全 文 ：288　
颜廷才 ,王淑琴 ,孟宪军
(沈阳农业大学食品学院 ,辽宁沈阳 110161)
摘　要:以短梗五加果为实验材料 ,结果表明:五加果色素属于花青素类 ,在 525nm波长处有最大吸收峰。光照、高温 、
高 pH可明显加速色素的降解 ,维生素 C及 Fe3 +、Al3 +、Cu2 +、Mg2 +金属离子对短梗五加色素稳定性的影响不明显 。正
交实验结果表明 , pH对短梗五加色素稳定性的影响最大 ,其次为温度和维生素 C,使短梗五加色素稳定的最佳条件
为:pH4.0、0℃冷藏 、添加维生素 C0.3mL,短期贮藏时添加维生素 C对短梗五加果色素的稳定性有促进作用 。
关键词:短梗五加 ,色素 ,稳定性 ,花青素
Studyonthestabilityofpigmentextracting
fromAcanthopanxsenticacosusHarmsfruit
YANTing-cai, WANGShu-qin, MENGXian-jun
(ColegeofFoodScience, ShenyangAgriculturalUniversity, Shenyang110161, China)
Abstract:ThematerialofthestudyisAcanthopanxsenticacosusHarmsfruit.Theresultsindicated:thepigmentof
AcanthopanxsenticacosusHarmsfruitbelongedtoanthocyanin, itsabsorbingapexwasat525nm.Ilumination, high
temperatureandpHcouldacceleratethedecomposabilityofthepigmentnotably, vitaminC, Fe3+ , Al3+ , Cu2 + and
Mg2 + hadnoevidentinfluencetothestabilityofthepigment.Theorthogonaltestindicated:thesequenceofthe
factorsafectingthestabilityofthepigmentwaspH, temperatureandvitaminCfromgreatnesstosmalness.The
bestconditionswhichimprovedthestabilityofpigmentwerepH4.0 , storagetemperature0℃, vitaminCadding
volume0.3mL.InshortphasestoragetherightvolumevitaminCcanimprovethestabilityofthepigment.
Keywords:AcanthopanxsenticacosusHarms;pigment;stability;anthocyanin
中图分类号:TS202.3　　　　文献标识码:A　　　　文 章 编 号:1002-0306(2009)10-0288-03
收稿日期:2009-01-19
作者简介:颜廷才(1977-),男 , 讲师 ,博士研究生 ,研究方向:果蔬深
加工与活性物质提取。
　 　 刺 五 加 [ Acanthopanxsenticacosus(Rupr.＆
Maxim.)Harms]属于五加科五加属植物 ,系直立式蔓
生灌木 ,果实为浆果状核果 ,球形或卵球形 , 直径
5～ 8mm,果期 7月下旬 ～ 9月 ,霜后由绿色变黑色 ,有
五棱。主产于黑龙江省 ,在吉林 、辽宁 、河北和山西
等省亦有分布。刺五加是一种重要的中药材 ,历代
本草均有记载。经分析测定 ,化学成分有维生素 A、
B1、B2及 C等 , 10多种矿物质成分以及丰富的葡萄
糖 、半乳糖 、胡萝卜素 ,还具有刺激性荷尔蒙的作用 ,
另外有芝麻脂素 、木栓酮 、皂苷 、刺五加苷 、丁香苷 、
非芳香性不饱和有机酸等生物活性成分 ,果中刺五
加三糖占干重的 6.8%,其总皂苷含量为 0.29%,国内
外对刺五加深入研究的结果证实:刺五加果浸出物
基本无毒 ,能调节机体新陈代谢的功能 ,增强对疾病
的抵抗力 ,提高机体的免疫机能 ,是一种较好的扶正
固本 、镇静安神的药物 ,可用于治疗神经衰弱 、高血
压 、低血压 、冠心病 、白细胞减少等症 。食品色素是
食品加工中不可缺少的添加剂 ,长期以来大量使用
人工合成色素 ,但是人工合成色素毒性大 ,特别是近
