三角梅色素的穩定性研究

丁偉鵬，李春玲，張會慧，逄好勝，孫廣玉

基礎研究Basic Research

三角梅色素的穩定性研究

丁偉鵬，李春玲，張會慧，逄好勝，孫廣玉

（東北林業大學，哈爾濱 150040）

本試驗以三角梅為原料，對三角梅色素的穩定性進行研究。在金屬穩定性的試驗中，研究Na+、K+、Ca2+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+等金屬離子及葡萄糖、蔗糖、乳糖和檸檬酸等食品添加劑對三角梅色素穩定性的影響，試驗發現，三角梅色素的穩定性比較好，對于一般金屬離子和食品添加劑都比較穩定，只有Fe3+對三角梅色素具有一定的減色作用。

三角梅；天然色素；穩定性

天然色素具有很多優點，人工合成色素與其比較，具有安全性較高、藥理和營養作用、著色時顏色更接近天然物的顏色等優點［1-3］。另外，它還具有特別的生物活性功能，例如花色苷具有抗氧化、降血脂等藥理上的作用［4-6］。三角梅（Bougainvillea）紅色素在可見光范圍內544nm有最大吸收波長，而花色苷可見光范圍的最大吸收峰在480～550nm［7-8］，由此得知三角梅紅色素是一種花色苷色素。三角梅花苞片大，色彩鮮艷如花，且色澤各異，內含豐富的花色苷，十分適于作為天然色素提取的材料。目前國內只有李永強、楊世花、畢曉菲等通過二次通用旋轉試驗來優化三角梅色素的提取工藝，對于三角梅色素的其他提取工藝及穩定性的研究還不是很成熟［9］。

1　材料與方法

1.1試驗材料和方法

三角梅采于東北林業大學院內，經鑒定：三角梅（Bougainvillea Spectabilis Willd）為 紫 茉 莉 科 （Ny ctaginaceae）寶巾花屬（Bougain-villea）藤狀灌木，花多白色，很小，簇生于三枚較大的苞片內。苞片多為玫瑰紅或紫色，內含豐富的花色苷。確定三角梅色素提取的最佳試劑。根據三角梅色素的性質選擇蒸餾水、甲醇、無水乙醇、石油醚、（V∶V=3∶97）的鹽酸——乙醇溶液五種試劑對三角梅進行提取，根據提取效果選擇最佳試劑。

三角梅色素的穩定性研究。提取工藝得到驗證后，采用該種提取工藝提取三角梅色素作為色素原液，研究三角梅色素的穩定性。包括Na+、K+、Ca+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+等金屬離子對三角梅色素穩定性的影響；蔗糖、乳糖、葡萄糖及檸檬酸等食品添加劑對三角梅色素穩定性的影響。

1.2測定方法

1.2.1最佳提取劑的篩選

將三角梅花晾干，用粉碎機粉碎成粉末備用。準確稱取1g三角梅花粉末5份，分別加入15mL的蒸餾水、甲醇、無水乙醇、石油醚、（V∶V=3∶97）的鹽酸——乙醇溶液，室溫下提取15h，過濾取濾液，即色素溶液，將色素溶液稀釋5倍后測定在544nm處的吸光度。

1.2.2高濃度金屬離子對三角梅色素穩定性的影響

將色素原液與鹽酸——乙醇溶劑按照1∶4的比例混合，配制成濃度相同的色素稀釋液，將Na+、K+、Ca+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+等金屬離子配制成濃度均為1× 10-2mol/L的溶液，分別取5mL加入色素稀釋液中，室溫下靜置22h，觀察各溶液顏色情況并測定在544nm處的吸光度。每組實驗3次重復，取平均值。

1.2.3低濃度金屬離子對三角梅色素穩定性的影響

將色素原液與（V∶V=3∶97）的鹽酸——乙醇溶劑按照1∶4的比例混合，配制成濃度相同的色素稀釋液，分別加入5mL濃度分別為2×10-5mol/L、10× 10-5mol/L、50×10-5mol/L的各種Na+、K+、Ca+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb+，常溫下靜置22h，觀察各溶液顏色變化并測定在544nm處的吸光度。每組3次重復，取平均值。

1.2.4葡萄糖、蔗糖和乳糖對色素穩定性的影響

將原液與（V∶V=3∶97）的鹽酸——乙醇溶劑按照1∶4的比例混合，配制成濃度相同的色素稀釋液，分別加入5mL濃度為1%、5%、10%、20%的葡萄糖、蔗糖和乳糖溶液，常溫下靜置24h，觀察各溶液顏色變化，測定在544nm處的吸光度。每組重復3次，取平均值。

1.2.5檸檬酸對色素穩定性的影響

將原液與溶劑按照1∶4的比例混合，配制成濃度相同的色素稀釋液，分別加入5mL濃度為0.01%、0.05%、0.10%的檸檬酸溶液，常溫靜置22h，觀察各溶液顏色變化，測定在544nm處的吸光度。每組3次重復，取平均值。

2　試驗結果與分析

2.1不同色素提取溶劑對三角梅色素的影響結果

表1　三角色素再不同溶劑中的提取效果Tab.1 Changes of solution color in different solvents

由表1可知，三角梅色素微溶于蒸餾水，微溶于甲醇，微溶于無水乙醇，不溶于石油醚，易溶于（V∶V=3∶97）的鹽酸——乙醇溶液，因此該色素的最佳提取試劑是（V∶V=3∶97）的鹽酸——乙醇溶液。

