三角梅色素的稳定性研究

丁伟鹏，李春玲，张会慧，逄好胜，孙广玉

基础研究Basic Research

三角梅色素的稳定性研究

丁伟鹏，李春玲，张会慧，逄好胜，孙广玉

（东北林业大学，哈尔滨 150040）

本试验以三角梅为原料，对三角梅色素的稳定性进行研究。在金属稳定性的试验中，研究Na+、K+、Ca2+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+等金属离子及葡萄糖、蔗糖、乳糖和柠檬酸等食品添加剂对三角梅色素稳定性的影响，试验发现，三角梅色素的稳定性比较好，对于一般金属离子和食品添加剂都比较稳定，只有Fe3+对三角梅色素具有一定的减色作用。

三角梅；天然色素；稳定性

天然色素具有很多优点，人工合成色素与其比较，具有安全性较高、药理和营养作用、着色时颜色更接近天然物的颜色等优点［1-3］。另外，它还具有特别的生物活性功能，例如花色苷具有抗氧化、降血脂等药理上的作用［4-6］。三角梅（Bougainvillea）红色素在可见光范围内544nm有最大吸收波长，而花色苷可见光范围的最大吸收峰在480～550nm［7-8］，由此得知三角梅红色素是一种花色苷色素。三角梅花苞片大，色彩鲜艳如花，且色泽各异，内含丰富的花色苷，十分适于作为天然色素提取的材料。目前国内只有李永强、杨世花、毕晓菲等通过二次通用旋转试验来优化三角梅色素的提取工艺，对于三角梅色素的其他提取工艺及稳定性的研究还不是很成熟［9］。

1　材料与方法

1.1试验材料和方法

三角梅采于东北林业大学院内，经鉴定：三角梅（Bougainvillea Spectabilis Willd）为 紫 茉 莉 科 （Ny ctaginaceae）宝巾花属（Bougain-villea）藤状灌木，花多白色，很小，簇生于三枚较大的苞片内。苞片多为玫瑰红或紫色，内含丰富的花色苷。确定三角梅色素提取的最佳试剂。根据三角梅色素的性质选择蒸馏水、甲醇、无水乙醇、石油醚、（V∶V=3∶97）的盐酸——乙醇溶液五种试剂对三角梅进行提取，根据提取效果选择最佳试剂。

三角梅色素的稳定性研究。提取工艺得到验证后，采用该种提取工艺提取三角梅色素作为色素原液，研究三角梅色素的稳定性。包括Na+、K+、Ca+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+等金属离子对三角梅色素稳定性的影响；蔗糖、乳糖、葡萄糖及柠檬酸等食品添加剂对三角梅色素稳定性的影响。

1.2测定方法

1.2.1最佳提取剂的筛选

将三角梅花晾干，用粉碎机粉碎成粉末备用。准确称取1g三角梅花粉末5份，分别加入15mL的蒸馏水、甲醇、无水乙醇、石油醚、（V∶V=3∶97）的盐酸——乙醇溶液，室温下提取15h，过滤取滤液，即色素溶液，将色素溶液稀释5倍后测定在544nm处的吸光度。

1.2.2高浓度金属离子对三角梅色素稳定性的影响

将色素原液与盐酸——乙醇溶剂按照1∶4的比例混合，配制成浓度相同的色素稀释液，将Na+、K+、Ca+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+等金属离子配制成浓度均为1× 10-2mol/L的溶液，分别取5mL加入色素稀释液中，室温下静置22h，观察各溶液颜色情况并测定在544nm处的吸光度。每组实验3次重复，取平均值。

1.2.3低浓度金属离子对三角梅色素稳定性的影响

将色素原液与（V∶V=3∶97）的盐酸——乙醇溶剂按照1∶4的比例混合，配制成浓度相同的色素稀释液，分别加入5mL浓度分别为2×10-5mol/L、10× 10-5mol/L、50×10-5mol/L的各种Na+、K+、Ca+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+，常温下静置22h，观察各溶液颜色变化并测定在544nm处的吸光度。每组3次重复，取平均值。

1.2.4葡萄糖、蔗糖和乳糖对色素稳定性的影响

将原液与（V∶V=3∶97）的盐酸——乙醇溶剂按照1∶4的比例混合，配制成浓度相同的色素稀释液，分别加入5mL浓度为1%、5%、10%、20%的葡萄糖、蔗糖和乳糖溶液，常温下静置24h，观察各溶液颜色变化，测定在544nm处的吸光度。每组重复3次，取平均值。

1.2.5柠檬酸对色素稳定性的影响

将原液与溶剂按照1∶4的比例混合，配制成浓度相同的色素稀释液，分别加入5mL浓度为0.01%、0.05%、0.10%的柠檬酸溶液，常温静置22h，观察各溶液颜色变化，测定在544nm处的吸光度。每组3次重复，取平均值。

2　试验结果与分析

2.1不同色素提取溶剂对三角梅色素的影响结果

表1　三角色素再不同溶剂中的提取效果Tab.1 Changes of solution color in different solvents

由表1可知，三角梅色素微溶于蒸馏水，微溶于甲醇，微溶于无水乙醇，不溶于石油醚，易溶于（V∶V=3∶97）的盐酸——乙醇溶液，因此该色素的最佳提取试剂是（V∶V=3∶97）的盐酸——乙醇溶液。

2.2三角梅色素的稳定性结果

2.2.1高浓度金属离子对三角梅色素稳定性影响的结果

根据表2所示，三角梅色素对于高浓度的金属离子的稳定性较好，与一般离子接触无大碍，还保持原来色素的颜色。但Fe3+对该色素有一定的减色作用，虽然吸光值很大，但三角梅色素溶液变成土黄色。

