白牛槭紅色素的提取及穩定性

岳樺　劉相嵐

摘要：以白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）秋色葉片為供試材料，對紅色素提取方法和理化性質進行研究，為平面干燥花保色奠定基礎。通過正交試驗確定了白牛槭紅色素最佳提取條件為：0.1 mol/L鹽酸-70%乙醇溶液，料液比1 g ∶30 mL，70 ℃條件下提取4 h。穩定性試驗結果表明，提取的白牛槭紅色素在酸性條件下穩定性較好；具有較好的耐熱性和一定的耐光性；不耐氧化還原劑；Fe2+、Fe3+使其顏色發生明顯變化；碳水化合物、有機酸對白牛槭紅色素有保護作用。

關鍵詞：白牛槭；紅色素；提取方法；穩定性

中圖分類號： S687.101 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0218-03

收稿日期：2013-08-20

作者簡介：岳樺（1962—），女，遼寧營口人，碩士，教授，主要從事花卉種質資源、花卉遺傳育種研究。Tel：（0451）82191548；E-mail：yuehua0123@126.com。平面干燥花又稱壓花，是將植物材料經脫水、保色壓制和干燥處理而成的平面花材通過構思、設計制作成的植物工藝品[1-2]。白牛槭為哈爾濱自然植被中分布的重要秋季彩葉植物，其秋葉紅艷，葉形秀麗，是平面干燥花藝術中很好的紅色葉材；但是在壓制過程中葉片易出現褪色、褐變及其他不同程度色變，使材料失去原有的面貌[3]。本試驗通過對白牛槭葉片紅色素提取及其理化性質等方面的研究，分析其影響壓花保色的因素，探討有利于白牛槭葉片乃至其他紅色材料的護色因子，為保色工藝提供理論基礎和科學依據。

1材料與方法

1.1供試材料、試劑與儀器

材料：白牛槭葉片于2012年10月采自黑龍江金龍山國家森林公園，微波干燥后保存。

試劑：無水乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸錳、硝酸鉛、蔗糖、檸檬酸、亞硫酸鈉、過氧化氫、蒸餾水等均為分析純。

儀器：SIMADZUUV2550紫外可見分光光度計、電子天平、PHS-2型酸度計、DGN-99型臺式微型離心機、DK-98-I電子恒溫水浴鍋等。

1.2研究方法

1.2.1色素的提取酸化乙醇法：新鮮白牛槭葉片→清洗→干燥→粉碎→稱量→浸提→過濾→色素液。設置提取劑（A）、提取時間（B）、提取溫度（C）、料液比（D）4因素3水平正交設計（表1），得出該色素的最佳提取方案。

1.2.2色素的光譜特性分析在室溫下，以蒸餾水為對照液，用1 cm比色皿在紫外可見分光光度計200～800 nm波長內，以1 nm為精度進行掃描，測定色素的吸收光譜。

1.2.3色素理化性質試驗

1.2.3.1將色素樣品分別溶于一定量的水、甲醇、無水乙醇、正丁醇、石油醚、丙酮、氯仿中，觀察其溶解狀況。

1.2.3.2分別取色素提取液5 mL于試管中，用 1 mol/L HCl和1 mol/L NaOH調節pH值從1至10，觀察色素液顏色變化。

1.2.3.3分別取色素提取液10 mL于密封試管中，在室溫（約22 ℃）以及30 、40、50、60、70、80、90 ℃水浴條件下靜置加熱1 h，冷卻至室溫后，分別測其吸光度。

1.2.3.4 分別取色素提取液5 mL于試管中，并分別置于紫外光下（波長254 nm）照射1、3、5、7、9、12 h；室內自然光下照射1、3、5、7、10、15 d，觀察色素液的顏色變化并測其吸光度。

1.2.3.5分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入質量分數為0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%的Na2SO3溶液和H2O2溶液3 mL，室溫下靜置30 min后，測定其吸光度。

1.2.3.6分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入 0.1 mol/L 的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Pb2+ 3 mL，室溫下靜置3 h，觀察色素液顏色變化并測其吸光度。

1.2.3.7分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入質量分數為1%、3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液和質量分數為05%、1%、2%的檸檬酸溶液3 mL，室溫下靜置6 h，觀察色素液顏色變化并測其吸光度。

