水蠟果實(shí)天然紅色素的穩(wěn)定性研究

何玲玲, 蘭麗艷, 高艷萍, 楊艷杰, 孫 伶

(沈陽化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽 110142)

水蠟果實(shí)天然紅色素的穩(wěn)定性研究

何玲玲, 蘭麗艷, 高艷萍, 楊艷杰, 孫 伶

(沈陽化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽 110142)

從水蠟果實(shí)中提取天然紅色素并研究其穩(wěn)定性.以體積分?jǐn)?shù)40%的乙醇溶液為提取劑,從水蠟果實(shí)中提取天然紅色素,并研究 pH值、溫度、各種食品添加劑及金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響.結(jié)果表明:該色素在酸性與中性條件下穩(wěn)定,而在堿性條件下結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變;該色素在 100℃以下非常穩(wěn)定;常見食品添加劑蔗糖、氯化鈉及金屬離子 K+、Ca2+、Al3+對(duì)色素穩(wěn)定性基本沒有影響,說明該色素是一種實(shí)用性較強(qiáng)的天然色素.

水蠟果實(shí); 色素; 提取; 穩(wěn)定性

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

水蠟果實(shí):采于沈陽化工大學(xué)校園內(nèi),干燥后用粉碎機(jī)粉碎備用.體積分?jǐn)?shù)為 95%的乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、蔗糖、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋁等均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?

1.1.2 儀器

紫外-可見分光光度計(jì) (UV-1201,北京瑞麗分析儀器公司);高速萬能粉碎機(jī) (FW80,天津市泰斯特儀器有限公司);集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 (DF-101S,鞏義市英峪予華儀器廠);酸度計(jì)(PHS-3C,上海雷磁儀器廠);臺(tái)式離心機(jī)(TDL80-2B,上海安亭科學(xué)儀器廠);循環(huán)水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ),鞏義市英峪予華儀器廠).

1.2 方法

1.2.1 色素的光譜特性

取原料 10 g,加體積分?jǐn)?shù)為 40%的乙醇溶液 350 mL,于 60℃攪拌回流 1.5 h,離心除去固體,抽濾,將濾液減壓濃縮近干,轉(zhuǎn)入燒杯,在烘箱內(nèi) 80℃蒸干,用研缽研碎,得色素.取少量配制成 25 mL溶液,于 200～400 nm掃描測(cè)定其紫外吸收光譜.

1.2.2 色素穩(wěn)定性研究

1.2.2.1 pH值對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取適量色素溶液,調(diào)節(jié) pH值后放置 30 min,于 200～400 nm掃描測(cè)定其紫外吸收光譜.

1.2.2.2 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取適量色素溶液,在不同溫度下加熱 1 h后,取出冷卻至室溫,于 200～400 nm范圍內(nèi)測(cè)定其紫外吸收光譜.

1.2.2.3 常見食品添加劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取適量色素溶液及各種食品添加劑的溶液,配制成含有不同濃度食品添加劑的色素溶液,放置 30 min后,于 200～400 nm掃描測(cè)定其紫外吸收光譜.

1.2.2.4 不同金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取適量色素溶液及各種金屬離子 (均為氯化物)的溶液,配制成含有不同濃度金屬離子的色素溶液,放置 30 min后,于 200～400 nm掃描測(cè)定其紫外吸收光譜.

2 結(jié)果與分析

2.1 色素的光譜特性

水蠟果實(shí)色素的紫外吸收光譜見圖 1,可見該色素在 210～260 nm之間有一吸收峰,該峰的最大值處的吸收波長(zhǎng)為 224 nm.

圖 1 水蠟果實(shí)色素的紫外吸收光譜Fig.1 UV spectrum of the pigment extracted from the fruits ofLigustrum obtusifoliumSieb.et Zucc

2.2 色素的理化性質(zhì)

2.2.1 pH值對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

pH值對(duì)色素穩(wěn)定性的影響見圖 2.可見色素的紫外吸收光譜在酸性與中性(pH1～7)條件下基本沒有變化,而在堿性條件下 (pH9～13)其吸收光譜發(fā)生了改變,說明其結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變.

圖 2 pH值對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.2 The effects of pH on the stability of the pigment

2.2.2 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響見圖 3.可見隨著溫度的改變,色素溶液的紫外吸收曲線未發(fā)生明顯的改變,說明該色素在 100℃以下非常穩(wěn)定.

圖 3 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.3 The effects of temperature on the stability of the pigment

2.2.3 常見食品添加劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

常見食品添加劑蔗糖及氯化鈉對(duì)色素的影響見圖 4、圖 5.可見隨著蔗糖與氯化鈉濃度的增加,色素的吸收曲線幾乎沒有發(fā)生變化,說明蔗糖與氯化鈉的存在對(duì)色素的穩(wěn)定性沒有影響.

