全 文 :第 37卷 第 4期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.37No.4
2009年 4月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Apr.2009
天目琼花果实中红色素的稳定性 1)
黄占华 张 斌 李 杨 林 聪
(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨 , 150040)
摘 要 探讨了天目琼花果实中红色素的稳定性 , 并对其主要影响因素如温度 、光照 、pH值 、金属离子等进行
了分析。结果表明:环境温度小于 40℃、无光照条件下 , 天目琼花果实中红色素的稳定性较好;pH值为 3.0 ~ 8.0
时 ,天目琼花果实中红色素比较稳定;金属离子对天目琼花果实中红色素稳定性的影响差别比较大 , 其中金属离子Mg2+、Ba2+、 Fe3+和 Cu2+易导致其红色素稳定性的下降。
关键词 天目琼花;果实;红色素;稳定性
分类号 Q949
StabilityofRedPigmentinFruitsofViburnumsargentii/HuangZhanhua, ZhangBin, LiYang, LinCong(KeyLabo-ratoryofBio-basedMaterialScienceandTechnology, MinistryofEducation(NortheastForestryUniversity), Harbin
150040, P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2009, 37(4).-30 ~ 31
AnexperimentwasconductedtostudythestabilityofredpigmentinfruitsofViburnumsargentiKoehne.Theinfluen-
cingfactorssuchastemperature, light, pHandmetalionswereanalysed.ResultsshowedthatthestabilityofredpigmentinfruitsofV.sargentiwasthebestattemperaturesbelow40 degreesCunderdarkconditions, whilethestabilityofred
pigmentwasbeteratpHvaluesrangingfrom 3.0 to8.0.Anobviousdifferencewasfoundintheinfluencesofmetalions
onthestabilityofredpigment, andMg2+, Ba2+, Fe3+andCu2+ decreasedthestabilityofredpigment.
Keywords Viburnumsargentii;Fruits;Redpigments;Stability
天目琼花(ViburnumsargentiiKoehne)又称山绣球 、鸡树
条子 、鸡树条荚蒾等 , 主要分布于东北 、华北等地区。 天目琼
花不仅具有较高的观赏价值 , 而且可入药 ,其枝 、叶 、果实具有
活血 、镇痛 、止痒 、利尿的功效 [ 1-2] 。因此 ,积极开展天目琼花
的研究 ,对于美化环境 、防治疾病都有重要的作用。目前 ,关
于天目琼花的研究主要集中在引种 、栽培 、繁育技术及园林绿
化方面 [ 3-4] , 而对于天目琼花果实成分中红色素的稳定性研
究未见有相关报道。为了充分利用天目琼花这一植物资源 ,
对天目琼花果实成分中红色素的稳定性进行了分析研究 ,为
天目琼花果实的合理开发与利用提供科学依据。
1 材料与方法
天目琼花果实 ,采自黑龙江省尚志市帽儿山林场;果胶酶
购于 Sigma公司;氯化铁 、氯化钙 、氯化钡 、氯化铝 、硫酸镁 、硫
酸铜 、碳酸钾 、碳酸钠以及柠檬酸均为分析纯。旋转薄膜蒸发
器 RE-85(上海青浦沪西仪器厂);紫外可见分光光度计为
TU-1900PC型(北京普析通用仪器有限公司);电子天平
ES1205-4型(沈阳龙腾电子有限公司);电热恒温鼓风干燥
DHG-9140A型(上海一恒科技有限公司)。
天目琼花果实红色素的提取:本研究采用酶法提取。将
一定量的乙酸—乙酸钠缓冲溶液 、果胶酶和天目琼花果实一
同放入搅拌机中 ,搅拌成匀浆状态 ,将溶液倒入 15mL具塞管
中 ,再放入恒温水浴锅中酶解 2h,抽滤 , 旋转蒸发 ,低温烘干 ,
得天目琼花果实红色素产品 [ 5-6] 。
温度对天目琼花果实红色素稳定性的测定方法:称取 0.2g
1)黑龙江省自然科学基金项目(C200616)和哈尔滨市科技创新
