红树莓色素提取方法比较及稳定性研究

董彩军，李锋，邵元建

（南通农业职业技术学院，江苏南通226007）

红树莓色素提取方法比较及稳定性研究

董彩军，李锋，邵元建

（南通农业职业技术学院，江苏南通226007）

采用超声波法、酸化乙醇法和大孔树脂法3种方法提取红树莓色素，通过正交实验确定了每种方法的最佳提取工艺参数，并对红树莓色素的稳定性进行了初步研究。结果表明，酸化乙醇提取法提取红树莓色素的得率最高，大孔树脂法红树莓色素纯度高；红树莓色素在酸性pH下色彩较好，同时具有较好的耐热性和光稳定性。

红树莓；色素；提取方法；稳定性

红树莓原产北美，于1986年首次从美国引入我国。为蔷薇科悬钩子属多年生落叶果树，小灌木，俗称“覆盆子”、“托盘”、“马林”、“梅子”等[1]。全世界有树莓品种数百种，可食用的主要有红树莓和黑树莓两种[2]。红树莓营养丰富齐全，含有多种人体不可缺少且易吸收的营养元素，如VB2、钙、锌、铁、镁等，尤其是VC含量是苹果的5倍[3]。红树莓的成熟果实含有丰富的红色素，含量为30mg/100 g～60mg/100 g鲜果[4]，其中花色苷是主要的呈色物质。现代医学证明，花色苷在生理环境下表现出强烈的抗氧化、清除自由基、抗突变、降低血清胆固醇、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生、抗菌等生物活性[5-7]。

红树莓已被开发加工成多种营养美味的食品，但对其色素的提取及功能性研究较少。本实验研究了不同红树莓花色苷的提取方法，筛选一种最优的红树莓色素提取方法，并研究了红树莓色素在食品应用中的稳定性，为开发功能性天然色素和综合利用红树莓资源奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用红树莓由南通安利可农产品科技有限公司提供，将红树莓置于冰箱中冷冻保藏。

1.2 红树莓色素提取方法

1.2.1 超声波法[8]

洗净的红树莓冻果在室温放置解冻，完全解冻后将红树莓果用打浆机打碎，按1∶10加入50％乙醇溶液超声提取，提取液提取3次并过滤，合并滤液定容，测定滤液吸光度，计算鲜果中花色苷总量。

1.2.2 酸化乙醇法[9]

洗净的红树莓冻果在室温放置解冻，完全解冻后将红树莓果用打浆机打碎，以pH3浓度为80％的乙醇溶液按1∶15的料液比提取红树莓色素，提取液提取3次并过滤，合并滤液定容，测定滤液吸光度，计算鲜果中花色苷总量。

1.2.3 大孔树脂法[10]

洗净的红树莓冻果在室温放置解冻，完全解冻后将树莓于45℃烘箱中鼓风干燥，粉碎机粉碎成粉末。称取树莓粉5.0 g，加入体积分数为50％的乙醇溶液100mL，调节溶液pH至3.0，搅拌浸提1h，真空抽滤，浓缩树莓花色苷粗提液，定容至100mL。过大孔树脂柱，对粗红树莓色素纯化。测纯化液吸光度，计算鲜果中花色苷总量。

1.3 红树莓色素测定方法[11]

参考肖军霞的方法稍做改动。准确吸取红树莓色素提取液1mL与10mL pH1.0的盐酸缓冲液混合摇匀；准确吸取红树莓色素提取液1mL，与10mL pH4.5的醋酸缓冲液混合摇匀。分别用pH1.0和pH4.5的醋酸缓冲液为空白对照，于510 nm处测吸光值，按照下列公式计算花色苷提取量：

式中：X为为红树莓花色苷含量，（mg/g）；ΔT为为吸光值ApH1和ApH4.5的差值；V为为稀释体积，L；F为为稀释倍数；M为为矢车菊素-3-葡萄糖苷的相对分子质量（449 g/mol）；ε为为矢车菊素-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数[29 600 L/（mol·cm）]；m为为样品质量，g；b为为比色皿厚度（1 cm）。

2 结果与讨论

2.1 3种不同色素提取方法提取红树莓色素得率

不同色素提取方法提取红树莓色素得率见表1。

表1 不同提取方法红树莓色素得率Table1 Pigment of red raspberry yield with different extraction method

按照1.2中所述方法，通过正交试验得出最佳提取工艺。在最佳提取条件下红树莓色素得率如表1所示。红树莓色素超声波提取受到溶剂浓度、料液比、温度和时间等因素的影响，本实验选用50％乙醇做为提取剂，在最佳料液比1∶10，提取温度40℃，提取时间30min提取次数3次条件下，色素总量达到0.161mg/g；酸化乙醇提取法在提取溶剂为80％乙醇，提取温度72℃，提取时间1 h，料液比1∶8，提取pH为3，提取次数3次的条件下，色素总量达到0.203mg/g；大孔树脂法提取法采用AB-8型大孔树脂，将pH3.0树莓原汁注入树脂柱中，吸附后用pH3浓度为60％乙醇溶液洗脱至无色，将收集液真空干燥至恒重，产品收率为1.8％，色素总量达到0.103mg/g。