表2　金属离子对色素稳定性的影响Tab.2 Effects ofdifferentconcentrations ofdifferentmetalions ofpigment

2.2.2低浓度金属离子对三角梅色素影响的结果

图1　不同浓度金属离子对色素稳定性的影响Fig.1 Effects of different concentrations of different metal ions of pigment

如图1所示，随Na+浓度的逐渐增加，吸光度不断下降，但趋势并不明显；K+浓度的不断增加，吸光度则不断增加。随Ca2+的不断增加，吸光度有较为明显的上升趋势，很快便趋于平缓。

图2　不同浓度金属离子对色素稳定性的影响Fig.2 Effects of different concentrations of different metal ions of pigment

如图2所示，Cu2+浓度的不断增加，吸光度也不断下降，Fe3+和Pb+浓度不断增加，吸光度先有小幅度的增加，之后大幅度下降，Mg2+浓度不断增加，吸光度也不断增加。

2.2.3葡萄糖、蔗糖和乳糖色素稳定性影响的结果

不同浓度的葡萄糖。蔗糖和乳糖对三角梅色素稳定性的影响如图3。

图3　食品添加剂对色素稳定性的影响Fig.3 Effects of different food additives with different concentrations on pigment

如图3所示，随蔗糖溶液的不断增加，色素的吸光

度也逐渐增加，但趋势不是十分明显。但随着葡萄糖与乳糖浓度的增加吸光度先升高再下降，均在5%处吸光度有峰值。

2.2.4柠檬酸对色素稳定性影响的结果

图4　柠檬酸对色素稳定性的影响Fig.4 Effects of citric acid on pigment

如图4所示，随着柠檬酸浓度的不断增加，吸光度有一定增加，之后迅速下降，在柠檬酸浓度为0.05%时吸光度达到峰值。

3　结语

稳定性研究表明，虽然加入不同种类和不同浓度金属离子的三角梅色素在吸光度上都有或多或少的变化，但从颜色上看除了高浓度的Fe3+使粉红色三角梅色素溶液变成土黄色外，其他金属离子并没有对三角梅色素溶液颜色产生较大影响，所以在贮藏和运输时应尽量避免与铁器接触，铁离子对于三角梅色素的稳定性影响较大。可见三角梅色素的稳定性比较好，但仍应注意尽量少与Na+，Cu2+，Pb+接触。

乳糖和葡萄糖溶液浓度的增加对色素稳定性有一定的影响，均在5%浓度时吸光度有峰值，说明它们在5%浓度时对色素的增色作用最大；蔗糖则是浓度越高对色素的增色作用越大。因此在使用甜味剂时要注意葡萄糖和乳糖的浓度，而蔗糖则不用太注意。柠檬酸对于三角梅色素稳定性有一定影响，所以，柠檬酸用量不宜过大，在浓度为0.05%时为适宜。

［1］ 余芳，彭常安.食用色素及其安全性分析［J］.芜湖职业技术学院学报，2002，9（3）:20-22.

［2］ 任玉林，李华，邴贵德，等.天然食用色素花色苷［J］.食品科学，1995，16（7）: 22-27.

［3］ 林志坚，于新.火龙果红色素稳定性研究［J］.华南农业大学学报，2003，24（4）:79-83.

［4］ 庞志申.花色苷研究概况［J］.北京农业科学，2000，18（5）:37-422.

［5］ 余芳，彭常安.食用色素及其安全性分析［J］.芜湖职业技术学院学报，2002，9（3）：20-22.

［6］ 任玉林，李华，邴贵德，等.天然食用色素花色苷［J］.食品科学，1995，16（7）: 22-27.

［7］ 何礼军，何野，黎八宝，等.三角梅在我国引种栽培的研究综述［J］.湖北农业科学，2011，50（8）:1519-1520.

［8］ 赵滇庆，彭志东，吴裕.西双版纳热带花卉园宝巾品种及其栽培情况［J］.云南热作科技，2001，24（1）:38-40.

［9］李永强，杨士花，毕晓菲，等.二次通用旋转试验设计优化三角梅红色素提取工艺的研究［J］.中国食品添加剂，2009，（10）:68-71.

Stability of pigment from Bougainvillea

DINGWei-Peng，LI Chun-Ling，ZHANGHui-Hui，PANGHao-Sheng，SUNGuang-Yu
（College ofLife Science，Northeast ForestryUniversity，Harbin 150040，China）

In this experiment Bougainvillea Spectabilis Willd as raw materials，Bougainvillea Spectabilis Willd pigment its stability for research.In the experiment on stability of pigment.Making research Na+，K+，Ca2+，Fe3+，Cu2+，Mg2+and Pb+etc，metal ions and food additives on the influence ofBougainvillea Spectabilis Willd pigment stability，experiments have found that Bougainvillea Spectabilis Willd pigment stability is better，for general metal ions and food additive stabilityis good，onlytoFe3+Bougainvillea Spectabilis Willd pigment has certain blue function.

Bougainvillea Spectabilis Willd；Nature pigment；Stability

TS264.4

A

1674-8646（2015）04-0004-03

2015-03-12

黑龙江省科技攻关重大项目（GA09B201-02）；黑龙江省自然科学基金重点项目（ZD201105）

丁伟鹏（1991-），男，黑龙江牡丹江人，在读硕士，主要从事植物生理生态学研究。

孙广玉（1963-），男，黑龙江巴彦人，教授，博士研究生导师，主要从事植物生理生态学研究，e-mail:sungy@vip.Sina.com。