1.3保色劑處理試驗

將在由質量分數為1%蔗糖和5%檸檬酸配制成的保色液中浸泡過的葉片，與未經保色的葉片共同置于室內自然光下照射一段時間，觀察葉片顏色變化，并用NCS色卡記錄顏色值。

2結果與分析

2.1白牛槭葉片紅色素的提取條件

由表2和方差分析結果得出，4個提取因素中料液比為主要影響因素，提取劑、提取時間和提取溫度對紅色素的提取效果影響較小。最佳浸提條件為A2B3C2D1，即0.1 mol/L HCl-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），提取溫度70 ℃，提取時間4 h。

2.3白牛槭葉片紅色素的理化性質

2.3.1白牛槭色素的溶解性由表3可知，白牛槭紅色素為水溶性、醇溶性色素。這與花青素的性質相同。

3討論

白牛槭紅色素為水溶性、醇溶性色素，最大吸收波長為535 nm，最佳提取條件為0.1 mol/L鹽酸-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），70 ℃條件下提取時間4 h。白牛槭紅色素在酸性條件下穩定性較好，具有較好的耐熱性和一定的耐紫外光性，不耐自然光，對氧化還原劑較為敏感，因此在保存時應避免接觸這類物質。Fe2+、Fe3+可引起色素顏色異常，碳水化合物、有機酸對色素有一定的增色效果，故而在配制保色劑時可適當添加碳水化合物及有機酸。

本試驗分析了單一因子對色素穩定性的影響，對白牛槭的保色可提供一定的依據；但在實際應用中的環境更為復雜，因此還需進一步研究白牛槭葉片紅色素受多因素影響時穩定性的變化。此外，對于該色素分子的組成結構也需進一步研究。

參考文獻：

[1]洪波. 平面干花制作與花材護色技術的研究[D]. 哈爾濱：東北林業大學，2000.

[2]張敩方. 壓花藝術與制作[M]. 哈爾濱：東北林業大學出版社，1999.

[3]趙燕. 不同類型花卉在壓制過程中色變的探討[J]. 云南農業大學學報，2003，18（2）：213-214.

[4]李健，吳春，聶芊. 葡萄皮色素熱降解的動力學分析[J]. 哈爾濱商業大學學報：自然科學版，2001，17（2）：89-90，94.

[5]龐志申. 花色苷研究概況[J]. 北京農業科學，2000，18（5）：37-42.

[6]李進，彭宇，彭子模. 雞冠花紅色素理化性質及其穩定性研究[J]. 生物技術，2004，14（1）：21-24.

[7]王愛晶，劉曉東，劉香環. 芍藥紅色素的提取及穩定性[J]. 東北林業大學學報，2008，36（9）：63-64，67.

[8]于曉南，張啟翔. 觀賞植物的花色素苷與花色[J]. 林業科學，2002，38（3）：147-153.

[9]房歡，焦湞. 花色苷生物合成及代謝工程研究進展[J]. 江蘇農業科學，2012，40（7）：5-10.

[10]盧鈺，董現義，杜景平，等. 花色苷研究進展[J]. 山東農業大學學報：自然科學版，2004，35（2）：315-320.endprint

摘要：以白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）秋色葉片為供試材料，對紅色素提取方法和理化性質進行研究，為平面干燥花保色奠定基礎。通過正交試驗確定了白牛槭紅色素最佳提取條件為：0.1 mol/L鹽酸-70%乙醇溶液，料液比1 g ∶30 mL，70 ℃條件下提取4 h。穩定性試驗結果表明，提取的白牛槭紅色素在酸性條件下穩定性較好；具有較好的耐熱性和一定的耐光性；不耐氧化還原劑；Fe2+、Fe3+使其顏色發生明顯變化；碳水化合物、有機酸對白牛槭紅色素有保護作用。

關鍵詞：白牛槭；紅色素；提取方法；穩定性

中圖分類號： S687.101 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0218-03

收稿日期：2013-08-20

作者簡介：岳樺（1962—），女，遼寧營口人，碩士，教授，主要從事花卉種質資源、花卉遺傳育種研究。Tel：（0451）82191548；E-mail：yuehua0123@126.com。平面干燥花又稱壓花，是將植物材料經脫水、保色壓制和干燥處理而成的平面花材通過構思、設計制作成的植物工藝品[1-2]。白牛槭為哈爾濱自然植被中分布的重要秋季彩葉植物，其秋葉紅艷，葉形秀麗，是平面干燥花藝術中很好的紅色葉材；但是在壓制過程中葉片易出現褪色、褐變及其他不同程度色變，使材料失去原有的面貌[3]。本試驗通過對白牛槭葉片紅色素提取及其理化性質等方面的研究，分析其影響壓花保色的因素，探討有利于白牛槭葉片乃至其他紅色材料的護色因子，為保色工藝提供理論基礎和科學依據。

