石斛兰色素稳定性研究

王海涛

（哈尔滨市花圃，哈尔滨 150040）

石斛兰色素稳定性研究

王海涛

（哈尔滨市花圃，哈尔滨 150040）

以石斛兰为原料，提取石斛兰红色素，并对其理化性质及其稳定性进行研究。结果表明石斛兰红色素对Ca2+、Mg2+、K+等表现出很强的稳定性，但对Mn2+、Fe2+、亚硫酸钠和过氧化氢表现不稳定。在pH值＜6的酸性条件下，石斛兰的红色素非常稳定，可作为石斛兰花材干燥后不褪色的护色技术，应用于干燥花的生产。

石斛兰；红色素；稳定性

1　材料与方法

1.1实验材料

石斛兰鲜切花，红色花，花径4 cm～5 cm，水养保存。

1.2实验方法

根据朗伯-比尔定律A=εbc，即A=Kc，以全光谱900 nm～200 nm扫描，以实验测定的最大吸收波长533 nm（pH≤3）下的吸光度A533代表色素提取液的浓度。A越大，表明色素提取率越高。实验中各测值均为两次超声提取测定结果的平均值。分光光度计测试中以蒸馏水作空白对照，可见光区的最大吸收波长下，用1 cm比色皿测其吸光度A值。

1.2.1石斛兰红色素的提取

石斛兰花瓣→超声提取→抽滤→测吸光度值→第二次超声提取→抽滤→测吸光度值→第三次超声→抽滤→测吸光度值→合并红色素溶液待用。

1.2.2石斛兰色素的理化性质研究

1.2.2.1PH值的影响

分别取石斛兰色素原液4 mL于试管中，用1 mol/LHCl和1 mol/L NaOH调节pH值，在pH分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0和9.0的条件下，在200 nm～900 nm波长下分别测其吸光值。

1.2.2.2金属离子的影响

分别取石斛兰色素原液3 mL于试管中，在试管中分别加入0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.5 mol/L 的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+溶剂，静置24h，观察溶液颜色并在200 nm～900 nm波长下分别测其最大吸收峰。

1.2.2.3氧化剂、还原剂的影响

分别取石斛兰色素原液3 mL于试管中，在试管中分别加入0.1%、0.2%、0.3%的过氧化氢溶液2 mL；分别加入0.1%、0.5%、0.7%、1%的亚硫酸钠溶液2 mL；静置，观察溶液颜色，并在200 nm～900 nm波长下分别测其最大吸收峰。

1.2.2.4碳水化合物的影响

取石斛兰色素原液3 mL于试管中，在试管中分别加入质量分数为3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液、麦芽糖溶液、葡萄糖溶液各2 mL，静置3h，观察溶液颜色并在200 nm～900 nm波长下分别测其最大吸收峰，看其对色素溶液的影响。

1.2.2.5有机酸的影响

分别取石斛兰色素原液3 mL于试管中，分别加入浓度为 0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.5 mol/L、1 mol/L、2 mol/L的柠檬酸、酒石酸、苹果酸、氨基酸、抗坏血酸各2 mL，分别加入质量分数为3%、5%、7%、10%的植酸溶液、冰醋酸溶液各2 mL，静置，观察溶液颜色并在200 nm～900 nm波长下分别测其最大吸收峰，观察色素溶液的影响。

2　结果与分析

2.1石斛兰红色素的提取

试验表明，以50%盐酸乙醇溶液为浸提液最好，溶液颜色最为鲜艳。

2.2理化性质研究

2.2.1pH值的影响

当pH=1.0、pH=2.0时溶液加深，其中pH=2.0时溶液颜色最深；原液pH=3.0；继续调节pH值时溶液颜色逐渐变化，当溶液pH=6.0时溶液颜色为暗紫色；当pH值增大到7.0、8.0和9.0时，溶液颜色变为紫色、草绿色、黄绿色。表1可见，随着pH值的增大，石斛兰红色素提取液颜色逐渐加深，而吸光值逐渐减小，在pH=2.0时吸光值最大。表明溶液酸性增强对石斛兰红色素具有明显的增色效应。

