山茶花花色苷的穩定性研究

李永強，楊士花，高 斌，李凌飛，啟有芳

（1.云南農業大學食品科技學院，云南昆明650201；2.云南農業大學外語學院，云南昆明650201）

山茶花花色苷的穩定性研究

李永強1，楊士花2，高 斌1，李凌飛1，啟有芳1

（1.云南農業大學食品科技學院，云南昆明650201；2.云南農業大學外語學院，云南昆明650201）

山茶花花色苷是一種重要的天然色素資源，由于穩定性較差，限制了其廣泛應用。以山茶花為材料，用1%鹽酸/甲醇提取花色苷，探討了光照、金屬離子和食品添加劑對山茶花花色苷穩定性的影響。結果表明：山茶花花色苷對光線、鐵離子、鋁離子、過氧化氫比較敏感，鎂離子和鈣離子對其穩定性有一定影響，而鋅離子和銅離子對其影響不明顯。亞硫酸鈉、山梨酸鉀、檸檬酸、維生素C和蔗糖對山茶花花色苷有一定的保護作用。

山茶花，花色苷，穩定性

食用色素作為一種重要的食品添加劑，對食品的色、香、味有很大的影響。隨著人民的生活水平的提高，人們的食品安全意識以及保健意識也在日益提高，因此開發利用動植物天然食用色素資源，日益受到人們的普遍重視［1-4］。天然食用色素能夠為食品提供繽紛的色彩，同時賦予食品高質量的感官品質和營養健康而愈加受到人們的關注和青睞，特別是功能性天然食用色素，因此找到和開發更多的天然色素已成為食用色素發展的必然趨勢［5-6］。山茶花（Camellia japonica L.）為山茶科山茶屬植物，又名茶花、山茶、耐冬，原產我國［7］。山茶花花色為玫瑰紅，是開發天然食用色素的良好資源，作者已經對山茶花紅色素初步定性為花色苷色素，可見光范圍最大吸收波長為484nm。花色苷是人們最熟悉的水溶性天然食用色素，在自然界中廣泛分布，構成了植物王國中絕大多數品種的藍色、紅色、紫色和黃色等［8-9］，但是由于花色苷的穩定性較差，限制了對該色素的廣泛應用。目前對山茶花花色苷穩定性的研究較少，本文通過研究光照、金屬離子以及各種食品添加劑對山茶花花色苷穩定性的影響，以期為該色素在食品工業中的利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山茶花 均于2008年1月20日采自云南農業大學，置于-20℃冰箱中儲存備用；甲醇、鹽酸、三氯化鐵、氯化鎂、硫酸鋅、氯化鈉、硫酸銅、氯化鈣、三氯化鋁、亞硫酸鈉、30%過氧化氫、蔗糖、檸檬酸、維生素C、山梨酸鉀 均為分析純。

WFZ UV-2100型分光光度計 尤尼柯（上海）儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 山茶花花色苷的提取工藝 準確稱取10g樣品，置于研缽中加入少量1%鹽酸/甲醇，研磨，提取10min后過濾，重復3次，定容于500mL容量瓶中。

1.2.2 光照對山茶花花色苷穩定性的影響 取一定量色素提取液裝于3個50mL容量瓶中，分別在避光、室內自然光和室外自然光照射的條件下放置不同時間后，稀釋兩倍，在484nm處測其吸光度。

1.2.3 金屬離子對山茶花花色苷穩定性的影響 取一定量色素提取液裝于10mL具塞試管中，依次向其中分別加入0、0.1、0.5、1.0、5.0mL的0.1mol/L鎂、鈣、鐵、鋅、鋁、銅離子溶液，使之配制成金屬離子濃度為0、0.001、0.005、0.010、0.050mol/L的色素溶液，以色素提取溶劑作參比，避光放置不同時間后，稀釋兩倍，在484nm處測其吸光度。

1.2.4 食品添加劑對山茶花花色苷穩定性的影響取一定量色素提取液裝于10mL具塞試管中，依次向其中分別加入0、1、2、3、4mL的3%過氧化氫溶液、0.1mol/L亞硫酸鈉溶液、10mg/mL山梨酸鉀溶液、10mg/mL檸檬酸溶液、10mg/mL維生素 C溶液、10mg/mL蔗糖溶液，以色素提取溶劑作參比，避光放置不同時間后，稀釋兩倍，在484nm處測其吸光度。

2 結果與討論

2.1 光照對山茶花花色苷穩定性的影響

由圖1可知，在室外自然光照射的條件下，放置24h后，色素溶液由桃紅色變為粉紅色，放置72h后，色素溶液由粉紅色變為淺紅色，同時色素溶液的吸光度下降較大；在避光和室內自然光照射的條件下，色素溶液的顏色變化不明顯，吸光度變化不大，說明該色素對光線較敏感。

圖1 光照對山茶花花色苷穩定性的影響

2.2 金屬離子對山茶花花色苷穩定性的影響

圖2 金屬離子對山茶花花色苷穩定性的影響

由圖2可見，對于鎂離子和鈣離子，避光放置0h和0.5h，隨著離子濃度的增加，吸光度降低，當濃度達到0.005mol/L后，變化不再明顯，當避光放置24h后，隨離子濃度的增加，吸光度降低，當濃度達到0.005mol/L后，吸光度呈增加趨勢，可能因為時間延長后，鎂離子和鈣離子與色素發生了絡合反應；對于鐵離子和鋁離子，隨著放置時間和離子濃度的增加，色素溶液吸光度呈增加趨勢，可能是因為鐵離子和鋁離子也與色素發生了絡合反應［10］；對于鋅離子和銅離子，隨放置時間和離子濃度的增加，色素溶液的吸光度變化不大。說明該色素對于鐵離子、鋁離子比較敏感，鎂離子和鈣離子對其穩定性有一定影響，而鋅離子和銅離子對其影響不明顯。