1材料與方法

1.1供試材料、試劑與儀器

材料：白牛槭葉片于2012年10月采自黑龍江金龍山國家森林公園，微波干燥后保存。

試劑：無水乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸錳、硝酸鉛、蔗糖、檸檬酸、亞硫酸鈉、過氧化氫、蒸餾水等均為分析純。

儀器：SIMADZUUV2550紫外可見分光光度計、電子天平、PHS-2型酸度計、DGN-99型臺式微型離心機、DK-98-I電子恒溫水浴鍋等。

1.2研究方法

1.2.1色素的提取酸化乙醇法：新鮮白牛槭葉片→清洗→干燥→粉碎→稱量→浸提→過濾→色素液。設置提取劑（A）、提取時間（B）、提取溫度（C）、料液比（D）4因素3水平正交設計（表1），得出該色素的最佳提取方案。

1.2.2色素的光譜特性分析在室溫下，以蒸餾水為對照液，用1 cm比色皿在紫外可見分光光度計200～800 nm波長內，以1 nm為精度進行掃描，測定色素的吸收光譜。

1.2.3色素理化性質試驗

1.2.3.1將色素樣品分別溶于一定量的水、甲醇、無水乙醇、正丁醇、石油醚、丙酮、氯仿中，觀察其溶解狀況。

1.2.3.2分別取色素提取液5 mL于試管中，用 1 mol/L HCl和1 mol/L NaOH調節pH值從1至10，觀察色素液顏色變化。

1.2.3.3分別取色素提取液10 mL于密封試管中，在室溫（約22 ℃）以及30 、40、50、60、70、80、90 ℃水浴條件下靜置加熱1 h，冷卻至室溫后，分別測其吸光度。

1.2.3.4 分別取色素提取液5 mL于試管中，并分別置于紫外光下（波長254 nm）照射1、3、5、7、9、12 h；室內自然光下照射1、3、5、7、10、15 d，觀察色素液的顏色變化并測其吸光度。

1.2.3.5分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入質量分數為0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%的Na2SO3溶液和H2O2溶液3 mL，室溫下靜置30 min后，測定其吸光度。

1.2.3.6分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入 0.1 mol/L 的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Pb2+ 3 mL，室溫下靜置3 h，觀察色素液顏色變化并測其吸光度。

1.2.3.7分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入質量分數為1%、3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液和質量分數為05%、1%、2%的檸檬酸溶液3 mL，室溫下靜置6 h，觀察色素液顏色變化并測其吸光度。

1.3保色劑處理試驗

將在由質量分數為1%蔗糖和5%檸檬酸配制成的保色液中浸泡過的葉片，與未經保色的葉片共同置于室內自然光下照射一段時間，觀察葉片顏色變化，并用NCS色卡記錄顏色值。

2結果與分析

2.1白牛槭葉片紅色素的提取條件

由表2和方差分析結果得出，4個提取因素中料液比為主要影響因素，提取劑、提取時間和提取溫度對紅色素的提取效果影響較小。最佳浸提條件為A2B3C2D1，即0.1 mol/L HCl-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），提取溫度70 ℃，提取時間4 h。

2.3白牛槭葉片紅色素的理化性質

2.3.1白牛槭色素的溶解性由表3可知，白牛槭紅色素為水溶性、醇溶性色素。這與花青素的性質相同。

3討論

白牛槭紅色素為水溶性、醇溶性色素，最大吸收波長為535 nm，最佳提取條件為0.1 mol/L鹽酸-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），70 ℃條件下提取時間4 h。白牛槭紅色素在酸性條件下穩定性較好，具有較好的耐熱性和一定的耐紫外光性，不耐自然光，對氧化還原劑較為敏感，因此在保存時應避免接觸這類物質。Fe2+、Fe3+可引起色素顏色異常，碳水化合物、有機酸對色素有一定的增色效果，故而在配制保色劑時可適當添加碳水化合物及有機酸。

本試驗分析了單一因子對色素穩定性的影響，對白牛槭的保色可提供一定的依據；但在實際應用中的環境更為復雜，因此還需進一步研究白牛槭葉片紅色素受多因素影響時穩定性的變化。此外，對于該色素分子的組成結構也需進一步研究。

參考文獻：

[1]洪波. 平面干花制作與花材護色技術的研究[D]. 哈爾濱：東北林業大學，2000.

