水溶性玫瑰茄色素穩(wěn)定性研究

任建軍

（沈陽(yáng)師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110034）

水溶性玫瑰茄色素穩(wěn)定性研究

任建軍

（沈陽(yáng)師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110034）

通過(guò)超聲波技術(shù)從玫瑰茄中提取天然玫瑰茄色素，研究光照、溫度、木糖醇、檸檬酸、食鹽及金屬離子對(duì)其穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，玫瑰茄色素的耐光性及熱穩(wěn)定性較差，木糖醇，檸檬酸，F(xiàn)e2+，Al3+，Cu2+對(duì)其穩(wěn)定性影響較大，而食鹽，K+，Ca2+，Zn2+影響不大。

玫瑰茄；天然色素；穩(wěn)定性

Abstract：The natural pigment from roselle is extracted from rose eggplant by ultrasonic technology.The impacting factors on stability are studied，such as light，temperature，xylitol，citric acid，salt and metal ions.The results show the light fastness and thermal sability of rose-colored are weak.The influence of xylitol，citric acid and Fe2+，Al3+，Cu2+on rose-colored pigment are great，salt and K+，Ca2+，Zn2+have less effect on the stability of rose-coloredpigment.

Key words：roselle；natural pigment；stability

0 引言

食品著色劑也稱(chēng)食品色素，是食品添加劑中的一個(gè)重要種類(lèi)，應(yīng)用范圍非常廣泛，主要有兩大類(lèi)別，即天然食品色素和人工合成食品色素。隨著生活水平的提高，人們對(duì)食品安全越來(lái)越關(guān)注，合成色素逐漸被天然色素所取代，開(kāi)發(fā)安全可靠的天然色素對(duì)保障人體健康具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

玫瑰茄又名洛神花、紅角葵等，多生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶干旱地區(qū)，在我國(guó)主要產(chǎn)于臨滄地區(qū)，廣東、廣西等地也均有分布[2]。玫瑰茄的花萼為肉質(zhì)結(jié)構(gòu)，含有還原糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素、多種氨基酸，以及人體所需礦物質(zhì)，其含有的花青素、酚類(lèi)、醛類(lèi)具有明顯抗氧化功能，花青素含量高達(dá)14.5 g。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，天然色素尤其從植物中提取的天然色素，不僅安全而且還具有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[3-4]。玫瑰茄色素是一種難得的天然色素，將提取的玫瑰茄色素作為食品添加劑應(yīng)用于食品行業(yè)中，生產(chǎn)出的食品既安全又營(yíng)養(yǎng)，是一種發(fā)展前景廣闊的食用天然色素。

試驗(yàn)在超聲波提取玫瑰茄色素的基礎(chǔ)上，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分析探討，以期為天然玫瑰茄色素開(kāi)發(fā)利用提供一定參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

玫瑰茄，購(gòu)于沈陽(yáng)華潤(rùn)萬(wàn)家超市。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

UV-7504型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海欣茂儀器有限公司產(chǎn)品；TDL-5-A型飛鴿牌離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)產(chǎn)品；AL204型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 超聲波法提取玫瑰茄色素方法[5]

取挑選后的玫瑰茄干花瓣在50℃的烘箱內(nèi)恒溫烘干2 h，粉碎后過(guò)40目篩，準(zhǔn)確稱(chēng)取1.0 g玫瑰茄樣品，按1∶20的料液比溶于蒸餾水中，制得超聲溶液。在超聲功率70 W，超聲溫度50℃，超聲時(shí)間40 min的條件下，將溶液置于超聲波清洗器內(nèi)進(jìn)行超聲波提取，然后用紗布過(guò)濾殘?jiān)?；將上清液以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心10 min，取離心管內(nèi)5 mL的離心上清液用蒸餾水定容至100 mL。

1.3.2 影響玫瑰茄天然色素穩(wěn)定性因素

（1）光照對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。分別吸取25 mL的色素上清液，定容至2個(gè)500 mL的容量瓶中，然后分別在避光和光照條件下，在0，24，48，72，96，120 h時(shí)取等量樣品，在最大吸收波長(zhǎng)520 nm處分別測(cè)其吸光度。