圖 4 蔗糖對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.4 The effects of sucrose on the stability of the pig ment

圖 5 氯化鈉對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.5 The effects ofNaCl on the stability of the pigment

2.2.4 不同金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

常見金屬離子 K+、Ca2+、Al3+對(duì)色素穩(wěn)定性的影響見圖 6～圖 8.可見隨著離子質(zhì)量濃度的增大,吸收譜圖沒有發(fā)生明顯變化,說明不同質(zhì)量濃度的 K+、Ca2+、Al3+對(duì)色素穩(wěn)定性基本沒有影響.

圖 6 K+對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.6 The effects of K+on the stability of the pigment

圖 7 Ca2+對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.7 The effects of Ca2+on the stability of the pigment

圖 8 Al3+對(duì)色素穩(wěn)定性的影響Fig.8 The effects ofAl3+on the stability of the pigment

3 結(jié) 論

水蠟果實(shí)天然紅色素是一種天然色素,其提取工藝簡(jiǎn)單,原料價(jià)廉易得,提取溶劑可回收重復(fù)利用,成本極低.該色素在酸性與中性條件下穩(wěn)定,而在堿性條件下結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變;該色素在 100℃以下非常穩(wěn)定;常見食品添加劑蔗糖、氯化鈉及金屬離子 K+、Ca2+、Al3+對(duì)色素穩(wěn)定性基本沒有影響.因此,水蠟果實(shí)天然紅色素是一種具有很廣闊的開發(fā)和利用前景的天然色素.

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[2] 崔文新,耿越,王鳳芹,等.幾種天然食用色素抗氧化作用研究 [J].食品科學(xué),2008,29(4):401-404.

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[5] 王新,劉彬,孟凡瑞,等.栗殼提取物抗氧化活性研究[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2008,35(4): 348-350.

[6] Sam eerA S M,Kristian F N,Thom as O L,et al.Exploring Fungal B iodiversity for the Production of W ater-soluble Pigm ents as Potential N atural Food Colorants[J].Current Opinion in B iotechnology, 2005,16:231-238.

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[8] 何玲玲,王新,張英,等.水蠟果實(shí)天然紅色素的提取工藝研究 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(33): 16533-16534.

Stability ofNaturalRed Pigment Extracted from Fruits ofLigustrum Obtusifolium Sieb.et Zucc.

HE L ing-ling, LAN L i-yan, GAO Yan-ping, YANG Yan-jie, SUN L ing
(Shenyang U niversity of Chem ical Technology,Shenyang110142,China)

The stability of the natural red pigm ent extracted from the fruits of Ligustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.was investigated.The natural red pigm entwas extracted from the fruits of Ligustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.by40%content alcohol solution.The effects of pH,temperature,different food additions and m etal ions on the stability of the pigm ent w ere studied.The results indicated that the red pigm entwas stable to acid and neutrality,and structure w ould change in alkali.The pigm ent was very stable at below100℃.The comm on food addition sugar,sodium chloride and m etal ion K+,Ca2+and A l3+had no effect on the pigm ent stability.So the pigm ent was a kind of natural pigm ent of high practicality.

fruits of L igustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.; pigm ent; extraction; stability

TS202.3

A色素分為天然色素和合成色素兩大類.隨著毒理學(xué)和分析化學(xué)的不斷發(fā)展,人類逐漸認(rèn)識(shí)到多數(shù)合成色素品種對(duì)人體有較為嚴(yán)重的毒性和致畸、致癌作用[1].天然色素來自天然物質(zhì),主要由植物組織中提取,也包括來自動(dòng)物和微生物的一些色素[2].天然色素具有安全、健康的特點(diǎn),許多還具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥理功能[3-5],因而,利用無毒無害的天然物質(zhì)提取、開發(fā)食用、化妝品和醫(yī)用色素,成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)[6].水蠟樹 (L igustrum obtusifoliumSieb.et Zucc.)為木犀科女貞屬植物,落葉灌木,原產(chǎn)我國(guó)中部,常栽植為綠籬,供觀賞,分布于我國(guó)大部分地區(qū),花期 5月,果實(shí)為核果,黑色,呈寬橢圓形[7].在前期工作中[8],我們對(duì)水蠟果實(shí)天然色素的提取工藝進(jìn)行了研究,考察了提取劑濃度、提取溫度、提取時(shí)間、料液比及超聲輔助等因素的影響.本文將對(duì)水蠟果實(shí)天然紅色素的穩(wěn)定性進(jìn)行研究,以期為水蠟果實(shí)的綜合利用提供新的途徑及參考.

1004-4639(2010)03-0196-03

2009-10-21

遼寧省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃資助(2008565)

何玲玲(1976-),女,遼寧海城人,講師,碩士,主要從事天然產(chǎn)物活性成分的研究.