[7] Vereshchagin A L. Chemical investigation of the bitter substances of the
fruit of Lonicera caerulea[J]. Ch mistry of Natural Compounds, 1989,
25(3): 289-292.
[8] 桂明珠, 胡宝忠. 小浆果栽培生物学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2001.
117-133.
[9] 许双庆. 蓝靛果忍冬的营养成分[J]. 黑龙江园艺, 1986, (2): 35.
[10]李淑芹, 李延冰, 都昌杰. 蓝靛果中黄酮类成分初探及总含量测定
[J]. 东北农业大学学报, 1996, 27(1): 99-101.
[11]马自超. 蓝靛果中的花青素色素的研究[J]. 中国野生植物资源, 1996
(2): 1-5.
[12]王燕兰, 沈卓群, 姚贵良, 等. 蓝靛果天然食用红色素[J]. 中国野生
植物, 1990, (1): 1-13.
[13]戚向阳, 彭光华. 蓝靛果色素的特性研究[J]. 湖北农业科学, 2003,
(1): 70-73.
[14]吴信子, 朴京一, 张小勇, 等. 蓝靛果花青素的分离与鉴定[J]. 延边
大学学报, 2001, 27(3): 191-194.
[15]侯江雁, 李彦冰, 崔立杰. 蓝靛果保健颗粒的制备和毒理实验[J]. 中
医药学报, 2001, 29(3): 58.
[16]Zholobova Z P. Basis for commercial cultivation of blue honeysuckle[J].
Sadovodstvo I Vinogradarstvo, 1990, (8): 23-25.
中 国 科 技 核 心 期 刊