陈丽玉 林启训 胡亮 龚荔丽

天然色素是从果蔬、动物及矿物质中提取得到或天然存在的色素,大多数对人体无毒、无害,具有维生素活性,富含人体所需的营养物质,有些还对人体有一定的医疗保健作用。同时,绝大部分的天然色素着色自然,能更好地模仿天然物质颜色,并具有特殊的芳香气味。但天然色素*大的缺点是色泽的稳定性差,且在加工和流通过程中易受到外界环境和条件如光、温度、ph值等多方面因素的影响[1]。所以,对天然色素色泽的稳定性研究,对开发天然色素具有重要的意义。

紫背天葵学名gynurabicolor(roxb.℃xwilld.)d.c,别名紫背菜、两色

三七草、观音菜等,为菊科三七草属多年生宿根草本植物,每100g干物质中含ca1.4~3.0g、p01.7~0.39g、cu1.34~2.52g、f℃20197mg、zn2.60~7.22mg、mn0.477~14.870mg[2]。药学试验表明,紫背天葵性味甘、凉,具有润肺止咳、凉血止血、散癌消肿、消暑除热、助消化等功效[3]。紫背天葵原产于中国,在广东、海南、福建、四川等地均有分布,但未得到很好的开发利用,居家通常将其凉拌,或做汤,具有特殊香味,脆嫩可口。紫背天葵不但具有药用和营养成分,而且还含有丰富的红色素。目前有关紫背天葵红色素的提取和应用的研究较少,本研究以紫背天葵[2,3]为原料,采用乙醇法进行紫背天葵红色素提取试验,并对提取液的稳定性进行探讨,为进行紫背天葵色素的开发和利用作探索性研究。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

供试紫背天葵鲜样采自福建农林大学植物栽培试验基地,整株取回后摘叶、洗净、晾干。hcl、naoh、nacl、licl、kcl、mgcl2、zncl2、fecl3及蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉和乙醇(9917%)均为市售,ar级。主要仪器设备有ab-204型电子天平,ds-1高速组织捣碎机,uv751-gd型紫外分光分度计,bc-w201恒温水浴锅,bc-r201b旋转蒸发器,ph-3c酸度计及电热煮锅等。

1.2 紫背天葵红色素提取流程及测定

1.2.1 提取流程

紫背天葵鲜叶y挑选、清洗、晾干y切分y称量y加入乙醇y浸提y抽滤y滤液。

1.2.2 具体步骤

将洗净、晾干后的紫背天葵鲜叶分切成粒度约为2*3mm,称量并置电热煮锅中,按料液比(鲜叶质量分数,g/溶剂体积分数,ml)为1:2加入27.5%乙醇溶剂,轻轻搅匀后,加盖密封,置52.5℃恒温条件下浸提3h。浸提结束后,让其自然冷却至室温后,倒出提取液。提取液用真空抽滤装置进行分离,并置室温(32~33℃)环境中加盖避光贮放待用。量取等体积分数的同一浓度被测液(移取前用玻棒均匀搅拌),让其分别在不同环境和条件(ph、热、光等)作用1h。目测被测液色泽变化,并在室温下以蒸馏水为空白,用uv751-gd型紫外分光光度计测定波长k=5.5nm[4]下的吸光度值(a5.5值)。

2 结果与分析

2.1 ph值的影响

天然色素的褪色、变色及其染色均匀性差是一个很复杂的问题,解决一

问题,除要了解天然色素的特征外,还需要考虑其自身结构的性质,以及原料、工艺、ph值和包装等因素的影响[5,6]。取18支518*180带瓶塞试管,分别各移入100ml同一浓度的被测液。置室温下,依次用稀hcl和稀naoh溶液调节被测液的ph值。摇匀后避光静置1h后,目测其色泽变化并测定吸光度值,如

图1所示。

目测被测液的色泽变化表明,被测液的ph值越低,色泽艳丽程度越高。在本次试验所调节的ph值范围内,在ph值[4.1条件下,被测液基本保持鲜

艳的紫红色;ph值>4.1时,红色逐渐消褪。吸光度值测定(见图1)证明:被测液的色泽随ph值的变化而变化,当ph值达到某一定值后,a515值开始呈现逐

渐下降趋势。由此可以说明,紫背天葵红色素只能作为酸性食品的添加剂。

2.2 热稳定性试验

将同一浓度的被测液分别移取15份(ph=2.8),每份100ml,并置15支

518*180带瓶塞试管中。任取3支在20℃环境中贮放,3支置室温(33℃)作对照样,另外各取3支分置于60℃、80和沸水等不同温度下进行加热试验,贮放与恒温加热时间均为1h。在室温和波长k=515nm下测定的其吸光度值,如图2所示。