来由于苏丹红等食品色素问题 ,更加促进了天然色
素的研究与开发 ,随着社会的发展和人们对健康认
识的提高 ,化学合成着色剂的使用量在逐年下降 ,而
天然着色剂正越来越受欢迎。但是 ,天然色素稳定
性比较差 ,严重制约了天然色素的使用 。希望通过
本研究找出影响五加果色素稳定性的因素 ,采取相
应的方法提高其稳定性 , 能为五加果色素应用提供
一定的合理建议和方法 , 加快五加果天然色素的市
场应用。
1　材料与方法
1.1　材料与设备
短梗五加果粉　丹东农科院培育短梗五加果经
打浆 、冷冻干燥成粉末放于冰箱冻藏;、盐酸 、乙醇　分
析纯;NaOH,柠檬酸 , 维生素 C,三氯化铁 (FeCl3 ·
6H2 O), 氯化铝 (AlCl3 · 6H2O), 硫酸铜 (CuSO4 ·
5H2O),硫酸镁(MgSO4 · 7H2O)硅藻土等 。
7200型可见分光光度计　尤尼柯(上海)有限公
司;PH-S-3精密数显酸度计　浙江象山县石铺海天
电子仪器厂;TDL-5000B型离心机　上海安亭科学
仪器厂等 。
1.2　实验方法
DOI :10.13386/j.issn1002-0306.2009.10.077
289　
1.2.1　短梗五加果色素的特征光谱　取 10g短梗五
加果粉 ,用水定容到 100mL,取 5mL用 95%乙醇定容
到 100mL,浸提 2h,离心后过滤 。以紫外-可见光度
计在波长 320～ 620nm范围内扫描确定最大吸收峰。
1.2.2　短梗五加色素稳定性单因素实验
1.2.2.1　温度对短梗五加色素稳定性的影响　取短
梗五加果粉水溶液 25mL用 95%的乙醇定容到
1000mL,浸提 2h,离心后过滤 ,作为实验样品溶液 。
取溶液 4份各 20mL,分别放置在 0、20、50、90℃中保
温 5h,取出后调节至室温 ,观察溶液颜色变化 ,并在
525nm波长处测吸光值。
1.2.2.2　pH对短梗五加色素稳定性的影响　取溶液
5份各 20mL,用 1mol/L柠檬酸 、1mol/L氢氧化钠将
短梗五加色素溶液分别调 pH至 2、4、6、7、8。 5d后
观察溶液颜色变化 ,并在 525nm波长处测吸光值。
1.2.2.3　光照对短梗五加色素稳定性的影响　取溶
液 2份各 100mL,分别放置在室内自然光下和冰箱中
避光保存 ,存储 0、1、2、3、4、5、6、7d,每天观察溶液颜
色变化 ,并在 525nm波长处测吸光值 。
1.2.2.4　金属离子对短梗五加色素稳定性的影响　
取 3份短梗五加色素溶液 ,每份 20mL,分别编号为
1～ 3号。分别加入三氯化铁(FeCl3 · 6H2O)溶液 0.1、
0.2、0.3mL。搅拌均匀后 , 5d后观察溶液颜色变化 ,
并在 525nm波长处测吸光值。 Al3+、Cu2+、Mg2+同
Fe3 +的操作 。
1.2.2.5　维生素 C对短梗五加色素稳定性的影响　
取 4份色素溶液 ,每份 20mL,分别加入 1%维生素 C
溶液 0.1、0.2、0.3、0.4mL。搅拌均匀后 , 5d后观察溶
液颜色变化 ,并在 525nm波长处测吸光值 。
1.2.3　正交实验　根据单因素实验的结果 ,选择合
适的因素和水平 ,按照表 1设计正交实验 。
表 1　正交实验因素水平表
水平
因素
ApH B温度(℃) C维生素 C(mL)
1 4.0 0 0.1
2 6.0 20 0.2
3 8.0 40 0.3
2　结果与分析
2.1　短梗五加果色素的特征光谱
图 1　短梗五加果色素的吸收光谱扫描图
从图 1可以看出 ,短梗五加果色素在 525nm左
右有比较明显的吸收峰 ,溶液呈现紫红色。根据资
料经验和不同 pH变色特征可以看出 ,短梗五加果色
素属于多酚类色素 ,其中包括一些花青素和类黄酮
等多酚化合物 , 实验都以 525nm作为色素的检测
波长 。
2.2　单因素实验
2.2.1　温度对短梗五加色素稳定性的影响　由图 2
可知 ,温度对短梗五加色素稳定性的影响很大 ,温度
越低色素稳定性越好。温度为 0℃时吸光值最大 ,为
0.233,色素溶液为红色 。随贮存温度升高 ,色素溶液
吸光值逐渐降低。当温度超过 50℃时 ,色素溶液的
吸光值明显迅速下降 ,这说明高温对色素有一定的
降解作用 。可见 ,短梗五加色素的热稳定性不高 ,需
要在低温下冷藏。
图 2　温度对短梗五加色素稳定性的影响
2.2.2　pH对短梗五加色素稳定性的影响　由图 3可
知 , pH对短梗五加色素稳定性的影响也很大 , pH4.0
