水蜡果实天然红色素的稳定性研究

何玲玲, 兰丽艳, 高艳萍, 杨艳杰, 孙 伶

(沈阳化工大学应用化学学院,辽宁沈阳 110142)

水蜡果实天然红色素的稳定性研究

何玲玲, 兰丽艳, 高艳萍, 杨艳杰, 孙 伶

(沈阳化工大学应用化学学院,辽宁沈阳 110142)

从水蜡果实中提取天然红色素并研究其稳定性.以体积分数40%的乙醇溶液为提取剂,从水蜡果实中提取天然红色素,并研究 pH值、温度、各种食品添加剂及金属离子对色素稳定性的影响.结果表明:该色素在酸性与中性条件下稳定,而在碱性条件下结构发生了改变;该色素在 100℃以下非常稳定;常见食品添加剂蔗糖、氯化钠及金属离子 K+、Ca2+、Al3+对色素稳定性基本没有影响,说明该色素是一种实用性较强的天然色素.

水蜡果实; 色素; 提取; 稳定性

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

水蜡果实:采于沈阳化工大学校园内,干燥后用粉碎机粉碎备用.体积分数为 95%的乙醇、盐酸、氢氧化钠、蔗糖、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化铝等均为国产分析纯试剂.

1.1.2 仪器

紫外-可见分光光度计 (UV-1201,北京瑞丽分析仪器公司);高速万能粉碎机 (FW80,天津市泰斯特仪器有限公司);集热式恒温加热磁力搅拌器 (DF-101S,巩义市英峪予华仪器厂);酸度计(PHS-3C,上海雷磁仪器厂);台式离心机(TDL80-2B,上海安亭科学仪器厂);循环水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ),巩义市英峪予华仪器厂).

1.2 方法

1.2.1 色素的光谱特性

取原料 10 g,加体积分数为 40%的乙醇溶液 350 mL,于 60℃搅拌回流 1.5 h,离心除去固体,抽滤,将滤液减压浓缩近干,转入烧杯,在烘箱内 80℃蒸干,用研钵研碎,得色素.取少量配制成 25 mL溶液,于 200～400 nm扫描测定其紫外吸收光谱.

1.2.2 色素稳定性研究

1.2.2.1 pH值对色素稳定性的影响

取适量色素溶液,调节 pH值后放置 30 min,于 200～400 nm扫描测定其紫外吸收光谱.

1.2.2.2 温度对色素稳定性的影响

取适量色素溶液,在不同温度下加热 1 h后,取出冷却至室温,于 200～400 nm范围内测定其紫外吸收光谱.

1.2.2.3 常见食品添加剂对色素稳定性的影响

取适量色素溶液及各种食品添加剂的溶液,配制成含有不同浓度食品添加剂的色素溶液,放置 30 min后,于 200～400 nm扫描测定其紫外吸收光谱.

1.2.2.4 不同金属离子对色素稳定性的影响

取适量色素溶液及各种金属离子 (均为氯化物)的溶液,配制成含有不同浓度金属离子的色素溶液,放置 30 min后,于 200～400 nm扫描测定其紫外吸收光谱.

2 结果与分析

2.1 色素的光谱特性

水蜡果实色素的紫外吸收光谱见图 1,可见该色素在 210～260 nm之间有一吸收峰,该峰的最大值处的吸收波长为 224 nm.

图 1 水蜡果实色素的紫外吸收光谱Fig.1 UV spectrum of the pigment extracted from the fruits ofLigustrum obtusifoliumSieb.et Zucc

2.2 色素的理化性质

2.2.1 pH值对色素稳定性的影响

pH值对色素稳定性的影响见图 2.可见色素的紫外吸收光谱在酸性与中性(pH1～7)条件下基本没有变化,而在碱性条件下 (pH9～13)其吸收光谱发生了改变,说明其结构发生了改变.

图 2 pH值对色素稳定性的影响Fig.2 The effects of pH on the stability of the pigment

2.2.2 温度对色素稳定性的影响

温度对色素稳定性的影响见图 3.可见随着温度的改变,色素溶液的紫外吸收曲线未发生明显的改变,说明该色素在 100℃以下非常稳定.

