天然色素穩定性研究及其新的類型劃分

□ 倪 崛 陳紹輝 楊俊文 張再奇 陳本華 云南瑞寶生物科技股份有限公司

1 天然色素的分類

1.1 類胡蘿卜素類

類胡蘿卜素是胡蘿卜素以及胡蘿卜醇共同構成的類別，代表著烯類色素。根據調查研究，類胡蘿卜素是國際公認的具有生理活性的功能性抗氧化劑，其中的單線態氧是高效淬滅劑，可以減少羥基自由基，與細胞內部中生物膜的脂類相融合，可以實現脂質延緩氧化，因而類胡蘿卜素類被廣泛應用于各行各業。

1.2 花青素類

花青素的應用較為廣泛，花青素不僅可以提供羥基，還可以清除自由基，一旦結合蛋白質就能夠很好地阻止過氧化，延緩細胞衰老，還可以高效阻止血小板的聚集速度以及低密度脂蛋白的氧化，預防與心腦血管相關的各種病癥，可以很好地保護內臟器官。

1.3 黃酮類色素

黃酮類色素大部分呈現出淺黃色或者沒有顏色，少部分為鮮明的橙黃色，也是一種普遍存在植物各個組織、結構中的天然色素。黃酮類色素作用廣泛，不僅能夠有效防止氧化作用、清楚自由基，還可以抵抗脂質過氧化活性，對預防心血管疾病和抵御細菌、病毒及過敏原等對人體的侵害有一定的作用。

1.4 吡咯類色素

吡咯類色素主要涵蓋葉綠素及其鋅鈉鹽、銅鈉鹽，普遍分布在綠色植物的葉綠體內部。葉綠素具有活化細胞、促進造血、進行補血以及抵抗細菌消除炎癥等作用，還能夠防御抑制癌細胞生成，是一類作用極其廣泛的健康綠色可食用的天然色素。

2 花青素穩定性研究

2.1 溫度對紫甘薯花青素穩定性的影響

溫度對紫甘薯花青素穩定性的影響具體步驟為：稱取適量的花青素粉末，將其溶解在pH=3的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液當中，分別放置在4、27、40、60、80、100 ℃條件下，檢測其在525 nm下的吸光度。由圖1可知，高溫環境下紫甘薯花青素的相對保存率相較于低溫環境，伴隨著處理時間的延長其相對保存率下降更為顯著，圖中數據顯示了紫甘薯花青素耐熱性良好。

圖1 溫度對花青素穩定性的影響

2.2 光照對紫甘薯花青素穩定性的影響

探究花青素對在不同類型光照條件下的穩定性變化，具體步驟為：稱取定量的花青素粉末，將其溶解在pH=3的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中，分別放置在自然光、日光燈、黑暗的環境中，測定它們在525 nm下的吸光度。根據圖2可知，日光直射相較于自然光及黑暗環境，對紫甘薯花青素的穩定性影響程度更大，但是花青素的含量則變化不大。除此之外，有文獻記載，花青素長時間處于光照條件下，很容易降解，進而產生C4羥基的中間產物，轉化為查耳酮，而查爾酮又轉變成取代的苯甲酸及2,4,6-三羥基苯甲醛等一些產物，從而造成花色苷被降解，使得顏色不明顯，所以花青素最好是避光保存。

2.3 還原性物質對紫甘薯花青素穩定性的影響

圖2 光照對紫甘薯花青素穩定性的影響

圖3 VC對花青素穩定性的影響

在pH=3的色素環境中，添加質量不一致的VC，質量分數為0.01、1 g/mL，在525 nm下檢測吸光度，進而探究還原物質VC對溶液中花青素穩定性的影響。從圖3可以看出，在室溫條件下，不含VC的花青素溶液放置7 d之后的花青素相對保存率為95.77%，VC濃 度 為0.01 g/L，而1 g/L溶液的花青素相對保存率為55.41%、28.76%。因此，VC可以較大程度上影響紫甘薯花青素，所以花青素應該在沒有還原物質或還原物質濃度極低的環境下應用。

3 結語

天然色素可以為人體提供營養、預防疾病、保護健康等作用。但是，開發作用顯著的天然食用色素工作極其困難，不是一蹴而就的，相關研究人員務必要加大投入力度，來開發穩定性及功能性的天然可食用的色素。