日本晚樱果实红色素稳定性研究

侯义龙，钱文丹，郭银银，倪天泽，王慧敏，田 雨，刘 怡

（大连大学 生命科学与技术学院 生命科学工作室，辽宁 大连 116622）

日本晚樱果实红色素稳定性研究

侯义龙，钱文丹，郭银银，倪天泽，王慧敏，田 雨，刘 怡

（大连大学 生命科学与技术学院 生命科学工作室，辽宁 大连 116622）

本文以日本晚樱的果实为提取材料，用pH 3乙醇提取其红色素。通过在不同条件下日本晚樱果实红色素吸光度变化的研究，探讨了其在不同pH、光照、温度、容器和食品添加剂环境条件下的稳定性。结果表明：日本晚樱红色素的最大吸收波长为535 nm；pH值小于4时日本晚樱红色素的稳定性好；铁和不锈钢容器显著影响红色素的稳定性；光照强度超过800 LUX，照射3 h以上，红色素的吸光度显著下降；60 ℃以上的温度对日本晚樱红色素液稳定性影响显著；60 mg/mL及以上的蔗糖浓度对红色素稳定性有显著影响；Nacl、VC对日本晚樱红色素稳定性均无显著影响。

日本晚樱；红色素；稳定性

0 引言

日本晚樱（Prunus lannesiana），别称―重瓣樱花”，蔷薇科樱花属植物，果实近球形，直径约1 cm，成熟时由红色变紫黑色[1-3]。

食用色素是食品添加剂的重要组成部分，它不仅广泛用于食品工业以改善食品的色泽，增进人们对美的享受，而且广泛应用于医药和化妆品方面[4]。食用色素通常分为天然色素和合成色素，合成色素由于具有着色力强，色泽鲜艳，稳定性好，无臭无味，品质均一，易于溶解和拼色，以及成本低廉等一系列优点，曾一度被广泛应用。但随着毒理学和分析技术的不断发展，合成色素对人体健康的危害越来越引人注目，不少合成色素相继从各国许可使用的名单中删除[5]。因此，利用无毒无害的天然物质提取食用色素，是当今世界的新趋势[6]。

日本晚樱果实红色素是一种廉价易得、使用方便、富含红色素的天然植物色素。本实验以日本晚樱果实为材料，利用紫外分光光度法系统研究其红色素的稳定性，为该色素的开发利用提供科学依据[7,8]。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器和试剂

1.1.1 实验材料

日本晚樱成熟果实取自大连大学樱花林，放置于4℃冰箱保存备用。

1.1.2 实验仪器与试剂

V-560型紫外可见分光光度计（日本），SPX-250B-Z恒温箱，pH计，水浴锅，照度计等。无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、VC、蔗糖、氯化钠。

1.2 试验方法

1.2.1 日本晚樱红色素的提取

称取日本晚樱果肉100 g，放入1000 mL pH3的酸化无水乙醇溶液中，用封口膜封好，放于60 ℃水浴锅中浸提2 h。用多层纱布多次过滤，放置4 ℃冰箱保存[9-11]。

1.2.2 日本晚樱红色素的吸收光谱

取三份红色素液，用V-560型紫外可见分光光度计，在400～700 nm波长范围内扫描。

1.2.3 pH对红色素的影响

取10份红色素液，分别放入pH值1到10试管中，观察颜色的变化，并测定其吸光度，分析pH值对日本晚樱红色素的影响。

1.2.4 温度对日本晚樱红色素的影响

将红色素液放于具塞试管中分别置于恒温(20、30、40、60、80、100℃)条件下2 h后，放于暗处静置冷却并测定吸光度，每一温度设3个重复。分析温度对日本晚樱红色素稳定性的影响。

1.2.5 光强对日本晚樱红色素的影响

取红色素溶液分别在不同光强（1200、800、600、300LUX、室内自然光）分别放置2h、3h、4h、4.5h、5h后测其吸光度，分析光照强度对日本晚樱红色素的影响。

1.2.6 食品添加剂对日本晚樱红色素的影响

分别用红色素液配制食盐的浓度为 0、5、10、15、20、30（mg/mL），蔗糖的浓度为0、5、15、30、45、60（mg/mL），VC 的浓度为0、0.5、1、2.5、5、7.5、10（mg/mL），放置一夜后测其吸光度。分析常用食品添加剂对日本晚樱红色素稳定性的影响[12,13]。

1.2.7 容器对日本晚樱红色素稳定性的影响

取红色素液在不同容器（玻璃、塑料、陶瓷、铁、铝、不锈钢）中分别放置10 h、24 h、3 d、5 d、10 d后，测其吸光度，分析容器对日本晚樱红色素的影响。

2 结果与分析

2.1 日本晚樱果实红色素吸收光谱

由图1可见日本晚樱红色素最大吸收波长为535 nm。

图1 日本晚樱果实红色素吸收光谱

2.2 pH对日本晚樱红色素稳定性的影响

该色素在pH＞4时颜色发生改变，在碱性条件下逐渐趋于绿色，而在pH＜4的条件下放置一夜后颜色和提取时一样鲜艳，呈深红色。因此该色素适宜在pH＜4的条件下使用，此时红艳，如表1。

表1 不同pH值时溶液的吸光度

2.3 温度对日本晚樱红色素稳定性的影响

生物统计学分析表明，温度在 60℃以上红色素稳定性差异达到显著水平。从 60℃开始，红色素液颜色随着温度的升高逐渐变浅，因此日本晚樱红色素液不宜在60℃以上的温度下使用，如表2。