图 3 温度对色素稳定性的影响Fig.3 The effects of temperature on the stability of the pigment

2.2.3 常见食品添加剂对色素稳定性的影响

常见食品添加剂蔗糖及氯化钠对色素的影响见图 4、图 5.可见随着蔗糖与氯化钠浓度的增加,色素的吸收曲线几乎没有发生变化,说明蔗糖与氯化钠的存在对色素的稳定性没有影响.

图 4 蔗糖对色素稳定性的影响Fig.4 The effects of sucrose on the stability of the pig ment

图 5 氯化钠对色素稳定性的影响Fig.5 The effects ofNaCl on the stability of the pigment

2.2.4 不同金属离子对色素稳定性的影响

常见金属离子 K+、Ca2+、Al3+对色素稳定性的影响见图 6～图 8.可见随着离子质量浓度的增大,吸收谱图没有发生明显变化,说明不同质量浓度的 K+、Ca2+、Al3+对色素稳定性基本没有影响.

图 6 K+对色素稳定性的影响Fig.6 The effects of K+on the stability of the pigment

图 7 Ca2+对色素稳定性的影响Fig.7 The effects of Ca2+on the stability of the pigment

图 8 Al3+对色素稳定性的影响Fig.8 The effects ofAl3+on the stability of the pigment

3 结 论

水蜡果实天然红色素是一种天然色素,其提取工艺简单,原料价廉易得,提取溶剂可回收重复利用,成本极低.该色素在酸性与中性条件下稳定,而在碱性条件下结构发生了改变;该色素在 100℃以下非常稳定;常见食品添加剂蔗糖、氯化钠及金属离子 K+、Ca2+、Al3+对色素稳定性基本没有影响.因此,水蜡果实天然红色素是一种具有很广阔的开发和利用前景的天然色素.

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Stability ofNaturalRed Pigment Extracted from Fruits ofLigustrum Obtusifolium Sieb.et Zucc.

HE L ing-ling, LAN L i-yan, GAO Yan-ping, YANG Yan-jie, SUN L ing
(Shenyang U niversity of Chem ical Technology,Shenyang110142,China)

The stability of the natural red pigm ent extracted from the fruits of Ligustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.was investigated.The natural red pigm entwas extracted from the fruits of Ligustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.by40%content alcohol solution.The effects of pH,temperature,different food additions and m etal ions on the stability of the pigm ent w ere studied.The results indicated that the red pigm entwas stable to acid and neutrality,and structure w ould change in alkali.The pigm ent was very stable at below100℃.The comm on food addition sugar,sodium chloride and m etal ion K+,Ca2+and A l3+had no effect on the pigm ent stability.So the pigm ent was a kind of natural pigm ent of high practicality.

fruits of L igustrum obtusifolium Sieb.et Zucc.; pigm ent; extraction; stability

TS202.3

A色素分为天然色素和合成色素两大类.随着毒理学和分析化学的不断发展,人类逐渐认识到多数合成色素品种对人体有较为严重的毒性和致畸、致癌作用[1].天然色素来自天然物质,主要由植物组织中提取,也包括来自动物和微生物的一些色素[2].天然色素具有安全、健康的特点,许多还具有一定的营养价值和药理功能[3-5],因而,利用无毒无害的天然物质提取、开发食用、化妆品和医用色素,成为一种必然的发展趋势[6].水蜡树 (L igustrum obtusifoliumSieb.et Zucc.)为木犀科女贞属植物,落叶灌木,原产我国中部,常栽植为绿篱,供观赏,分布于我国大部分地区,花期 5月,果实为核果,黑色,呈宽椭圆形[7].在前期工作中[8],我们对水蜡果实天然色素的提取工艺进行了研究,考察了提取剂浓度、提取温度、提取时间、料液比及超声辅助等因素的影响.本文将对水蜡果实天然红色素的稳定性进行研究,以期为水蜡果实的综合利用提供新的途径及参考.

1004-4639(2010)03-0196-03

2009-10-21

辽宁省教育厅科学研究计划资助(2008565)

何玲玲(1976-),女,辽宁海城人,讲师,硕士,主要从事天然产物活性成分的研究.