时吸光值最大 ,为 0.227,色素溶液为红色。随 pH升
高 ,吸光值明显减小 , pH7.0时减至最小 ,为 0.118,色
素溶液颜色为红绿色;之后吸光值又增大 , pH8.0时
吸光值为 0.122,颜色变为橄榄绿色 。 pH2.0时 ,吸光
值偏小 ,原因可能是在调 pH时 ,加入的柠檬酸溶液
过多而对色素溶液的稀释作用。由此可得出结论:
短梗五加色素酸性条件下稳定 ,当 pH>7时 ,色素溶
液变为绿色 ,已经脱离了红色系 ,不稳定。
图 3　pH对短梗五加色素稳定性的影响
2.2.3　光照对短梗五加色素稳定性的影响　由图 4
可知 ,避光保存的色素溶液吸光值始终保持在 0.2以
上 ,溶液颜色始终为红色。光照 1d后 ,吸光值开始
迅速下降;随光照时间增加 ,色素溶液吸光值急剧减
小。在第 4d时 ,吸光值已经降至 0.060,色素溶液颜
色变为橙色。第 7d时吸光值为 0.025,色素几乎全部
分解 。这说明光照对短梗五加色素有强烈的降解作
用 ,该色素应避光保存。
2.2.4　金属离子对短梗五加色素稳定性的影响　由
图 5可知 ,金属离子对短梗五加色素稳定性的影响
很小 ,加入金属离子后 ,溶液颜色几乎没有变化 ,吸
光值变化也很小 。Fe3+、Al3+、Mg2 +加入的量越多 ,色
素溶液的吸光值稍变大 ,而 Cu2 +加入的量越多 ,色素
溶液的吸光值越小 。由吸光值的变化趋势可见 ,
Cu2+对短梗五加色素有降解作用;而 Fe3+、Al3+、Mg2 +
的加入使色素溶液的吸光值变大 ,可能是由于操作
290　
图 4　光照对短梗五加色素稳定性的影响
和所使用分光光度计误差过大的缘故所致 ,或者是
适量的 Fe3 +、Al3+、Mg2 +确实对短梗五加色素有一定
的增色作用 ,此问题有待深入研究。
图 5　金属离子对短梗五加色素稳定性的影响
2.2.5　维生素 C对短梗五加色素稳定性的影响　由
图 6可知 ,维生素 C对短梗五加色素稳定性的影响
不大 ,但是加入维生素 C0.2mL以后吸光值有增大的
趋势。维生素 C对花青素类色素有降解作用 ,但是
由此次实验得到了相反的结果 ,这可能是由于维生
素 C也属于多元醇的酚短时间内未与色素发生降解
反应 ,相反增加了色素的吸光值 ,随着时间的延长才
会降解花青素 ,降低溶液吸光值 。
图 6　维生素 C对短梗五加色素稳定性的影响
2.2.6　正交实验　由三因素三水平正交实验表 2可
知 ,根据极差分析 ,以上三个因素对短梗五加色素稳
定性的影响顺序为:pH对短梗五加色素稳定性的影
响最大 ,其次为温度 ,再其次为维生素 C。在本实验
所选用的水平中 ,使短梗五加色素稳定的最佳方案
为:pH4.0、冷藏温度 0℃、添加维生素 C0.3mL。
3　结论
短梗五加色素易溶于乙醇 , 在 95%乙醇 pH4.0
条件下短梗五加色素溶液在 525nm波长处有最大吸
收峰。光照实验结果表明:短梗五加色素光稳定性
极差 ,在保存 、应用及加工中一定要避光;pH实验结
果表明:短梗五加色素在酸性条件下较稳定 ,在碱性
条件下很不稳定 ,已脱离该色素红色系;温度实验结
果表明:短梗五加色素的热稳定性也较差 ,高温易分
表 2　正交实验结果表
实验号 A B C 吸光值
1 4.0 0 0.1 0.228
2 4.0 20 0.2 0.227
3 4.0 40 0.3 0.225
4 6.0 0 0.2 0.121
5 6.0 20 0.3 0.120
6 6.0 40 0.1 0.109
7 8.0 0 0.3 0.110
8 8.0 20 0.1 0.109
9 8.0 40 0.2 0.101
k1 0.227 0.153 0.149k
2 0.117 0.152 0.150k
3 0.107 0.145 0.152R 0.120 0.008 0.003
最优方案 A1 B1 C3
解 ,在冷藏温度下稳定;维生素 C实验结果表明:维
生素 C对短梗五加色素稳定性的影响不明显 ,短时
间内维生素 C对其有增色作用;金属离子实验结果
表明:金属离子对短梗五加色素稳定性的影响很小。
正交实验结果表明:pH对短梗五加色素稳定性的影
响最大 ,其次为温度 、维生素 C。短梗五加色素最稳
定的条件为:0℃冷藏 、pH=4.0,添加适量维生素 C
0.3mL。因此 ,在实际生产中 ,要在避光 、冷藏 、酸性
环境条件下保存短梗五加色素溶液。
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