吴雪辉 黄敏胜 张远志

(华南农业大学食品学院,广州 510642)谢治芳 谢正生(华南农业大学经济林研究中心,广州 510642)

摘要:本文研究了板栗壳棕色素对光照、温度、还原剂、氧化剂、金属离子、ｐｈ值和常用食品添加剂和配料如葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、防腐剂等的稳定性,为板栗壳色素的开发应用提供理论依据。

随着现代食品工业的发展,对食用色素的需求量不断增加,食用天然色素更是得到人们的重视。利用天然物质提取食用色素,成为当今世界发展的新趋势,其开发成为一大研究热点。板栗壳是板栗加工的副产物,目前几乎没有得到开发利用,本文作者在提取板栗壳色素的基础上,对其稳定性进行探讨,以期为板栗壳色素的应用提供理论依据,开发出一种新的天然色素,也为板栗壳的综合利用提供一条新途径。

1 材料与方法

1.1 材料

ｎａｏｈ、ｈｃｌ、ｈ2ｏ2、ｎａｈｓｏ3、ｎａｃｌ、ｆｅｃｌ3·6ｈ2ｏ、ｃｕｓｏ4·5ｈ2ｏ、ｚｎｓｏ4·ｈ2ｏ、ｍｇｓｏ4、ａｌ2(ｓｏ4)3·18ｈ2ｏ、ｃａｃｌ2、ｆｅｓｏ4、无水乙醇,均为分析纯。蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、苯甲酸钠、山梨酸钾,食用级。板栗壳棕色素:自制。取一定量经干燥、粉碎的板栗壳,用30%的乙醇溶液在一定的温度下回流一定的时间,然后离心分离,滤液经旋转蒸发仪浓缩后,在40℃下真空干燥,即得试验用的板栗壳棕色素。

1.2 试验方法

1.2.1 板栗壳色素的光稳定性

将0.01%的棕色素水溶液分别于日光照射和40ｗ的紫外灯直射下,每隔一定的时间,取样用755分光光度计检测其吸光度值,并观察颜色的变化。

1.2.2 板栗壳色素的热稳定性

将0.01%的棕色素水溶液分别置于80℃和100℃的水浴中加热一定时间,取出后快速冷却至室温,然后测其吸光度值,并观察颜色的变化。

1.2.3 板栗壳色素的酸碱稳定性

调节0.01%的棕色素水溶液ｐｈ值分别为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,放置一定时间后,测其吸光度值,并观察颜色的变化。

1.2.4 板栗壳色素耐氧化性和耐还原性

在0.01%的棕色素水溶液中分别加入浓度为0.1%ｎａｈｓｏ3和0.6%的ｈ2ｏ2,放置一定时间后,测其吸光度值,并观察颜色的变化。

1.2.5 板栗壳色素对金属离子的稳定性

在0.01%的棕色素水溶液中分别添加一定量的ｎａｃｌ、ｃａｃｌ2、ｍｇｓｏ4、ｚｎｓｏ4、ｃｕｓｏ4、ｆｅｃｌ3、ｆｅｓｏ4、ａｌ2(ｓｏ4)3,测其吸光度值,并观察颜色的变化。

1.2.6 常用食品添加剂对板栗壳色素的稳定性

在0.01%的棕色素水溶液中分别加入一定量的蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、苯甲酸钠和山梨酸钾,然后测吸光度值,并观察颜色的变化。

2 结果分析与讨论

2.1 光照对板栗壳色素稳定性的影响

配制0.01%的板栗棕色素水溶液两份,分别放置在日光下和30ｗ的紫外灯下照射一定的时间,取样测其吸光度,结果如图1所示。图1显示,板栗壳色素在日光和紫外光照射下,吸光度变化很小,表明板栗壳色素耐光性很好。

2.2 加热对板栗壳色素稳定性的影响

配制0.01%的板栗棕色素水溶液两份,分别置于80℃和100℃的水浴中加热1ｈ、2ｈ、3ｈ、4ｈ,快速冷却后,在380ｎｍ下,测其吸光度,结果如图2所示。图2表明,板栗壳色素在热作用下,其颜色不但没有下降,反而有所上升,而且吸光度随着温度的升高和加热时间的延长而增加,可能是因为色素液中的某些物质,在热的作用下发生反应,生成新的色素物质,引起色泽的加深,但总体而言,在热的作用下,板栗壳色素变化不大,表明板栗壳色素的热稳定性较好。

2.3 ｐｈ值对板栗壳色素的影响

配制0.01%的板栗壳棕色素水溶液,分别调节其ｐｈ值为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,放置一定时间后,在380ｎｍ下测其吸光度,并观察颜色的变化,结果如图3所示。由图3可知,随着ｐｈ值的增加,板栗壳色素的颜色逐渐加深,特别是ｐｈ值达到碱性条件以后,吸光度随ｐｈ的增大而加快。

2.4 板栗壳色素的耐氧化性和耐还原性

在0.01%的棕色素水溶液中分别加入浓度为0.1%ｎａ2ｓｏ3和0.6%的ｈ2ｏ2,放置一定时间后,在380ｎｍ下测其吸光度,并观察颜色的变化,结果如图4所示。从图4可以看出,氧化剂ｈ2ｏ2和还原剂ｎａ2ｓｏ3的加入对板栗壳色素的吸光度影响很小,目测色素溶液的颜色几乎不变,这表明板栗壳色素耐氧化和耐还原的能力很强。

