石斛蘭色素穩(wěn)定性研究

王海濤

（哈爾濱市花圃，哈爾濱 150040）

石斛蘭色素穩(wěn)定性研究

王海濤

（哈爾濱市花圃，哈爾濱 150040）

以石斛蘭為原料，提取石斛蘭紅色素，并對(duì)其理化性質(zhì)及其穩(wěn)定性進(jìn)行研究。結(jié)果表明石斛蘭紅色素對(duì)Ca2+、Mg2+、K+等表現(xiàn)出很強(qiáng)的穩(wěn)定性，但對(duì)Mn2+、Fe2+、亞硫酸鈉和過(guò)氧化氫表現(xiàn)不穩(wěn)定。在pH值＜6的酸性條件下，石斛蘭的紅色素非常穩(wěn)定，可作為石斛蘭花材干燥后不褪色的護(hù)色技術(shù)，應(yīng)用于干燥花的生產(chǎn)。

石斛蘭；紅色素；穩(wěn)定性

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

石斛蘭鮮切花，紅色花，花徑4 cm～5 cm，水養(yǎng)保存。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)朗伯-比爾定律A=εbc，即A=Kc，以全光譜900 nm～200 nm掃描，以實(shí)驗(yàn)測(cè)定的最大吸收波長(zhǎng)533 nm（pH≤3）下的吸光度A533代表色素提取液的濃度。A越大，表明色素提取率越高。實(shí)驗(yàn)中各測(cè)值均為兩次超聲提取測(cè)定結(jié)果的平均值。分光光度計(jì)測(cè)試中以蒸餾水作空白對(duì)照，可見(jiàn)光區(qū)的最大吸收波長(zhǎng)下，用1 cm比色皿測(cè)其吸光度A值。

1.2.1石斛蘭紅色素的提取

石斛蘭花瓣→超聲提取→抽濾→測(cè)吸光度值→第二次超聲提取→抽濾→測(cè)吸光度值→第三次超聲→抽濾→測(cè)吸光度值→合并紅色素溶液待用。

1.2.2石斛蘭色素的理化性質(zhì)研究

1.2.2.1PH值的影響

分別取石斛蘭色素原液4 mL于試管中，用1 mol/LHCl和1 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值，在pH分別為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0和9.0的條件下，在200 nm～900 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)其吸光值。

1.2.2.2金屬離子的影響

分別取石斛蘭色素原液3 mL于試管中，在試管中分別加入0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.5 mol/L 的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+溶劑，靜置24h，觀察溶液顏色并在200 nm～900 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)其最大吸收峰。

1.2.2.3氧化劑、還原劑的影響

分別取石斛蘭色素原液3 mL于試管中，在試管中分別加入0.1%、0.2%、0.3%的過(guò)氧化氫溶液2 mL；分別加入0.1%、0.5%、0.7%、1%的亞硫酸鈉溶液2 mL；靜置，觀察溶液顏色，并在200 nm～900 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)其最大吸收峰。

1.2.2.4碳水化合物的影響

取石斛蘭色素原液3 mL于試管中，在試管中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液、麥芽糖溶液、葡萄糖溶液各2 mL，靜置3h，觀察溶液顏色并在200 nm～900 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)其最大吸收峰，看其對(duì)色素溶液的影響。

1.2.2.5有機(jī)酸的影響

分別取石斛蘭色素原液3 mL于試管中，分別加入濃度為 0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.5 mol/L、1 mol/L、2 mol/L的檸檬酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、氨基酸、抗壞血酸各2 mL，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%、5%、7%、10%的植酸溶液、冰醋酸溶液各2 mL，靜置，觀察溶液顏色并在200 nm～900 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)其最大吸收峰，觀察色素溶液的影響。

2　結(jié)果與分析

2.1石斛蘭紅色素的提取

試驗(yàn)表明，以50%鹽酸乙醇溶液為浸提液最好，溶液顏色最為鮮艷。

2.2理化性質(zhì)研究

2.2.1pH值的影響

當(dāng)pH=1.0、pH=2.0時(shí)溶液加深，其中pH=2.0時(shí)溶液顏色最深；原液pH=3.0；繼續(xù)調(diào)節(jié)pH值時(shí)溶液顏色逐漸變化，當(dāng)溶液pH=6.0時(shí)溶液顏色為暗紫色；當(dāng)pH值增大到7.0、8.0和9.0時(shí)，溶液顏色變?yōu)樽仙?、草綠色、黃綠色。表1可見(jiàn)，隨著pH值的增大，石斛蘭紅色素提取液顏色逐漸加深，而吸光值逐漸減小，在pH=2.0時(shí)吸光值最大。表明溶液酸性增強(qiáng)對(duì)石斛蘭紅色素具有明顯的增色效應(yīng)。

表1　pH值對(duì)石斛蘭色素提取的影響Tab.1 Effect of pH value on the extraction of pigment from Dendrobium