人才项目(2008RFQXN001)。
第一作者简介:黄占华 ,女 , 1975年 10月生 , 生物质材料科学与
技术教育部重点实验室(东北林业大学),讲师。
收稿日期:2008年 10月 27日。
责任编辑:潘 华。
的天目琼花果实红色素 ,用水定容至 200mL, 配制 1g/L的天
目琼花果实红色素溶液。取等量溶液分别于 20、 40、60、 80及
100℃的恒温水浴中放置 2h, 冷却至室温后 , 采用紫外分光
光度计在其最大吸收波长处 ,测定其吸光度的值 , 并目测其颜
色变化情况 , 以此来判断温度对天目琼花果实红色素稳定性
的影响。
光照对天目琼花果实红色素稳定性的测定方法:取 20mL
天目琼花果实红色素溶液 ,分别放置于室外日光照射和室内阴
暗处放置 7h后 ,测定其吸光值 ,并目测其颜色变化情况。
pH值对天目琼花果实红色素稳定性的测定方法:采用柠
檬酸 —磷酸盐缓冲溶液作为测定红色素对 pH值稳定性实验
的溶液。分别量取 5mL红色素溶液与 5 mL(pH1 ~ 10)缓冲
液充分混合 ,配置成不同 pH值的红色素溶液 , 以 5mL纯水
与 5mL相应缓冲溶液的混合液为空白 , 测定其 279nm处的
吸光度值 ,并目测其颜色变化情况。
金属离子对天目琼花果实红色素稳定性的测定方法:将
氯化铁 、氯化钙 、氯化钡 、氯化铝 、硫酸镁 、硫酸铜 、碳酸钾以及
碳酸钠分别配置成 0.025、 0.050、 0.100及 0.200 mol/L4个
梯度浓度的 Fe3+、Ca2+、Ba2+、Al3+、Mg2+、Cu2+、K+和 Na+的
离子溶液 ,分别取以上溶液 5mL加入到 5mL的天目琼花果
实红色素溶液中 , 对照液为 5mL相应金属离子溶液与 5 mL
超纯水的混合液 ,所有待测溶液均放置于室温暗处 , 测定其在
279nm处吸光度的值 , 并目测其颜色变化情况 [ 7-9] 。
2 结果与分析
2.1 温度对天目琼花果实红色素稳定性的影响
环境温度是判断色素稳定性的重要因素。当环境温度从
20℃升至 100℃时 ,天目琼花果实红色素随着温度的升高 ,吸
光度值逐渐增大 ,溶液颜色也随着温度的升高逐渐加深。在
温度由 20℃升至 60℃时 ,红色素吸光度的值由 0.78增至 0.84,
增加缓慢;当温度由 60℃升至 100℃时 , 吸光度的值由 0.84
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2009.04.003
快速增加到 1.308, 而且溶液颜色不仅加深至深红色。由此
可知 ,升高温度时 , 可能使红色素分子内部发生了聚合 , 导致
吸光度和颜色都加深。当环境温度由 20℃升至 40℃时 ,红
色素吸光度的值仅增加 0.007,可以认为在 40℃以下时 ,天目
琼花果实红色素的稳定性较好。 同时 , 这表明天目琼花果实
红色素不适于较高温度的食品加工利用。
2.2 光照对天目琼花果实红色素稳定性的影响
光照对天目琼花果实中红色素稳定性的影响结果见表
1。从表 1可知 ,随着光照时间的延长 ,天目琼花果实红色素
颜色由橙黄色变为淡黄色 ,吸光度的值逐渐降低 ,说明光照可
能会使天目琼花果实红色素发生部分分解 , 但光照 3 h后 ,吸
光度变化很小 , 趋于稳定。当采用无光条件时 , 再放置 1 ~ 4
h, 吸光度的值基本没有变化 ,说明在无光条件下 ,红色素的稳
定性较好。
表 1 光照对天目琼花果实红色素稳定性的影响
时间 /h 无光照 光照 时间 /h 无光照 光照
1 0.951 0.931 3 0.945 0.794
2 0.949 0.845 4 0.950 0.802
2.3 pH值对天目琼花果实红色素稳定性的影响
pH值是测定色素稳定性的一个重要指标。当体系 pH
值由 1增至 3时 ,天目琼花果实红色素的吸光度值由 0.371
增为 0.395,这就说明 , 降低酸的强度 , 有利于天目琼花果实
红色素的稳定,分解程度降低 ,吸光度值升高;当 pH值由 8增加
到 10时,目琼花果实红色素的吸光度值由 0.397降至 0.376,由
此可推断 ,碱度升高 , 容易促进天目琼花果实红色素的分解 ,
结果导致天目琼花果实红色素吸光度值的降低;当 pH值为 3 ~
8范围内时 ,天目琼花果实红色素吸光度的值无明显变化 ,且
溶液颜色也无明显变化 ,由此说明天目琼花果实红色素在 pH
值为 3 ~ 8范围内相对比较稳定 , 但在强酸强碱环境下天目琼
花果实红色素容易分解 ,结果就会限制其利用。
2.4 金属离子对天目琼花果实红色素稳定性的影响
从表 2可以看出, 8种金属离子对天目琼花果实红色素均
有不同程度的影响, 在红色素溶液的吸光度值及颜色变化上 ,