2.4 食品添加剂对日本晚樱红色素稳定性的影响

本实验对常用的三种食品添加剂NaCl、VC、蔗糖对日本晚樱红色素稳定性的影响进行了研究，结果见表3-5。

生物统计学分析表明：NaCl和VC在国标的不同浓度下对日本晚樱红色素稳定性影响不显著。60 mg/ml及以上的蔗糖浓度对红色素稳定性有显著影响，所以添加剂中蔗糖浓度应该小于60 mg/mL。

表2 不同温度色素液的吸光度

表3 不同浓度NaCl红色素液吸光度

表4 不同浓度VC色素液吸光度

表5 不同浓度蔗糖色素液吸光度

2.5 光强对色素稳定性的影响

生物统计学分析表明，光强超过800LUX，照射3 h以上，红色素的吸光度显著改变，说明该日本晚樱红色素不适合在上述条件下储存，见表6。

表6 不同时间及光强下红色素液吸光度

2.6 容器对日本晚樱色素稳定性的影响

生物统计学分析表明，陶瓷、塑料、玻璃、铝等容器对红色素稳定性无影响，而铁容器放置10 h后对红色素稳定性影响显著，不锈钢放置120 h后红色素吸光度显著降低，见表7。

表7 不同容器与时间下红色素吸光度

3 结论

综合以上研究结果，我们认为，日本晚樱红色素适宜使用的条件是：pH小于4；温度不高于60℃；蔗糖浓度小于60 mg/mL；800 LUX以上光照强度，照射时间不超过3 h；陶瓷、玻璃、塑料、铝等容器可用来贮存日本晚樱红色素液，而不应使用铁和不锈钢容器贮存；食盐、VC可以在含有日本晚樱红色素的食品中使用。

参考文献：

[1] 张琼. 樱属观赏品种资源调查及部分种与品种 SSR分析[D]. 南京: 南京林业大学, 2013.

[2] 张灵灵, 蒋细旺. 2个日本晚樱品种组织培养和快繁技术研究[J]. 西南林业大学学报, 2015, 35(4): 27-31.

[3] 刘志雄, 王莹, 吕小蒙, 等. 日本晚樱花器官特征基因ClAP1的克隆与表达分析[J]. 园艺学报, 2010, 37(4): 649-654.

[4] 杨丽华, 陈晓光. 天然色素的资源开发和应用研究进展[J].中国食品与营养, 2010(6): 13-16.

[5] 郭清泉, 陈焕钦. 功能性食用天然色素[J]. 中国食品添加剂, 2003(1): 49-52.

[6] 宛甜. 野生毛樱桃SSR遗传多样性和遗传结构分析[J]. 西北植物学报, 2013, 33(8): 1544-1550.

[7] 翁仕洋, 成露露, 查文, 等. 日本晚樱叶挥发油化学成分的GC-MS分析[J]. 安徽农业科学, 2013, 41(7): 3111-3112.

[8] HB WANG, MG NAIR, GM STRASBURG, et al. Study on the nutritive composition of prunus tomentosa [J]. J. Nat.Prod., 2009, 62(2): 294-296.

[9] 赵彦杰. 树脂法提取毛樱桃红色素的研究[J]. 食品科学,2007, 28(9): 219-223.

[10] 郭元平, 苏丹, 夏晓欢, 等. 东北毛樱桃红色素的提取及稳定性研究[J]. 化学与生物工程, 2006(7): 36-37.

[11] 孙晶波, 徐晶, 陈璐, 等. 毛樱桃乙醇提取物的试验研究[J]. 中国实验方剂学杂志, 2010, 16(10): 3-35.

[12] HA JUNG, HY CHUNG, JH JUNG, et al. Species analysis of five trace elements in trolius chinensis [J]. Chemical Pharmaceutical Bulletin, 2004, 52(1): 157 -159.

[13] 王静, 孙宝国. 食品添加剂与食品安全[J]. 科学通报,2013, 58(26): 2619-2625.

Study on the Stability of Fruit Red Pigment ofPrunus Lannesiana

HOU Yi-long, QIAN Wen-dan, GUO Yin-yin, NI Tian-ze, WANG Hui-min, TIAN Yu, LIU Yi
(College of Life Science and Technology, Dalian University, Dalian 116622, China)

In this study the fruit ofPrunus lannesianawas chosen as experimental materials, red pigment was extracted with pH 3 ethanol. The stability of fruit red pigment ofPrunus lannesianawas studied by the change of absorbance under different conditions of pH, light, temperature, container and food additives. The results showed that the maximum absorption wavelength of fruit red pigment ofPrunus lannesianawas 535 nm, when pH value is less than 4 the fruit red pigment ofPrunus lannesianawas stable, These elements or conditions affected the stability of fruit red pigment significantly as follows: the iron and stainless steel containers, light intensity over 800LUX with irradiation more than 3h, temperature over 60℃, concentration of sucrose not less than 60 mg/mL, meanwhile Nacl,VC had no influence on the stability of the fruit red pigment.

Prunus lannesiana; red pigment; stability

S662.5

A

1008-2395(2017)03-0039-04

2016-09-02

辽宁省自然科学基金指导性项目（20170540035）；大连市科技计划项目（2015E21SF014）；大连大学大学生创新创业训练计划项目（2015259）。

侯义龙（1963-），男，博士，教授，研究方向：植物生物技术。