2.3 食品添加劑對山茶花花色苷穩定性的影響

2.3.1 過氧化氫對山茶花花色苷穩定性的影響 由圖3可見，隨著過氧化氫濃度的增加，色素溶液由桃紅色變為無色，避光放置0h和0.5h后，吸光度呈緩慢增加的趨勢，可能是花色苷與過氧化氫作用生成了醌類物質的原因，隨著時間的延長，色素溶液吸光度又呈降低趨勢，說明過氧化氫對山茶花花色苷穩定性影響較大。

圖3 過氧化氫對山茶花花色苷穩定性的影響

2.3.2 亞硫酸鈉對山茶花花色苷穩定性的影響 由圖4可見，隨著亞硫酸鈉濃度的提高，色素溶液吸光度變化不明顯，避光保存24h后色素溶液的吸光度明顯高于保存0h和0.5h色素溶液的吸光度，說明亞硫酸鈉作為還原劑，對山茶花花色苷有一定的保護作用。

圖4 亞硫酸鈉對山茶花花色苷穩定性的影響

2.3.3 山梨酸鉀對山茶花花色苷穩定性的影響 由圖5可見，隨著山梨酸鉀濃度的提高，不同保存時間的色素溶液吸光度都呈增加趨勢，說明山梨酸鉀對山茶花花色苷有一定的保護作用。

圖5 山梨酸鉀對山茶花花色苷穩定性的影響

2.3.4 檸檬酸對山茶花花色苷穩定性的影響 由圖6可見，對于不同保存時間的色素溶液，隨著檸檬酸濃度的提高，色素溶液的吸光度不再降低甚至略有升高。因為酸性介質對花色苷有一定的保護作用［10］，所以檸檬酸對山茶花花色苷有一定的保護作用。

圖6 檸檬酸對山茶花花色苷穩定性的影響

2.3.5 維生素C對山茶花花色苷穩定性的影響 由圖7可見，對于不同保存時間的色素溶液，隨維生素C濃度的增加，吸光度呈增加趨勢，說明維生素C對山茶花花色苷有一定保護作用。前人研究［10］發現花色苷溶液加入維生素C后，維生素C氧化生成過氧化氫，加速花色苷的分解，本實驗可能因為保存時間比較短，過氧化氫沒有生成或生成量很少。

圖7 維生素C對山茶花花色苷穩定性的影響

2.3.6 蔗糖對山茶花花色苷穩定性的影響 由圖8可見，隨著蔗糖濃度的提高，不同保存時間的色素溶液吸光度呈增加趨勢，說明蔗糖對山茶花花色苷有一定的保護作用，這與李清芳的研究結果相似［11］。

3 結論

本研究通過對山茶花花色苷的穩定性研究，發現山茶花花色苷對光線、鐵離子、鋁離子、過氧化氫比較敏感，鎂離子和鈣離子對其穩定性有一定影響，而鋅離子和銅離子對其影響不明顯。亞硫酸鈉、山梨酸鉀、檸檬酸、維生素C和蔗糖對山茶花花色苷有一定的保護作用。

圖8 蔗糖對山茶花花色苷穩定性的影響

［1］余芳，彭常安.食用色素及其安全性分析［J］.蕪湖職業技術學院學報，2002，9（3）：20-22.

［2］任玉林，李華，邴貴德，等.天然食用色素花色苷［J］.食品科學，1995，16（7）：22-27.

［3］林志堅，于新.火龍果紅色素穩定性研究［J］.華南農業大學學報，2003，24（4）：79-83.

［4］黎欹，黃小鳳，李中林.利用苦瓜子衣廢料制備食用色素的研究［J］.林產化工通訊，2003，37（2）：3-7.

［5］曹志榮.食用色素與人體健康［J］.化學世界，2000（8）：446.

［6］閻炳宗.食用著色劑發展趨勢［J］.食品科技，2004（2）：47-51.

［7］馮志舟.山茶花及其藥用價值［J］.云南林業，2003，24（5）：23.

［8］陸國權，吳小蓉.黑豆皮色素的提取及其理化性質研究［J］.中國糧油學報，1997，12（3）：53-58.

［9］周紅.坼草果色素的提取及理化性質研究［J］.現代化工，2000，20（10）：38-40.

［10］Markakis.Anthocyanins as Food Colors［M］.New York，1982：181-207.

［11］李清芳.虞美人紅色素的提取及性質研究［J］.食品工業科技，1997（5）：6-8.

Study on the stabilities of Camellia Japonica L.anthocyanins

LI Yong-qiang1，YANG Shi-hua2，GAO Bin1，LI Ling-fei1，QI You-fang1
（1.College of Food Science and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China；2.College of Foreign Languages，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China）

The anthocyanins was extracted using 1%hydrochloric acid/methanol from Camellia japonica L.The factors that affected stability of the anthocyanins were investigated.The results indicated light，Fe3+，Al3+，and hydrogen peroxide had great influences on the anthocyanins.Also，Mg2+and Ca2+had some influences on the anthocyanins.However，the effects of Zn2+and Cu2+on the anthocyanins were not obvious.Sodium sulfite，potassium sorbate，citric acid，VCand sucrose had certain protective effects on the anthocyanins.

Camellia japonica L.；anthocyanins；stability

TS202.3

A

1002-0306（2010）11-0312-03

2009-03-20

李永強（1975-），男，博士，講師，研究方向：天然產物化學。