2.2三角梅色素的穩定性結果

2.2.1高濃度金屬離子對三角梅色素穩定性影響的結果

根據表2所示，三角梅色素對于高濃度的金屬離子的穩定性較好，與一般離子接觸無大礙，還保持原來色素的顏色。但Fe3+對該色素有一定的減色作用，雖然吸光值很大，但三角梅色素溶液變成土黃色。

表2　金屬離子對色素穩定性的影響Tab.2 Effects ofdifferentconcentrations ofdifferentmetalions ofpigment

2.2.2低濃度金屬離子對三角梅色素影響的結果

圖1　不同濃度金屬離子對色素穩定性的影響Fig.1 Effects of different concentrations of different metal ions of pigment

如圖1所示，隨Na+濃度的逐漸增加，吸光度不斷下降，但趨勢并不明顯；K+濃度的不斷增加，吸光度則不斷增加。隨Ca2+的不斷增加，吸光度有較為明顯的上升趨勢，很快便趨于平緩。

圖2　不同濃度金屬離子對色素穩定性的影響Fig.2 Effects of different concentrations of different metal ions of pigment

如圖2所示，Cu2+濃度的不斷增加，吸光度也不斷下降，Fe3+和Pb+濃度不斷增加，吸光度先有小幅度的增加，之后大幅度下降，Mg2+濃度不斷增加，吸光度也不斷增加。

2.2.3葡萄糖、蔗糖和乳糖色素穩定性影響的結果

不同濃度的葡萄糖。蔗糖和乳糖對三角梅色素穩定性的影響如圖3。

圖3　食品添加劑對色素穩定性的影響Fig.3 Effects of different food additives with different concentrations on pigment

如圖3所示，隨蔗糖溶液的不斷增加，色素的吸光

度也逐漸增加，但趨勢不是十分明顯。但隨著葡萄糖與乳糖濃度的增加吸光度先升高再下降，均在5%處吸光度有峰值。

2.2.4檸檬酸對色素穩定性影響的結果

圖4　檸檬酸對色素穩定性的影響Fig.4 Effects of citric acid on pigment

如圖4所示，隨著檸檬酸濃度的不斷增加，吸光度有一定增加，之后迅速下降，在檸檬酸濃度為0.05%時吸光度達到峰值。

3　結語

穩定性研究表明，雖然加入不同種類和不同濃度金屬離子的三角梅色素在吸光度上都有或多或少的變化，但從顏色上看除了高濃度的Fe3+使粉紅色三角梅色素溶液變成土黃色外，其他金屬離子并沒有對三角梅色素溶液顏色產生較大影響，所以在貯藏和運輸時應盡量避免與鐵器接觸，鐵離子對于三角梅色素的穩定性影響較大。可見三角梅色素的穩定性比較好，但仍應注意盡量少與Na+，Cu2+，Pb+接觸。

乳糖和葡萄糖溶液濃度的增加對色素穩定性有一定的影響，均在5%濃度時吸光度有峰值，說明它們在5%濃度時對色素的增色作用最大；蔗糖則是濃度越高對色素的增色作用越大。因此在使用甜味劑時要注意葡萄糖和乳糖的濃度，而蔗糖則不用太注意。檸檬酸對于三角梅色素穩定性有一定影響，所以，檸檬酸用量不宜過大，在濃度為0.05%時為適宜。

［1］ 余芳，彭常安.食用色素及其安全性分析［J］.蕪湖職業技術學院學報，2002，9（3）:20-22.

［2］ 任玉林，李華，邴貴德，等.天然食用色素花色苷［J］.食品科學，1995，16（7）: 22-27.

［3］ 林志堅，于新.火龍果紅色素穩定性研究［J］.華南農業大學學報，2003，24（4）:79-83.

［4］ 龐志申.花色苷研究概況［J］.北京農業科學，2000，18（5）:37-422.

［5］ 余芳，彭常安.食用色素及其安全性分析［J］.蕪湖職業技術學院學報，2002，9（3）：20-22.

［6］ 任玉林，李華，邴貴德，等.天然食用色素花色苷［J］.食品科學，1995，16（7）: 22-27.

［7］ 何禮軍，何野，黎八寶，等.三角梅在我國引種栽培的研究綜述［J］.湖北農業科學，2011，50（8）:1519-1520.

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［9］李永強，楊士花，畢曉菲，等.二次通用旋轉試驗設計優化三角梅紅色素提取工藝的研究［J］.中國食品添加劑，2009，（10）:68-71.

Stability of pigment from Bougainvillea

DINGWei-Peng，LI Chun-Ling，ZHANGHui-Hui，PANGHao-Sheng，SUNGuang-Yu
（College ofLife Science，Northeast ForestryUniversity，Harbin 150040，China）

In this experiment Bougainvillea Spectabilis Willd as raw materials，Bougainvillea Spectabilis Willd pigment its stability for research.In the experiment on stability of pigment.Making research Na+，K+，Ca2+，Fe3+，Cu2+，Mg2+and Pb+etc，metal ions and food additives on the influence ofBougainvillea Spectabilis Willd pigment stability，experiments have found that Bougainvillea Spectabilis Willd pigment stability is better，for general metal ions and food additive stabilityis good，onlytoFe3+Bougainvillea Spectabilis Willd pigment has certain blue function.

Bougainvillea Spectabilis Willd；Nature pigment；Stability

TS264.4

A

1674-8646（2015）04-0004-03

2015-03-12

黑龍江省科技攻關重大項目（GA09B201-02）；黑龍江省自然科學基金重點項目（ZD201105）

丁偉鵬（1991-），男，黑龍江牡丹江人，在讀碩士，主要從事植物生理生態學研究。

孫廣玉（1963-），男，黑龍江巴彥人，教授，博士研究生導師，主要從事植物生理生態學研究，e-mail:sungy@vip.Sina.com。