由此得出，酸化乙醇提取方法是3种方法中得率最高的一种方法；大孔树脂法得率最低，但大孔树脂将色素纯化，得到的色素纯度最高。

2.2 红树莓色素的pH稳定性

不同pH下红树莓色素的颜色影响见表2。

表2 不同pH下红树莓色素的颜色影响Table2 Effect of different acidity on the absorbance of pigment's hue

在不同pH条件下，红树莓色素会呈现出不同的颜色，其颜色变化规律如表2所示。实验证明pH在1～5之间时，色素溶液为深紫色，随着pH升高，颜色稍变浅，经紫红色变为红色；pH5～8之间，随着pH升高，色素溶液颜色由鲜红色经浅红色变成橙红色；pH继续升高，颜色变为浅黄色。原因可能是由于在不同氢离子浓度的溶液中，受到氢离子的影响，色素分子的分子结构发生了改变，从而导致了颜色的变化。由此可见，红树莓色素在使用时应注意溶液的酸碱性，pH＝5时，树莓色素为鲜亮的红色。

2.3 红树莓色素的热稳定性

将树莓色素溶液放置于不同温度下，考察温度对红树莓色素稳定性的影响，结果如图1所示。

图1 不同温度对红树莓色素稳定性影响Fig.1 Temperature's effect on the stability of the pigment

随着温度升高，树莓色素的吸光度值呈下降趋势，温度越高下降幅度越大。原因可能是随着温度的升高，色素的分解率会加快，色素不稳定。说明在使用过程中，应尽量避免持续高温，从而降低其受热破坏程度。如果做为食品色素使用，只要热处理温度不超过100℃或采用超高温短时杀菌工艺，对颜色的影响是很小的。

2.4 红树莓色素的光稳定性

将pH为4的树莓色素溶液分别放置于室内和室外阳光照射处，每隔12小时测定一次吸光度，其结果如图2所示。

图2光对红树莓色素稳定性影响Fig.2 Light effect on the stability of the pigment

图2 结果表明，室外阳光照射的样品，吸光度值下降幅度明显大于室内放置样品，证明色素对光线比较敏感。光对色素影响是双面的，首先光是色素生物合成的重要因子，但同时光又会加速色素的降解，避光条件下色素的吸光度下降较少，因此红树莓色素应在避光条件下保存。如果将红树莓色素用做食品色素，食品的放置一定要注意避免阳光直射。

3 结论

通过对3种不同的红树莓色素提取工艺研究，酸化乙醇法提取红树莓色素得率最高，采用大孔树脂提取法得到的树莓色素的纯度最好。要得到较高纯度和得率的色素产品，可以将两种提取方法结合使用。

稳定性实验表明：红树莓色素在酸性条件下颜色比较鲜艳，适合于添加在酸性食品中；红树莓色素有较好的热稳定性，对食品热加工处理要求不高；阳光直射会对红树莓色素颜色产生影响，最好要避光保藏。

[1]房玉林,赵现华,张昂,等.不同酿造工艺对树莓干酒香气成分的影响[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2008,36(11):197-202

[2]王彦辉,张清华.树莓优良品种与栽培技术[M].北京:金盾出版社, 2003

[3]王文芝.树莓果实营养成分初报[J].西北园艺,2001(2):13-14

[4]白立敏,辛秀兰,江波,等.树莓红色素的提取及稳定性研究[J].食品工业科技,2007(28):179-181

[5]薛红玮,陈向民,牟德华．花色苷类色素抗氧化活性研究进展[J]．食品研究与开发,2009,30(7):190-192

[6]孙希云,赵秀红,张琦,等．红树莓花色苷粗提物抗氧化性能与抑菌作用研究[J]．食品工业科技,2009,31(3):132-135

[7]Dvaranauskait A,Venskutonis P R,LabokasJ.Radical scavenging activity of raspberry(RubusidaeusL.)fruit extracts[J].Acta Alimentaria,2006(35):73-83

[8]王丰,明哲.红树莓色素提取及稳定性研究[J].北方园艺,2010 (20):14-18

[9]肖军霞,黄国清,仇宏伟,等.红树莓花色苷的提取及抗氧化活性研究[J].食品科学,2011(8):15-18

[10]郭庆启,张娜,付立营,等.大孔树脂法纯化树莓花色苷及初步鉴定[J].食品与发酵工业,2010(6):171-174

[11]肖军霞,黄国清,耿欣.红树莓色素的定性鉴定及提取工艺研究[J].食品研究与开发,2012(2):112-115

Comparison of Extraction Methods and Color Stability Study on Pigment of Red Raspberry

DONG Cai-jun，LI Feng，SHAO Yuan-jian
（Nantong Agricultural vocational technology college，Nantong226007，Jiangsu，China）

Three methods，ultrasound extraction，acidified ethanol and resin were applied to extract pigment from red raspberry，and the optimal extraction conditions were determined by orthogonal array design.Result indicated that using acidified ethanol method，the pigment extracting from red raspberry was the highest；using resin method，the pigment is of highest purity.The stability of pigment of raspberry was studied too.Result prove that the pigment has brightly colored in low pH，high fever stability and light stability.

red raspberry；pigment；extraction method；stability

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.04.018

2013-08-15

董彩军（1981—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：天然产物研究与开发。