影响效应不同。含有 Ca2+、Na+、K+, Al3+离子的天目琼花果
实红色素溶液颜色上无明显变化, 且红色素溶液吸光度的值随
着金属离子浓度的改变变化不大。这表明 4种离子没有与红
色素发生络合反应 , 对天目琼花果实红色素的稳定性较好。含
有 Mg2+和 Ba2+溶液的天目琼花果实红色素的溶液颜色成乳
白色, 颜色均比对照液浅, 说明 Mg2+和 Ba2+可能与对天目琼花
果实红色素发生了某些反应 ,进而使溶液颜色发生了改变。含
Cu2+的红色素溶液 , 由于 Cu2+本身颜色的影响而使红色素液
的颜色发生了明显的变化, 变为天蓝色 , 而且吸光度值随着
Cu2+浓度的不同差异很大 ,由此说明 Cu2+对该色素有不良影
响或破坏作用。含 Fe3+的红色素溶液颜色为黄棕色 , 颜色发
生了明显的变化 ,基本失去了原有的色泽, 而且其吸光度骤然
增大, 说明 Fe3+与天目琼花果实红色素发生了化学反应 ,所以
Fe3+对天目琼花果实红色素起到了的不良影响或破坏作用。
3 结论
温度在 40℃以下 , 天目琼花果实红色素保持较好的稳定
性;同时 , 光照对红色素的稳定性也有影响 ,但是在无光条件
下放置 ,有利于保持红色素的稳定性。
溶液酸碱度环境对天目琼花果实红色素的稳定性有一定
的影响 ,强酸或强碱环境会导致稳定性的降低 ,但当 pH值为
3 ~ 8范围内时 ,天目琼花果实红色素的溶液颜色与吸光度值
均无明显变化 ,这表明红色素在此范围内状态稳定。
表 2 金属离子对天目琼花果实红色素稳定性的影响
金属离子 离子浓度 /mol· L-1 吸光度 金属离子
离子浓度 /
mol· L-1 吸光度
Ba2+ 0.025 0.421 Ca2+ 0.025 0.381
0.050 0.403 0.050 0.385
0.100 0.615 0.100 0.644
0.200 0.381 0.200 0.422
Cu2+ 0.025 1.744 Na+ 0.025 0.548
0.050 1.412 0.050 0.382
0.100 0.794 0.100 0.476
0.200 2.542 0.200 0.504
Mg2+ 0.025 0.448 K+ 0.025 0.426
0.050 0.318 0.050 0.399
0.100 0.434 0.100 0.448
0.200 0.544 0.200 0.589
Al3+ 0.025 0.363 Fe3+ 0.025 9.999
0.050 0.240 0.050 9.999
0.100 0.312 0.100 9.999
0.200 0.368 0.200 9.999
金属离子对天目琼花果实红色素稳定性的影响有一定的
差别 , 其中 Mg2+、Ba2+、Fe3+和 Cu2+4种金属离子对天目琼花
果实红色素稳定性易产生不良影响或破坏作用;而 Ca2+、
Na+、K+和 Al3+4种金属离子的天目琼花果实红色素溶液颜
色无明显变化 ,且其吸光度随着金属离子浓度的改变变化不
大 , 说明这 4种离子没有与其红色素发生络合反应 , 对天目琼
花果实红色素的稳定性较好。
天目琼花果实红色素具有一定的稳定性 , 它是一种天然
食用色素 ,有必要进行适当的开发利用 , 特别是在食品 、医药
等行业中应具有较为广阔的开发应用前景。
参 考 文 献
[ 1] 杜凤国 ,刁绍起.天目琼花果实的营养成分 [ J] .东北林业大学
学报 , 2007, 35(1):84-85.
[ 2] 裴毅 ,李彦冰 , 王栋 ,等.鸡树条荚蒾果实中挥发油的 GC-MS
分析 [ J].中草药 , 2006, 37(9):1320-1321.
[ 3] 郭宝成 ,李殿波 ,闫继春.野生花木鸡树条荚蒾的引种栽培技术
[ J].中国林副特产 , 2000, 52(1):25.
[ 4] 于倩玉 ,闫红霞 ,于树成.鸡树条荚蒾在园林绿化中的应用 [ J] .
林业勘查设计 , 2008, 148(1):67-68.
[ 5] 林关羽 ,汪钊 ,洪小仙 ,等.乙醇酶法从番茄中提取番茄红素的
研究 [ J].中国食品添加剂 , 2005(5):23-25.
[ 6] 郭庆祝 ,刘玉.纤维素酶法提取天然辣椒素的研究 [ J].现代食
品科技 , 2007, 23(6):45-50.
[ 7] 邓素兰.荚蒾果实红色素稳定性研究 [ J] .中国农学通报 , 2007,
23(4):101-104.
[ 8] 吴宇宽 ,刘章武.红枣红色素稳定性的研究 [ J] .武汉工业学院
学报 , 2008, 27(1):11-14.
[ 9] 陈郑镔 ,刘剑秋 ,陈炳华 , 等.白檀果肉红色素稳定性研究 [ J] .
漳州师范学院学报:自然科学版 , 2008, 59(1):91-96.
31第 4期 黄占华等:天目琼花果实中红色素的稳定性