曹艳萍,霍文兰(榆林学院化学系,陕西榆林719000)

天然食用色素无毒,色泽诱人,并且具有一定的营养价值,代替合成色素已是大势所趋。近年来对天然色素的研究报道较多,但从南瓜中提取色素的系统研究在国内未见报道。为此我们对南瓜色素的提取及其性质做了系统研究,本文就提取及其理化性质进行了研究,为开发和综合利用提供科学依据。南瓜属葫芦科,一年生蔓性草本植物,学名cucurbitamoschataduch,别名中国南瓜、番瓜等。由于其根系发达,再生力强,对土壤湿度要求不严,其果实、种子中不仅含有丰富的营养成份,而且具有一定的药理作用,所以在各地普遍裁培种植。近年来有资料报道,南瓜中含锌较高,具有防治溃疡、糖尿病、心血管以及、等作用。特别是陕北南瓜,生长抗旱力强,果实个大,产量高。嫩果或成熟果均可作菜,作馅料,也可加工成各种成品,煮汤不仅甜美可口,而且降温败火,是夏天上等的天然饮料食品。老南瓜色泽橙红,资料表明其色素中的主要成份是胡萝卜素、叶黄素、蕃茄红素等,是一种、无毒,且营养价值很高的天然植物色素,具有保健和多种药理作用。

1 材料与方法

1.1 实验材料

722型可见分光光度计,上海精密仪器有限公司生产;phs-25型酸度计;恒温水浴槽;95%乙醇;柠檬酸;蔗糖;维生素c;苯甲酸钠na2so3;h2o2(以上均为分析纯);食品香精;南瓜来源于榆林当地农产品市场。

1.2 实验方法

1.2.1 南瓜黄色素的提取

称取一定量的老南瓜洗净搅碎,加入7倍量(质量/体积),95%乙醇(ph=2),在60℃下搅拌提取30min,过滤得色素提取液,再次浸提滤渣次,合并3次提取液浓缩,得橙黄色粘稠状产品贮存于棕色瓶中待用。色素溶液的浓度用吸光度表示。

1.2.2 色素稳定性试验配制ph=6的浓度为0.5%的瓜色素溶液,加入不同浓度添加剂,在722型可见分光光度计上测定*大吸收波长下的吸光度(a),分析不同浓度的添加物以及温度、光照对南瓜黄色素稳定性的影响。

2 结果与分析

2.1 南瓜色素的光谱特性配制

浓度为0.02%的色素溶液,并用722型可见分光光度计测定在400～700nm波长范围的a值,结果列入表1。由表1可知,该色素在可见光区内*大吸收波长为460nm,从外观看,色素提取稀释液为橙黄色。

2.2 色素颜色与酸度的关系

配制0.05%色素提取液用1∶1hcl和10%naoh溶液调节酸碱度,用酸度计测定ph值,观察颜色随色素溶液ph的变化,实验结果列入表2,放置2d后目测颜色无变化。

由表2可知,南瓜黄色素在ph<9时比较稳定,颜色几乎无变化,ph>;11有少量沉淀生成。2.3 常用食品添加剂对色素稳定性的影响

取含不同下列浓度蔗糖、食用香精、柠檬酸、维生素c、苯甲酸钠的溶液100ml置入1～4号锥形瓶中,分别加入10ml,7ml,7ml,7ml0.5%色素提取液摇匀,在常温下静置1h,测*大吸收波长的a,实验测定结果列入表3～表7。

由以上结果可知,这些常用的食品添加剂在使用范围内对南瓜色素溶液的a基本上没有影响。不同浓度的蔗糖、食用香精、柠檬酸、维生素c、苯甲酸钠对南瓜色素溶液的a影响结果列入表8。

香精对南瓜色素溶液a的影响,在香精浓度为0.05～0.20mg/ml之间,满足下列关系式: a=0.363-0.2w香精(1)

式(1)线性相关系数r=-0.9091。

2.4 色素的耐氧化还原性

配制分别含有下列不同浓度h2o2和na2so3的南瓜色素稀释液,在不同时间间隔下测定*大吸收波长的a。实验结果列入表9和表11。根据表9实验结果,关于na2so3对于南瓜色素溶液a的影响可拟合出如下关系式:

a=a-b

式(2)中a、b以及线性相关系数r随还原时间而变,具体变化见表10。从表10可看出,na2so3的存在对南瓜色素溶液的a有影响,但影响不大。

表11结果表明,h2o2对南瓜色素几乎无影响,表明南瓜色素具有较强的抗氧化性;而表10则表明具有一定的抗还原性。

2.5 色素的耐光、耐热性

取ph=6,浓度为0.5%的色素提取液15ml,10ml,分别加入至2支具塞试管中稀释定溶至100ml,一支放在室内日光照射处,定时测定a,测定结果见表10,另一支在不同温度下,恒温1h,冷却后测定a,结果见表12。实验结果表明,日照7d,a增加18.85%;日照15d,a增加仅仅为19.06%,可见日照7d之后,a增加十分缓慢,基本趋于稳定。

温度对南瓜色素溶液a的影响结果列入表13。实验结果表明,升高温度,a值减小,当t≥97℃时,南瓜色素溶液出现混浊现象。当t=25～80℃时,a与t的关系可表示为: a=0.368-5.77×10-4t(3)

式(3)的线性相关系数r=-0.9881。

由以上结果表明南瓜黄色素随光照时间延长,a有所增加,目测结果可见颜色稍有加深,说明光照可增色,但不宜高温下长时加热。

2.6 金属离子对色素稳定性的影响

配制含下列离子不同浓度的溶液,各取100ml,分别加入10ml0.5%色素提取液摇匀,放置3h后测定*大吸收峰波长处的a,结果列入表14。

实验结果表明,当离子浓度小于0.1mg/ml时对色素影响不大,当离子浓度为0.2mg/ml时ca2+,fe3+可使色素有少量沉淀,在酸性条件下,此沉淀可溶解。所以该色素的使用对水质无特殊要求,如在含钙高的食品中使用,酸性条件较为适宜。

3 结论

(1)南瓜黄色素,耐光性强,具有较强的抗氧化性,常用食品添加剂蔗糖,柠檬酸,香精,防腐剂苯甲酸钠,维生素c等对南瓜黄色素几乎没有影响,在酸性或弱碱性介质中颜色无变化,因此它是一种性质稳定,应用范围广的理想天然色素。但不宜在高温下常时加热。

(2)此色素对水质无要求,适用于含钙高的酸性食品或饮料。

(3)研究结果表明提取南瓜黄色素*佳条件是:ph=2的95%乙醇,45℃下浸提3h,二次提取。(4)南瓜资源丰富,易于贮存,价格低廉,其色素色泽自然,味道香甜,兼有营养、药理、着色多重功能。因此南瓜黄色素作为一种天然色素,色泽亮丽,性高,稳定性好,来源丰富,提取方法简单,是一种较为理想的天然食用色素,具有较大的实用开发价值。

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