表1　pH值对石斛兰色素提取的影响Tab.1 Effect of pH value on the extraction of pigment from Dendrobium

2.2.2金属离子的影响

金属离子对色素溶液的影响各不相同。由于Na+从NaF中得来，可能溶液中的F-离子与色素溶液发生反应，导致溶液变为紫色。不同浓度的K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+对色素溶液的影响不同，随着离子浓度的增加，溶液的吸光度先下降后上升再下降，且变化呈抛物线趋势，浓度为0.2 mol/L时为抛物线顶点，且石斛兰色素溶液吸光值增加；Fe2+刚加入时使色素的颜色变为透明的黑色。

表2　金属离子对石斛兰色素的影响Tab.2 Effect of metal ions on Dendrobium pigment

2.2.3氧化剂、还原剂的影响

过氧化氢、亚硫酸钠对溶液均有褪色作用。分别加入0.1%、0.2%、0.3%的过氧化氢溶液后褪色程度依次递增，且随着过氧化氢浓度的增加石斛兰红色素吸光值减小；分别加入0.1%、0.5%、0.7%、1%的亚硫酸钠溶液后，依次褪色，0.5%时溶液颜色很浅，1%时溶液变为无色，随亚硫酸钠浓度的增加，石斛兰红色素吸光值减小到无。说明氧化还原剂对色素有很强的破坏作用。

表3　氧化还原剂对石斛兰色素的影响Tab.3 Effect of redox agent on Dendrobium pigment

2.2.4碳水化合物的影响

碳水化合物对溶液均有增色作用。分别加入质量分数为3%、5%、7%、10%的麦芽糖溶液，蔗糖溶液和葡萄糖溶液。其中加入麦芽糖溶液和葡萄糖溶液后，溶液颜色依次增加，5%时溶液颜色最浓，7%和10%时溶液增色趋势下降，麦芽糖溶液和葡萄糖浓度的增加使石斛兰红色素吸光值增加呈抛物线，5%时为抛物线顶点。加入蔗糖溶液后，溶液吸光度先下降后上升，10%时达到最高。

表4　碳水化合物对石斛兰色素的影响Tab.4 Effects of carbohydrates on Dendrobium pigment

2.3应用研究

根据试验得出结果，分析其影响因子，可以去除令其褪色的因子，保留可以增色的因子，这样，就可以选出符合条件的护色剂。最佳条件即为室温下，10%的盐酸乙醇溶液，K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖溶液都会对其产生增色效果。同时，避免不利因素，如接触氧化还原剂、接触碱性条件，等等。

3　结论

本研究从平面干燥花制作中花材褪色入手，以花卉基本色调红色花材的保色为目标，以实际应用为目的，对石斛兰色素稳定性进行研究，初步明确：第一，石斛兰色素是一种水溶性色素，最大吸光波长λmax= 533 nm，红色素易于提取，50%盐酸乙醇溶液为最好提取剂。第二，该色素对氧化剂、还原剂均较敏感，易引起色素损失。除Fe2+、Na+引起颜色异常外，K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+等对色素均有一定增色作用。第三，根据试验得出结果，分析其影响因子，可以去除令其褪色的因子，保留可以增色的因子，选出符合条件的护色剂。利用药剂处理方法可以使许多易出现褐变、褪色现象的植物材料保持原有的色彩；基本保持原色花材，色泽更鲜艳。

［1]胡桂忠.石斛兰_Dendrobium nobile生物学特性研究进展［J］.思茅师范高等专科学校学报，2002，18（3）:80-81.

Study on the Stability of Dendrobium Pigment

WANGHai-tao
（Harbin flower bed，Harbin 150040，China）

Taking dendrobium as raw material，extraction of dendrobium red pigment，and the physicochemical properties and stability study. Results showed that dendrobium red pigment of Ca2+，Mg2+，K+a strong stability，but the Mn2+，Fe2+，sulfuric acid and hydrogen peroxide performance is not stable.At pH value＜6 under acidic conditions，dendrobiumred pigment is very stable，as dendrobium material after drying do not fade the color protection technologyand application in the production ofdried flowers.

Dendrobium；Red pigment；Stability

S567.23

B

1674-8646（2015）07-0032-02