2.5 金属离子对板栗壳色素稳定性的影响

在0.01%的棕色素水溶液中分别添加ｎａｃｌ、ｃａｃｌ2、ｍｇｓｏ4、ｚｎｓｏ4、ｃｕｓｏ4、ｆｅｃｌ3、ｆｅｓｏ4、ａｌ2(ｓｏ4)3,使各种离子的浓度达到200ｍｇ/ｌ,摇匀后静止3ｈ后,在380ｎｍ下测其吸光度,并观察颜色的变化,结果如表1所示。由表1可知,在板栗壳色素液中加入ｆｅ3+或ｆｅ2+后,其颜色由棕色变成黑绿色,并产生大量沉淀;加入ｃｕ2+、ｎａ+和ａｌ3+离子后,色素液颜色变浅,并伴随有沉淀生成;而加入ｚｎ2+、ｍｇ2+、ｃａ2+后,其色素液吸光度值从0.23分别变成0.302、0.232、0.22,目测颜色变化不大,说明板栗壳棕色素对ｆｅ3+、ｆｅ2+、ｃｕ2+、ａｌ3+、ｎａ+不稳定,而对ｚｎ2+、ｍｇ2+、ｃａ2+较稳定。

2.6 常用食品添加剂对板栗壳色素的稳定性

2.6.1 常用甜味剂蔗糖和葡萄糖对板栗壳色素的影响

在0.01%的板栗壳棕色素水溶液中分别加入蔗糖与葡萄糖,使其浓度分别为5%、10%、15%和20%,充分溶解后,放置一定的时间,测其吸光度,结果如图6所示。图6显示,蔗糖和葡萄糖的加入对板栗壳色素的稳定性影响不大,添加蔗糖随其浓度的增大,板栗壳色素的颜色逐渐加深,但变化幅度不大;葡萄糖的加入对板栗壳色素的颜色几乎没有影响。因此,板栗壳在蔗糖和葡萄糖存在下,其稳定性不变,可广泛应用于各类食品的生产。

2.6.2 柠檬酸对板栗壳色素的影响

在0.01%的棕色素水溶液中加入0.1%的柠檬酸后,每隔1ｈ测色素液的吸光度,结果如图7所示。图7显示,在板栗壳色素液中加入柠檬酸后,虽然ｐｈ值下降,但色素液的颜色没有变化,其吸光度也几乎不变,表明板栗壳棕色素对柠檬酸稳定,这与用盐酸调节ｐｈ值到酸性条件下其吸光度值下降不一样。

2.6.3防腐剂对板栗壳色素稳定性的影响

在0.01%的棕色素水溶液中分别加入苯甲酸钠和山梨酸钾等防腐剂,使其浓度为0.1%,然后测吸光度值,并观察颜色的变化,结果如图8所示。由图8可知,在板栗壳色素溶液中加入山梨酸钾以后,其吸光度值由0.283变为0.300,略有增加,但存放20ｈ后,其吸光度基本维持不变,说明板栗壳棕色素对山梨酸钾比较稳定;在板栗壳色素溶液中加入苯甲酸钠,其吸光度不变,仍为0.283,即使存放20ｈ,其吸光度也几乎不变,说明板栗壳棕色素对苯甲酸钠很稳定。

3 结论

板栗壳棕色素对光照、温度、还原剂、氧化剂、常用食品添加剂和配料如葡萄糖、蔗糖、防腐剂、柠檬酸等稳定性很好;对酸、碱来说,酸性条件下板栗壳色素的颜色变浅,碱性条件下色素的颜色加深,但变化幅度不是很大,比较稳定;对金属离子而盐,ｃａ2+、ｚｎ2+、ｍｇ2+对板栗壳色素的稳定性没有影响,而ｆｅ2+、ｆｅ3+、ａｌ3+、ｃｕ2+、ｎａ+存在,会破坏板栗壳色素的稳定性,应用时应注意。因此,板栗壳棕色素是一种比较稳定的天然色素,可广泛用于食品、医药、化妆等行业。

参考文献

1 ｋａｐａｄｉａｇｏｖｉｎｄｊ,ｔｏｋｕｄａｈａｒｕｋｕｎｉ,ｓｒｉｄｈａｒｒａｊａｇｏｐａｌａｎ,ｅｔａｌ.ｃａｎｃｅｒｃｈｅｍｍｏｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｏｌｏｒａｎｔｓｕｓｅｄｉｎｆｏｏｄｓ,ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓａｎｄｃｏｓｍｅｔｉｃｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ.ｃａｎｃｅｒｌｅｔ ｔｅｒｓ.1998,129(1):87～95

2 ｍｅｋｋａｗｙｈａ,ａｌｉｍｏ,ｅｌ＿ｚａｗａｈｒｙａｍ.ｔｏｘｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｓｙｎ ｔｈｅｔｉｃａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｏｏｄｄｙｅｓｏｎｒｅｎａｌａｎｄｈｅｐａｔｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｒａｔｓ.ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙｌｅｔｔｅｒｓ.1998,95:155

3 李传欣,张华,李景琳.食用天然色素的应用及发展趋势.辽宁农业科学,2001(ｌ):29～32

4 吴雪辉,黄敏胜,张远志等.板栗壳食用色素的提取工艺条件研究.食品科技(已录用)

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