（2）溫度對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。準(zhǔn)確量取25 mL玫瑰茄色素上清液，定容至500 mL的容量瓶中，取6個(gè)燒杯分別量取50 mL浸提液樣品，分別置于-20，0，20，40，60，80℃的溫度下冷藏與加熱1 h，然后等各樣品恢復(fù)至室溫后分別測(cè)定其吸光度。

（3） 食品酸味劑（檸檬酸） 對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。準(zhǔn)確量取6份5 mL玫瑰茄色素上清液分別加入6個(gè)100 mL容量瓶中，并把已配制好質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0，2%，4%，6%，8%，10%的檸檬酸溶液分別取5 mL，加入6個(gè)裝有色素上清液的容量瓶中，定容至100 mL，常溫靜置4 h，測(cè)量其吸光度。

（4） 食品甜味劑（木糖醇） 對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。準(zhǔn)確量取6份5 mL玫瑰茄色素上清液分別加入6個(gè)100 mL容量瓶中，并把已配制好質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0，2%，4%，6%，8%，10%的木糖醇溶液分別取5 mL，加入6個(gè)裝有色素上清液的容量瓶中，定容至100 mL，常溫靜置4 h，測(cè)量其吸光度。

（5）食鹽對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。準(zhǔn)確量取6份5 mL玫瑰茄色素上清液分別加入6個(gè)100 mL容量瓶中，并把已配制好質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0，2%，4%，6%，8%，10%的食鹽溶液分別取5 mL，加入6個(gè)裝有色素上清液的容量瓶中，定容至100 mL，常溫靜置4 h，測(cè)量其吸光度。

（6）常見(jiàn)金屬離子對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。準(zhǔn)確量取6份5 mL玫瑰茄色素上清液分別加入6個(gè)100 mL容量瓶中，并把已配制好的濃度都為0.5 mol/L K+， Ca2+， Fe2+， Al3+， Cu2+， Zn2+的 硫 酸 鹽 或 鹽 酸鹽溶液分別取5 mL，加入6個(gè)裝有色素上清液的容量瓶中，定容至100 mL，常溫靜置4 h，測(cè)量其吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

光照對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖1。

圖1 光照對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

在測(cè)量光照對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響時(shí)，使用避光和光照2種方式進(jìn)行對(duì)比。由圖1可知，在光照條件下，放置時(shí)間越長(zhǎng)，吸光度下降顯著，伴有明顯的趨勢(shì)變化，說(shuō)明光照對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性有較大的影響，應(yīng)避光保存；而避光條件下，放置時(shí)間越長(zhǎng)，吸光度有下降的趨勢(shì)，但變化不大，說(shuō)明避光儲(chǔ)存對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性影響極小。但是，不論在光照還是避光條件下，吸光度都有下降的趨勢(shì)，所以玫瑰茄色素不應(yīng)放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)盡量現(xiàn)配現(xiàn)用，避光儲(chǔ)存。

2.2 溫度對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

溫度對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖2。

圖2 溫度對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

由圖2可知，伴隨著溫度的逐漸升高，浸提液吸光度逐漸下降，變化趨勢(shì)明顯，由此說(shuō)明玫瑰茄色素的熱穩(wěn)定性不好，在高溫條件下其結(jié)構(gòu)容易被破壞，所以在低溫條件下儲(chǔ)存較佳。

2.3 食品酸味劑（檸檬酸）對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

檸檬酸是一種重要的食品酸味劑，在食品工業(yè)上有廣泛應(yīng)用，無(wú)異味、有很強(qiáng)的酸味，且易溶于水，是食品工業(yè)用量最大的酸味劑之一。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到以檸檬酸為酸味劑、以玫瑰茄色素為著色劑的飲料等食品的生產(chǎn)，因此以檸檬酸為研究材料，測(cè)定檸檬酸對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響具有現(xiàn)實(shí)意義。

檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖3。

圖3 檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，隨著檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，樣品溶液吸光度逐漸升高，且變化明顯，但在實(shí)際應(yīng)用中，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品需要適量添加，尤其在飲料生產(chǎn)中要控制適宜的糖酸比。