2.2.2金屬離子的影響

金屬離子對(duì)色素溶液的影響各不相同。由于Na+從NaF中得來(lái)，可能溶液中的F-離子與色素溶液發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致溶液變?yōu)樽仙２煌瑵舛鹊腒+、Ca2+、Mg2+、Mn2+對(duì)色素溶液的影響不同，隨著離子濃度的增加，溶液的吸光度先下降后上升再下降，且變化呈拋物線趨勢(shì)，濃度為0.2 mol/L時(shí)為拋物線頂點(diǎn)，且石斛蘭色素溶液吸光值增加；Fe2+剛加入時(shí)使色素的顏色變?yōu)橥该鞯暮谏?/p>

表2　金屬離子對(duì)石斛蘭色素的影響Tab.2 Effect of metal ions on Dendrobium pigment

2.2.3氧化劑、還原劑的影響

過(guò)氧化氫、亞硫酸鈉對(duì)溶液均有褪色作用。分別加入0.1%、0.2%、0.3%的過(guò)氧化氫溶液后褪色程度依次遞增，且隨著過(guò)氧化氫濃度的增加石斛蘭紅色素吸光值減??；分別加入0.1%、0.5%、0.7%、1%的亞硫酸鈉溶液后，依次褪色，0.5%時(shí)溶液顏色很淺，1%時(shí)溶液變?yōu)闊o(wú)色，隨亞硫酸鈉濃度的增加，石斛蘭紅色素吸光值減小到無(wú)。說(shuō)明氧化還原劑對(duì)色素有很強(qiáng)的破壞作用。

表3　氧化還原劑對(duì)石斛蘭色素的影響Tab.3 Effect of redox agent on Dendrobium pigment

2.2.4碳水化合物的影響

碳水化合物對(duì)溶液均有增色作用。分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%、5%、7%、10%的麥芽糖溶液，蔗糖溶液和葡萄糖溶液。其中加入麥芽糖溶液和葡萄糖溶液后，溶液顏色依次增加，5%時(shí)溶液顏色最濃，7%和10%時(shí)溶液增色趨勢(shì)下降，麥芽糖溶液和葡萄糖濃度的增加使石斛蘭紅色素吸光值增加呈拋物線，5%時(shí)為拋物線頂點(diǎn)。加入蔗糖溶液后，溶液吸光度先下降后上升，10%時(shí)達(dá)到最高。

表4　碳水化合物對(duì)石斛蘭色素的影響Tab.4 Effects of carbohydrates on Dendrobium pigment

2.3應(yīng)用研究

根據(jù)試驗(yàn)得出結(jié)果，分析其影響因子，可以去除令其褪色的因子，保留可以增色的因子，這樣，就可以選出符合條件的護(hù)色劑。最佳條件即為室溫下，10%的鹽酸乙醇溶液，K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、麥芽糖、葡萄糖、蔗糖溶液都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生增色效果。同時(shí)，避免不利因素，如接觸氧化還原劑、接觸堿性條件，等等。

3　結(jié)論

本研究從平面干燥花制作中花材褪色入手，以花卉基本色調(diào)紅色花材的保色為目標(biāo)，以實(shí)際應(yīng)用為目的，對(duì)石斛蘭色素穩(wěn)定性進(jìn)行研究，初步明確：第一，石斛蘭色素是一種水溶性色素，最大吸光波長(zhǎng)λmax= 533 nm，紅色素易于提取，50%鹽酸乙醇溶液為最好提取劑。第二，該色素對(duì)氧化劑、還原劑均較敏感，易引起色素?fù)p失。除Fe2+、Na+引起顏色異常外，K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+等對(duì)色素均有一定增色作用。第三，根據(jù)試驗(yàn)得出結(jié)果，分析其影響因子，可以去除令其褪色的因子，保留可以增色的因子，選出符合條件的護(hù)色劑。利用藥劑處理方法可以使許多易出現(xiàn)褐變、褪色現(xiàn)象的植物材料保持原有的色彩；基本保持原色花材，色澤更鮮艷。

［1]胡桂忠.石斛蘭_Dendrobium nobile生物學(xué)特性研究進(jìn)展［J］.思茅師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2002，18（3）:80-81.

Study on the Stability of Dendrobium Pigment

WANGHai-tao
（Harbin flower bed，Harbin 150040，China）

Taking dendrobium as raw material，extraction of dendrobium red pigment，and the physicochemical properties and stability study. Results showed that dendrobium red pigment of Ca2+，Mg2+，K+a strong stability，but the Mn2+，F(xiàn)e2+，sulfuric acid and hydrogen peroxide performance is not stable.At pH value＜6 under acidic conditions，dendrobiumred pigment is very stable，as dendrobium material after drying do not fade the color protection technologyand application in the production ofdried flowers.

Dendrobium；Red pigment；Stability

S567.23

B

1674-8646（2015）07-0032-02