不同溫度和光照下紫擬青霉紫色色素的穩(wěn)定性

吳 威，孟 紅，張延威

(貴州師范學(xué)院貴州省生物資源開(kāi)發(fā)利用特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550018)

色素按其來(lái)源可分為天然色素和合成色素。近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)、毒理學(xué)和生物學(xué)試驗(yàn)研究工作的不斷深入，許多在食品工業(yè)中大量使用的合成色素被認(rèn)為對(duì)人體有害，因而世界各國(guó)開(kāi)始禁用一些合成色素，重新開(kāi)始關(guān)注資源豐富、相對(duì)安全的天然色素［1－2］。天然色素不但無(wú)毒無(wú)害，而且很多天然色素含有人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或其本身就是維生素，或具有維生素性質(zhì)的物質(zhì)。目前，天然色素應(yīng)用廣泛，不僅應(yīng)用于各種添加加工食品之中，如飲料、糖果、乳制品、糕點(diǎn)、魚(yú)、畜肉和罐頭制品、加工蔬菜、水果和調(diào)味料等［4］，還應(yīng)用于日用化工產(chǎn)品。另外，還有一些天然色素具有一定的藥理功能，對(duì)某些疾病有預(yù)防和治療作用［5－7］。隨著人們崇尚自然、追求健康的潮流，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用天然色素將成為色素發(fā)展的趨勢(shì)［8］。

目前，天然色素主要取自動(dòng)植物材料，但因動(dòng)植物的生長(zhǎng)繁殖受季節(jié)、氣候、產(chǎn)地等因素的影響，原料也相應(yīng)受到影響，從中提取的色素價(jià)格較貴，應(yīng)用受到局限。而利用微生物資源生產(chǎn)天然色素，可以克服以動(dòng)植物為原料生產(chǎn)天然色素的諸多缺點(diǎn)，并且易于工業(yè)化。因此，采用微生物生產(chǎn)天然色素將逐漸成為天然色素來(lái)源的主流。

紫擬青霉(Paecilomyces purpureus Z.Q.Liang＆Y.F.Han)屬半知菌類、絲孢菌目、絲孢菌科、擬青霉屬，在培養(yǎng)中能大量產(chǎn)生紫色色素，對(duì)這種色素進(jìn)行研究有助于天然色素的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株 紫擬青霉，菌株來(lái)源貴州大學(xué)真菌資源研究所。

1.1.2 儀器與試劑 紫外分光光度計(jì)，755B型。無(wú)水乙醇為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 方法

將紫擬青霉接種于PDA液體培養(yǎng)基中，搖瓶培養(yǎng)5 d，再靜置培養(yǎng)20 d，將液面菌絲取出，用無(wú)水乙醇浸提3 h，將色素提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮，得固態(tài)色素濃縮物，待用。

1.2.1 溫度對(duì)色素的影響 稱取0.20 g色素濃縮物，完全溶于100 mL無(wú)水乙醇中，按色素液∶無(wú)水乙醇=1.5∶2.5稀釋，于530 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。將稀釋色素液定量封裝于3組試管中，每組3個(gè)重復(fù)，分別置于室溫(18℃)、40℃、60℃下，每2 h測(cè)定其吸光度。

1.2.2 光照對(duì)色素的影響(1)稱取0.20 g色素濃縮物，完全溶于100 mL無(wú)水乙醇中，按色素液∶無(wú)水乙醇=1.5∶2.5稀釋，于530 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。將稀釋色素液定量封裝于4組試管中，每組3個(gè)重復(fù)，分別置于無(wú)光照、紫外光、室內(nèi)自然散射光和光照箱全光照下，每天測(cè)定其吸光度。

(2)稱取0.20 g色素濃縮物，完全溶于100 mL無(wú)水乙醇中，于530 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。將色素液定量封裝于兩組試管中，每組3個(gè)重復(fù)，一組置于避光處，一組置于室外陽(yáng)光直射處，直射8 h和16 h后測(cè)定其吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