对图2中处理内重复试验次数相等的被测液a515测定值进行单因素f检

验,如表1所示。由表1可以看出,不同温度条件下的被测液,其a515值间的差

异达到极显著水平(p<0.01)。 根据f检验结果,分别对不同温度条件下的被测液a515值各自取平均数并

进行q检验,如表2所示。多重比较表明:20℃与60℃、20℃与80℃及20℃与100℃的被测液,其a515值平均数间的差数差异均达极显著水平(p<0.01)。20℃与33℃(室温)的a515值平均数间的差数差异不显著(p>0105);33℃与60℃、33℃与80℃和33℃与100℃,及60℃与80℃、60℃与100℃、80℃与100℃的被测液a515值平均数间的差数差异极显著(p<0101)。由此可以说明:紫背天葵红色素提取液应置低温或室温环境中贮放,且以低温贮存的。这与天然色素在低温时性质一般较稳定,加热或高温可加快其变色反应,尤其在加热至高温时易氧化褪色的研究结论[1]吻合。

2.3 光照强度的影响

用518*180带瓶塞试管移取等体积分数的同一浓度被测液15份(ph=3.7),任取其中3份置室内阴暗处作为对照样(ck),其余12份分别用不同光强度的电灯照射1h,照射距离300mm。冷却后的被测液在波长k=515nm下测定其吸光度值,如图3所示。由图3可以看出,同种状态条件下的被测液随光照强度的升高,色泽呈现出明显消褪现象。

2.4 金属离子对色素的影响

用蒸馏水配制成等浓度的na2cl、licl、kcl,、mgcl2、zncl2、fecl3等溶液。在21支518*180带瓶塞试管中分别各移取等体积分数(100ml)的同一浓度被测液(ph=2.3),任取其中3支作对照样(ck),其余18支分别加入一定量的6种等浓度的带金属离子溶液,避光静置1h后,观察其色泽等变化并用

v751-gd型紫外分光光度计测定波长k=515nm下的吸光度值,如图4所示。

由图4可以看出,主族金属离子的na+、li+、k+和mg2+溶液对被测液色泽的影响不显著(p>0105),仍保持ck(对照样)原有的紫红色;带有金属活性的副族金属离子的f℃3+和zn2+溶液的影响显著(p<0101),且出现沉淀分层现象(fe3+离子溶液使被测液的色泽明显消褪,并出现沉淀分层,上层呈棕褐色,下层呈棕黄色;zn2+离子溶液引起被测液液色泽消褪,且产生絮状沉淀分层,上层呈紫红色,下层呈近白色)。由此说明:紫背天葵红色素不宜采用含铁锌容器盛装。

2.5 糖类物质的影响

移取等体积分数的同一浓度被测液15份(ph=2.0),取其中3份作对照样

(ck),其余12份分别各加入4g果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉,均匀摇动后,室温

静置1h。观察其变化状况并用uv751-gd型紫外分光光度计测定吸光度值,

如图5所示。

对图5中处理内重复试验次数相等的被测液a515测定值进行单因素f检

验,如表2所示。由表2可以看出,所选.

3 结论

(1)以紫背天葵红色素提取率*条件下较稳定;提取液中的ph值越低

色泽越艳丽。紫背天葵红色素应置低温或室温环境中贮放,在低温时的性质较稳定,在高温环境中易氧化褪色。

(2)光照强度越大,色素越容易消褪;紫背天葵红色素及其提取液应置避

光环境中贮存,且不宜使用含铁锌容器包装。糖类物质对紫背天葵色素的影响不明显,但蔗糖会引起浸提液出现轻微混浊。

(3)紫背天葵原料丰富,色素提取工艺简单、,所用的乙醇溶剂易于回收。成品可用于酸性食品的着色,是一种值得开发利用的天然色素。用的几种糖类物质对被测液色泽的影响不显著(p>0.05)。但目测观察到,加入蔗糖后的被测液出现有轻微混浊现象

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