2.4 食品甜味劑（木糖醇）對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

木糖醇是一種天然、健康的食品甜味劑，其甜度與蔗糖相當(dāng)，溶于水時(shí)可吸收大量熱量，是所有糖醇類(lèi)甜味劑中吸熱值最大的一種，作為食糖代替品在近些年的食品行業(yè)中應(yīng)用非常廣。同樣，在食品工業(yè)生產(chǎn)及實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，玫瑰茄色素浸提液作為冷飲或飲料或是作為其他的食品添加劑，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常接觸到一些甜味劑，因此以木糖醇為研究材料，測(cè)定木糖醇對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響。

木糖醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰花色素穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖4。

圖4 木糖醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰花色素穩(wěn)定性的影響

由圖4可知，隨著木糖醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，樣品溶液吸光度先升高后下降，變化明顯，在實(shí)際應(yīng)用中，木糖醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%左右較適宜。

2.5 食鹽對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰花色素穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖5。

圖5 食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰花色素穩(wěn)定性的影響

由圖5可知，隨著食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的逐漸上升，樣品溶液吸光度略微上升，但變化微小，所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)產(chǎn)品具體需求可以基本忽略其對(duì)玫瑰茄色素的影響。

2.6 常見(jiàn)金屬離子對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響

通過(guò)試驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，加入Fe2+，Al3+，Cu2+這3種離子的溶液顏色發(fā)生了變化，分別變成紫黑色、亮紫色及暗紫色。由此表明，在玫瑰茄色素的應(yīng)用、保存及使用過(guò)程中，應(yīng)避免與鐵、鋁、銅制容器及離子溶液接觸；而加入K+，Ca2+，Zn2+的樣品溶液的顏色無(wú)明顯變化。

對(duì)加入K+，Ca2+，Zn2+的樣品溶液在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定它們的吸光度，結(jié)果分別為0.547，0.562，0.555。由此可見(jiàn)，加入Ca2+的樣品溶液的吸光度變大，加入K+的樣品溶液的吸光度變小，加入Zn2+的樣品溶液的吸光度基本不變。所以，玫瑰茄色素在正常應(yīng)用時(shí)可以忽略這3種離子的影響。

3 結(jié)論

（1）玫瑰茄色素的耐光性較差，在存放時(shí)要注意避光儲(chǔ)存。玫瑰茄色素的熱穩(wěn)定性較差，在高溫條件下其結(jié)構(gòu)容易被破壞，所以在低溫條件下保存較佳。

（2）檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)使樣品溶液吸光度逐漸升高，影響明顯，在實(shí)際應(yīng)用中，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品需求適量添加。

（3）木糖醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)使樣品溶液吸光度先升后降，影響明顯，在實(shí)際應(yīng)用中，木糖醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%左右較適宜。

（4）食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)玫瑰花色素穩(wěn)定性影響不大，根據(jù)產(chǎn)品具體需求可以忽略其對(duì)玫瑰茄色素的影響。

（5）金屬離子的種類(lèi)不同對(duì)玫瑰茄色素穩(wěn)定性的影響也不同，F(xiàn)e2+，Al3+，Cu2+3種金屬離子對(duì)玫瑰茄色素影響較大，而K+，Ca2+，Zn2+3種金屬離子則基本無(wú)影響。

[1]章建浩，陳松，劉海濱.食用玫瑰茄色素的穩(wěn)定性研究 [J].食品科技，2001（1）：49-50.

[2]顧關(guān)云.玫瑰茄的化學(xué)成分與生物活性 [J].現(xiàn)代藥物與臨床，2010，25（2）：109-115.

[3]陳平，閻萍.葡萄皮色素的穩(wěn)定性研究 [J].食品工業(yè)科技，1996（5）：11-15.

[4]王微.食用天然色素的營(yíng)養(yǎng)保健作用 [J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2005（1）：45-47.

[5]丁敬爭(zhēng)，孫雨宏.超聲波法提取天然玫瑰茄色素工藝參數(shù)的研究 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2016（5）：33-35.◇

Studyon the StabilityofWater-soluble Rose-colored Pigment

REN Jianjun
（Grain Science and Technology College，Shenyang Normal University，Shenyang，Liaoning 110034，China）

TS264.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.027

1671-9646（2017） 09b-0005-03

2017-07-24

任建軍（1966— ），女，碩士，講師，研究方向?yàn)槭称诽砑觿?、食品工藝?/p>