[2]張敩方. 壓花藝術與制作[M]. 哈爾濱：東北林業大學出版社，1999.

[3]趙燕. 不同類型花卉在壓制過程中色變的探討[J]. 云南農業大學學報，2003，18（2）：213-214.

[4]李健，吳春，聶芊. 葡萄皮色素熱降解的動力學分析[J]. 哈爾濱商業大學學報：自然科學版，2001，17（2）：89-90，94.

[5]龐志申. 花色苷研究概況[J]. 北京農業科學，2000，18（5）：37-42.

[6]李進，彭宇，彭子模. 雞冠花紅色素理化性質及其穩定性研究[J]. 生物技術，2004，14（1）：21-24.

[7]王愛晶，劉曉東，劉香環. 芍藥紅色素的提取及穩定性[J]. 東北林業大學學報，2008，36（9）：63-64，67.

[8]于曉南，張啟翔. 觀賞植物的花色素苷與花色[J]. 林業科學，2002，38（3）：147-153.

[9]房歡，焦湞. 花色苷生物合成及代謝工程研究進展[J]. 江蘇農業科學，2012，40（7）：5-10.

[10]盧鈺，董現義，杜景平，等. 花色苷研究進展[J]. 山東農業大學學報：自然科學版，2004，35（2）：315-320.endprint

摘要：以白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）秋色葉片為供試材料，對紅色素提取方法和理化性質進行研究，為平面干燥花保色奠定基礎。通過正交試驗確定了白牛槭紅色素最佳提取條件為：0.1 mol/L鹽酸-70%乙醇溶液，料液比1 g ∶30 mL，70 ℃條件下提取4 h。穩定性試驗結果表明，提取的白牛槭紅色素在酸性條件下穩定性較好；具有較好的耐熱性和一定的耐光性；不耐氧化還原劑；Fe2+、Fe3+使其顏色發生明顯變化；碳水化合物、有機酸對白牛槭紅色素有保護作用。

關鍵詞：白牛槭；紅色素；提取方法；穩定性

中圖分類號： S687.101 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0218-03

收稿日期：2013-08-20

作者簡介：岳樺（1962—），女，遼寧營口人，碩士，教授，主要從事花卉種質資源、花卉遺傳育種研究。Tel：（0451）82191548；E-mail：yuehua0123@126.com。平面干燥花又稱壓花，是將植物材料經脫水、保色壓制和干燥處理而成的平面花材通過構思、設計制作成的植物工藝品[1-2]。白牛槭為哈爾濱自然植被中分布的重要秋季彩葉植物，其秋葉紅艷，葉形秀麗，是平面干燥花藝術中很好的紅色葉材；但是在壓制過程中葉片易出現褪色、褐變及其他不同程度色變，使材料失去原有的面貌[3]。本試驗通過對白牛槭葉片紅色素提取及其理化性質等方面的研究，分析其影響壓花保色的因素，探討有利于白牛槭葉片乃至其他紅色材料的護色因子，為保色工藝提供理論基礎和科學依據。

1材料與方法

1.1供試材料、試劑與儀器

材料：白牛槭葉片于2012年10月采自黑龍江金龍山國家森林公園，微波干燥后保存。

試劑：無水乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸錳、硝酸鉛、蔗糖、檸檬酸、亞硫酸鈉、過氧化氫、蒸餾水等均為分析純。

儀器：SIMADZUUV2550紫外可見分光光度計、電子天平、PHS-2型酸度計、DGN-99型臺式微型離心機、DK-98-I電子恒溫水浴鍋等。

1.2研究方法

1.2.1色素的提取酸化乙醇法：新鮮白牛槭葉片→清洗→干燥→粉碎→稱量→浸提→過濾→色素液。設置提取劑（A）、提取時間（B）、提取溫度（C）、料液比（D）4因素3水平正交設計（表1），得出該色素的最佳提取方案。

1.2.2色素的光譜特性分析在室溫下，以蒸餾水為對照液，用1 cm比色皿在紫外可見分光光度計200～800 nm波長內，以1 nm為精度進行掃描，測定色素的吸收光譜。

