赤霞珠葡萄皮花色素穩定性研究

楊娟娟，王 斌

銀川能源學院 (寧夏銀川 750000)

花色素是一種存在于紅葡萄皮中紅色素，常以糖苷形式存在[1]?，F己查明有十幾種花色素苷，主要為翠雀素、矢車菊素、矮牽牛苷配基等[2]。葡萄皮中的花色素含量隨葡萄品種的不同差別較大，一般野生種葡萄花色素含量在42～59 mg/kg[3]。葡萄皮中的水溶性花色苷色素，隨pH值而變化其色調有明顯差異，酸性時呈紅至紫紅色，堿性時呈暗藍色，鐵離子存在下呈暗紫色，在一定強度的光、熱條件下穩定性較差[4,5]。從葡萄皮中分離出的花色素晶體多為針形，它的提取物濃縮物是紅至暗紫色液狀、塊、粉末狀或糊狀物質。其有兩個吸收波長范圍，一個在可見光區(波長為465～560 nm)；另一個在紫外光區(波長為270～280 nm)[6]。葡萄皮花色素有很多功效，如美容，改善視覺功能，抗輻射，天然抗氧化劑等[7]。本研究以寧夏特色釀酒葡萄品種赤霞珠為原料[8]，使用我們之前報道的葡萄皮花色素的最佳提取工藝條件提取的赤霞珠葡萄皮粗提液[9]，再通過過濾、濃縮等工藝得到葡萄皮花色素的樣品濃縮液，考查不同條件對葡萄皮花色素穩定性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

采自于寧夏賀蘭山東麓釀酒基地，冷凍備用。

1.2 主要試劑與儀器

主要試劑：無水乙醇(99.7%)、Na2SO3(98%)、山梨酸鉀(CP，98%)、檸檬酸(1 mol/L)、ZnSO4·7H2O(99%)、CaSO4·2H2O(98%)，購于安耐吉試劑官網。

主要儀器設備：KQ-250B型超聲清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；電子天平(梅特勒-托利多 220 g/0.1 mg,ME204)，賽多利斯科學儀器(北京)有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1葡萄皮花色素樣品制備

選用釀酒葡萄品種赤霞珠的葡萄皮為原料，對其進行分選、烘干、磨粉處理。提取赤霞珠葡萄皮中花色素，對提取的粗提液抽濾，使用真空系統將提取溶劑去除，得到的葡萄皮花色素的濃縮液，樣品用于下一步穩定性的研究。

1.3.2紫外可見光譜掃描

在紫外可見光譜儀上進行掃描，掃描波長范圍在450～600 nm，圖1為赤霞珠葡萄皮花色素的紫外可見光譜圖。由此圖可以看出，在可見光區530 nm處有花色苷的特征吸收峰。

圖1 葡萄皮花色素的紫外可見光譜圖

1.3.3葡萄皮花色素穩定性的研究

1.3.3.1 考察不同pH 值的影響

將所得樣品濃縮液稀釋5倍，各取1 mL數份，向其中分別加入不同pH值的檸檬酸-Na2HPO4緩沖液，定容至100 mL，每隔2 d取樣1次進行紫外可見光譜掃描，在最大吸收波長530 nm下測定其吸光度，考察不同pH值對赤霞珠葡萄皮花色素穩定性的影響。

1.3.3.2 考察不同光照條件的影響

根據實驗方案的考察結果，在最佳pH值條件下，使用檸檬酸-Na2HPO4作緩沖液，配制赤霞珠葡萄皮花色素的溶液為目標待測液，分別置于室內、室外的光照條件下，每隔2 d取樣1次，在最大吸收波長530 nm下測定其吸光度，分析在相應的pH值下，光照強度對赤霞珠葡萄皮花色素穩定性的影響。

1.3.3.3 考察不同添加劑對葡萄皮色素穩定性的影響

分別取1 mL樣品濃縮液提于100 mL的容量瓶中，分別向其中加入配制好的不同濃度的添加劑-Na2SO3、山梨酸鉀、檸檬酸及金屬離子(Ca2+、Zn2+)溶液稀釋定容。振蕩均勻后在黑暗的條件下靜置2 h后，每隔30 min取樣1次，在最大吸收波長530 nm下測定其吸光度，考查不同類型的添加劑對赤霞珠葡萄皮花色素穩定性的影響。