3組不同溫度下的試驗(yàn)樣品分別于第2、4、6、8 h測(cè)定其吸光度，結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1可見(jiàn)，紫擬青霉色素在室溫下，8 h后其吸光度變化并不明顯;在40℃下，隨著時(shí)間增加吸光度逐漸變大，變化幅度相對(duì)較小;在60℃下，吸光度增加非常明顯，說(shuō)明該色素在常溫一定時(shí)間內(nèi)比較穩(wěn)定。從試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果和試驗(yàn)中觀察到的顏色變化現(xiàn)象來(lái)看，溫度升高對(duì)該色素有增色作用，且溫度越高增色作用越明顯，但其增色原因也有可能是色素濃縮物中的雜質(zhì)影響所致，尚需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

圖1 溫度對(duì)紫擬青霉色素的影響Fig.1 Effect of different temperature on pigment of Paecilomyces purpureus

2.2 光照對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

2.2.1 不同光照對(duì)色素的影響 從圖2可見(jiàn)，色素在無(wú)光照條件下，經(jīng)過(guò)6 d時(shí)間，吸光度下降了5%;在自然散射光條件下，下降略多，為9%;在全光照條件下，吸光度下降非常明顯。對(duì)照無(wú)光照組，可見(jiàn)該色素在自然光下比較穩(wěn)定。在紫外光條件下，吸光度下降了5%，與無(wú)光照組相似。但實(shí)驗(yàn)中試管玻璃對(duì)紫外光的透射存在多大的影響，需試驗(yàn)驗(yàn)證，故色素對(duì)紫外光的穩(wěn)定性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

圖2 不同光照對(duì)色素的影響Fig.2 Effect of different light on pigment of Paecilomyces purpureus

2.2.2 陽(yáng)光直射對(duì)色素的影響 從圖3可見(jiàn)，色素在陽(yáng)光直射下，吸光度下降比較多，直射16 h后其吸光度下降了27%。故在陽(yáng)光直射下，色素穩(wěn)定性較差。

圖3 陽(yáng)光對(duì)色素的影響Fig.3 Effect of sunlight on pigment of Paecilomyces purpureus

3 結(jié)論

采用無(wú)水乙醇提取紫擬青霉紫色色素，對(duì)該色素的無(wú)水乙醇溶液在光照與溫度條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行探討表明，該色素在常溫和較高的溫度下穩(wěn)定性較好，在自然光下比較穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間的陽(yáng)光直射和全光照對(duì)該色素不利，故在提取或應(yīng)用中應(yīng)注意避免長(zhǎng)時(shí)間的陽(yáng)光直射或強(qiáng)光照射。本結(jié)果可為該色素提取工藝研究提供一定的理論參考。

［1］ALISON D H，PAUL C.Colouring our foods in the last and next millennium［J］.Inter－national Journal of Food Science and Technology，2000，35:5－22.

［2］周立國(guó).食用天然色素及其提取應(yīng)用［M］.濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

［3］劉金福.食品天然色素研究與應(yīng)用［J］.天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，8(2):18－20.

［4］SPANOSG A，CHEN H，SCHWARTZ SJ.Supercritical CO2Extraction ofβ －Carotene from Sweet Potatoes［J］.Journal of Food Science，1993，4(58):817－820.

［5］蔣林斌，林翠梧，趙樹(shù)凱，等.紅龍果食用色素的提取及理化性質(zhì)分析(1)［J］.分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2002，21(6):38－41.

［6］崔文新，耿 越，王鳳芹，等.幾種天然食用色素抗氧化作用研究［J］.食品科學(xué)，2008，29(4):401－404.

［7］唐傳核，彭志英.天然花色苷類色素的生理功能及應(yīng)用前景［J］.冷飲與速凍食品工業(yè)，2000(1):26－28.

［8］胡正強(qiáng).食用天然色素開(kāi)發(fā)應(yīng)用綜述［J］.今日科技，1996(2):4－5.