1.2.3色素理化性質試驗

1.2.3.1將色素樣品分別溶于一定量的水、甲醇、無水乙醇、正丁醇、石油醚、丙酮、氯仿中，觀察其溶解狀況。

1.2.3.2分別取色素提取液5 mL于試管中，用 1 mol/L HCl和1 mol/L NaOH調節pH值從1至10，觀察色素液顏色變化。

1.2.3.3分別取色素提取液10 mL于密封試管中，在室溫（約22 ℃）以及30 、40、50、60、70、80、90 ℃水浴條件下靜置加熱1 h，冷卻至室溫后，分別測其吸光度。

1.2.3.4 分別取色素提取液5 mL于試管中，并分別置于紫外光下（波長254 nm）照射1、3、5、7、9、12 h；室內自然光下照射1、3、5、7、10、15 d，觀察色素液的顏色變化并測其吸光度。

1.2.3.5分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入質量分數為0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%的Na2SO3溶液和H2O2溶液3 mL，室溫下靜置30 min后，測定其吸光度。

1.2.3.6分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入 0.1 mol/L 的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Pb2+ 3 mL，室溫下靜置3 h，觀察色素液顏色變化并測其吸光度。

1.2.3.7分別取色素提取液5 mL于試管中，分別加入質量分數為1%、3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液和質量分數為05%、1%、2%的檸檬酸溶液3 mL，室溫下靜置6 h，觀察色素液顏色變化并測其吸光度。

1.3保色劑處理試驗

將在由質量分數為1%蔗糖和5%檸檬酸配制成的保色液中浸泡過的葉片，與未經保色的葉片共同置于室內自然光下照射一段時間，觀察葉片顏色變化，并用NCS色卡記錄顏色值。

2結果與分析

2.1白牛槭葉片紅色素的提取條件

由表2和方差分析結果得出，4個提取因素中料液比為主要影響因素，提取劑、提取時間和提取溫度對紅色素的提取效果影響較小。最佳浸提條件為A2B3C2D1，即0.1 mol/L HCl-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），提取溫度70 ℃，提取時間4 h。

2.3白牛槭葉片紅色素的理化性質

2.3.1白牛槭色素的溶解性由表3可知，白牛槭紅色素為水溶性、醇溶性色素。這與花青素的性質相同。

3討論

白牛槭紅色素為水溶性、醇溶性色素，最大吸收波長為535 nm，最佳提取條件為0.1 mol/L鹽酸-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），70 ℃條件下提取時間4 h。白牛槭紅色素在酸性條件下穩定性較好，具有較好的耐熱性和一定的耐紫外光性，不耐自然光，對氧化還原劑較為敏感，因此在保存時應避免接觸這類物質。Fe2+、Fe3+可引起色素顏色異常，碳水化合物、有機酸對色素有一定的增色效果，故而在配制保色劑時可適當添加碳水化合物及有機酸。

本試驗分析了單一因子對色素穩定性的影響，對白牛槭的保色可提供一定的依據；但在實際應用中的環境更為復雜，因此還需進一步研究白牛槭葉片紅色素受多因素影響時穩定性的變化。此外，對于該色素分子的組成結構也需進一步研究。

參考文獻：

[1]洪波. 平面干花制作與花材護色技術的研究[D]. 哈爾濱：東北林業大學，2000.

[2]張敩方. 壓花藝術與制作[M]. 哈爾濱：東北林業大學出版社，1999.

[3]趙燕. 不同類型花卉在壓制過程中色變的探討[J]. 云南農業大學學報，2003，18（2）：213-214.

[4]李健，吳春，聶芊. 葡萄皮色素熱降解的動力學分析[J]. 哈爾濱商業大學學報：自然科學版，2001，17（2）：89-90，94.

[5]龐志申. 花色苷研究概況[J]. 北京農業科學，2000，18（5）：37-42.

[6]李進，彭宇，彭子模. 雞冠花紅色素理化性質及其穩定性研究[J]. 生物技術，2004，14（1）：21-24.

[7]王愛晶，劉曉東，劉香環. 芍藥紅色素的提取及穩定性[J]. 東北林業大學學報，2008，36（9）：63-64，67.

[8]于曉南，張啟翔. 觀賞植物的花色素苷與花色[J]. 林業科學，2002，38（3）：147-153.

[9]房歡，焦湞. 花色苷生物合成及代謝工程研究進展[J]. 江蘇農業科學，2012，40（7）：5-10.

[10]盧鈺，董現義，杜景平，等. 花色苷研究進展[J]. 山東農業大學學報：自然科學版，2004，35（2）：315-320.endprint