植物靛藍色素理化性質探究

龍騰剛 楊啟鳳

貴州省天柱縣環境監測站 貴州 天柱556600

1 引言

天然色素是最常用的食品添加劑，廣泛應用于飲料、糕點等食品的生產與加工。黔東南蘊藏著豐富的植物資源，苗侗民族從馬藍、蓼藍、菘藍、木藍等植物中可以提取靛藍色素，主要用于靛染。利用改性Ti O2材料代替生石灰作為提取靛藍的吸附劑，能高效地從馬藍中提取靛藍[1]。靛染廢液給環境帶來的污染也不容忽視，改性Ti O2材料又是一種安全處理靛染廢液的優良吸附劑。然而很少見到對靛藍色素的理化性質進行測試，為此我們利用從馬藍中提取的靛藍色素進行理化性質分析，研究靛藍能否作為食品添加劑。

2 實驗方法

2.1 材料、儀器與試劑

材料：靛藍(購于貴州雷山縣郎德苗寨靛染戶)。

儀器：UV-2550紫外-可見分光光度計，FA2004分析電子天平，超級恒溫水箱，p H 計。試劑：蒸餾水、95%的乙醇、36%的鹽酸、氫氧化鈉、氨水、過氧化氫、抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸、苯甲酸鈉、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、1，2-二氯甲烷、氯仿、環己烷、乙醚、石油醚、苯。靛藍標準品由中國藥品生物制品檢定所生產，批號為110716-200206。

2.2 靛藍溶液的制備稱取靛藍粉末5.0 516 g裝入索氏提取器中，在圓底燒瓶中加入95%的乙醇40 mL，加熱提取9小時，將所得的提取液倒入燒杯中。

2.3 馬藍提取液特征峰的確定 配制系列濃度靛藍標準溶液，用紫外-可見分光光度計測定溶液在波長為290 n m 處的吸光度，以濃度c對吸光度A作圖，繪制靛藍溶液標準曲線。

3 實驗結果

3.1 靛藍的溶解性 表1 給出了靛藍在14 種常用溶劑中的溶解情況。

可知，該色素微溶于水、溶于氫氧化鈉、乙醇、甘油、丙二酮，不溶于油脂等物質。

3.2 p H 值對靛藍色素的影響取色素液若干份，用0.1 mol/LHCl和0.1 mol/LNa OH 調節p H 值，于290 n m 處測定提取液的吸光度A 值，并觀察色素溶液顏色的變化，結果見表2。

表1 靛藍色素的溶解性

表2 色素顏色與p H 值的關系

顯然，在p H 值為5～9范圍內，色素呈藍色，且在此范圍內色素的顏色穩定，吸光度值變化不大；在p H 值為1～4范圍內時，色素呈深藍色，在此范圍內色素顏色隨p H 值的增大而逐漸變淺，且吸光度值緩慢增大；但當p H值升高到10～13時，色素溶液變成了綠色或黃綠色，且吸光度值較穩定。由此可知。靛藍在p H ≦5和p H ≧10的不同范圍內分別呈現藍色和綠色，且在其相應的范圍內顏色變化不大。

3.3 靛藍色素的熱穩定性 將靛藍溶液置于不同設定溫度下的恒溫水浴鍋加熱1 h，測定290n m 處測吸光度A值，其結果見表3。

表3 溫度對靛藍色素的影響

由表3可知，色素在不同溫度條件下，加熱時間相同時，隨溫度的升高，色素的吸光度有增大的趨勢，當溫度超過80℃時，吸光值的變化較大。說明溫度不超過80℃時，吸光度值基本穩定。

3.4 靛藍色素的光穩定性 將靛藍溶液置于紫外光下照射，測定不同設定時間下的吸光度，結果見表4。

表4 光照對靛藍色素的影響

不難看出，隨著光照時間的增加，色素的吸光度A 值逐漸增大，該色素對光很不穩定，所以該色素應該避光保存。

3.5 氧化劑、還原劑對色素穩定性的影響 分別配置1%、3%、5%、10%的過氧化氫、抗壞血酸兩種系列濃度的溶液，用各5 mL與1 mL靛藍色素溶液作用，測定溶液在290n m 處的吸光度A 值。抗壞血酸溶液與靛藍色素溶液作用需放置1小時后再測定。其結果見表5。

表5 氧化劑、還原劑對色素穩定性的影響

由表5中可知，過氧化氫的存在對色素的影響較小，而抗環血酸的存在對色素的影響比較大。因此，靛藍色素具有較強的抗氧化性，抗還原性能力較弱。

3.6 常用食品添加劑對色素穩定性的影響分別配置0、0.1 %、0.5%、1%、2%、3%、5%、10%的葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸、苯甲酸鈉5種系列濃度的溶液，用各5 mL與1 mL靛藍色素溶液作用，搖勻放置1小時后測定溶液在290nm 處的吸光度A值。結果見表6。

表6 食品添加劑對色素穩定性影響

由表6可知，葡萄糖、蔗糖對色素的穩定性影響較小，而淀粉、檸檬酸、苯甲酸鈉對色素的穩定性影響較大，特別是苯甲酸鈉和檸檬酸的影響更為明顯。

4 結論

(1)靛藍色素溶于燒堿溶液、乙醇、甘油和丙二醇，微溶于水，不溶于苯、油脂等物質；

(2)靛藍色素的顏色及吸光度A 與p H值有關，當p H 值在5～11時色素的顏色比較穩定，當p H 值增大時，色素會由藍色變成黃綠色；

(3)靛藍色素的熱穩定性和光穩定性均較差，因此應陰涼干燥避光保存；

(4)靛藍色素的具有較強的抗氧化性，而抗還原性較弱；