2 結果與討論

2.1 葡萄皮花色素的穩定性研究

2.1.1不同pH值對葡萄皮花色素的影響

如圖2所示,在pH值為1.0～4.0時赤霞珠葡萄皮花色素比較穩定。其中，pH值為1.0～2.0的樣品溶液，在最大吸收波長530 nm處的吸光度基本保持不變；pH值為3.0～4.0樣品溶液，其吸光度在第6 d出現下降趨勢，下降趨勢不是很明顯；但當pH值在5.0～6.0，樣品溶液的吸光度在第4 d就出現了明顯的下降趨勢；pH值為7時，在第2 d就出現極度明顯的下降趨勢，說明在此條件下葡萄色素極不穩定。由此可見，葡萄色素在酸性較強的環境下具有較好的穩定性。

2.1.2光照對葡萄皮花色素穩定性的影響

如圖3所示，選取pH值為1、2、3的樣品溶液各2份，置于室外光和室內光下，可以看出在室外光下的吸光度比室內光的吸光度的變化趨勢明顯，在第4 d時室外光強度照射的樣品吸光度急劇上升，第4 d后又迅速下降，在室內光照射下，樣品溶液的吸光度下降趨勢非常緩慢，當放置到第10 d時，在同一水平的pH值下，室外光照射下的赤霞珠葡萄皮花色素吸光度均小于室內光照射下的吸光度。由此可以得出結論：室外強烈的日光照射對花色素穩定性影響較大，長期照射可能會導致葡萄花色素快速降解。

圖2 不同pH值對赤霞珠葡萄色素穩定性的影響

圖3 光照對赤霞珠葡萄色素穩定性的影響

2.1.3不同添加劑對色素穩定性的影響

2.1.3.1 Na2SO3對色素穩定性的影響

如圖4所示，將樣品溶液避光放置30 min，其吸光度急劇減小，其吸光度在30 min之后保持平穩下降趨勢。當Na2SO3的濃度達到0.05 g/L時，樣品的吸光度在30～60 min內迅速下降。由此可見，在避光條件下，向葡萄皮花色素的樣品溶液中加入低濃度的Na2SO3，葡萄皮花色素可以較短時間內保持穩定。

圖4 Na2SO3對赤霞珠葡萄皮色素穩定性的影響

2.1.3.2 山梨酸鉀對色素穩定性的影響

如圖5所示，在樣品溶液中加入不同濃度的山梨酸鉀，其濃度越低越有利于保持色素的穩定性，添加劑山梨酸鉀的濃度越高樣品的吸光度越小，說明高濃度的山梨酸鉀會導致葡萄皮色素發生褪色作用。

圖5 山梨酸鉀對赤霞珠葡萄皮色素穩定性的影響

2.1.3.3 檸檬酸對色素穩定性的影響

如圖6所示，隨著檸檬酸濃度的增加，赤霞珠葡萄皮花色素的吸光度也逐漸增大，可以說明加入適當的高濃度檸檬酸可以起到明顯的增色作用。

圖6 檸檬酸對赤霞珠葡萄皮色素穩定性的影響

2.1.3.4 Ca2+對色素穩定性的影響

如圖7所示，Ca2+濃度低于1.0 mol/L 時，對葡萄皮色素吸光度影響較小，當Ca2+濃度為1.0 mol/L時，吸光度快速增加。說明一定量的Ca2+對葡萄皮色素有輔色作用，當濃度不能高于1.0 mol/L時，吸光度明顯減小，說明輔色作用減弱。

圖7 Ca2+對赤霞珠葡萄皮色素穩定性的影響

2.1.3.5 Zn2+對色素穩定性的影響

如圖8所示，葡萄皮色素吸光度隨溶液中Zn2+濃度的增加而增大，呈成正相關關系，說明高濃度的Zn2+有利于葡萄皮色素的增色作用。

圖8 Zn2+對赤霞珠葡萄皮色素穩定性的影響

3 結論

本研究選用釀酒葡萄品種赤霞珠的葡萄皮濃縮液作為原料，配制了一系列的樣品溶液，考察了不同條件對赤霞珠葡萄皮花色素穩定性的影響。在試驗中長時間的高溫和光照對葡萄皮花色素有明顯的破壞作用，加入低濃度的 Na2SO3、山梨酸鉀等防腐劑，有利于保持葡萄皮色素的穩定性。高濃度的檸檬酸、Zn2+對葡萄皮色素有一定的護色作用；當Ca2+小于1.0 mol/L時具有較好的輔色效果。