植物靛藍(lán)色素理化性質(zhì)探究

龍騰剛 楊啟鳳

貴州省天柱縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站 貴州 天柱556600

1 引言

天然色素是最常用的食品添加劑，廣泛應(yīng)用于飲料、糕點(diǎn)等食品的生產(chǎn)與加工。黔東南蘊(yùn)藏著豐富的植物資源，苗侗民族從馬藍(lán)、蓼藍(lán)、菘藍(lán)、木藍(lán)等植物中可以提取靛藍(lán)色素，主要用于靛染。利用改性Ti O2材料代替生石灰作為提取靛藍(lán)的吸附劑，能高效地從馬藍(lán)中提取靛藍(lán)[1]。靛染廢液給環(huán)境帶來(lái)的污染也不容忽視，改性Ti O2材料又是一種安全處理靛染廢液的優(yōu)良吸附劑。然而很少見(jiàn)到對(duì)靛藍(lán)色素的理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，為此我們利用從馬藍(lán)中提取的靛藍(lán)色素進(jìn)行理化性質(zhì)分析，研究靛藍(lán)能否作為食品添加劑。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 材料、儀器與試劑

材料：靛藍(lán)(購(gòu)于貴州雷山縣郎德苗寨靛染戶)。

儀器：UV-2550紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，F(xiàn)A2004分析電子天平，超級(jí)恒溫水箱，p H 計(jì)。試劑：蒸餾水、95%的乙醇、36%的鹽酸、氫氧化鈉、氨水、過(guò)氧化氫、抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸、苯甲酸鈉、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、1，2-二氯甲烷、氯仿、環(huán)己烷、乙醚、石油醚、苯。靛藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)品由中國(guó)藥品生物制品檢定所生產(chǎn)，批號(hào)為110716-200206。

2.2 靛藍(lán)溶液的制備稱取靛藍(lán)粉末5.0 516 g裝入索氏提取器中，在圓底燒瓶中加入95%的乙醇40 mL，加熱提取9小時(shí)，將所得的提取液倒入燒杯中。

2.3 馬藍(lán)提取液特征峰的確定 配制系列濃度靛藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定溶液在波長(zhǎng)為290 n m 處的吸光度，以濃度c對(duì)吸光度A作圖，繪制靛藍(lán)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 靛藍(lán)的溶解性 表1 給出了靛藍(lán)在14 種常用溶劑中的溶解情況。

可知，該色素微溶于水、溶于氫氧化鈉、乙醇、甘油、丙二酮，不溶于油脂等物質(zhì)。

3.2 p H 值對(duì)靛藍(lán)色素的影響取色素液若干份，用0.1 mol/LHCl和0.1 mol/LNa OH 調(diào)節(jié)p H 值，于290 n m 處測(cè)定提取液的吸光度A 值，并觀察色素溶液顏色的變化，結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 靛藍(lán)色素的溶解性

表2 色素顏色與p H 值的關(guān)系

顯然，在p H 值為5～9范圍內(nèi)，色素呈藍(lán)色，且在此范圍內(nèi)色素的顏色穩(wěn)定，吸光度值變化不大；在p H 值為1～4范圍內(nèi)時(shí)，色素呈深藍(lán)色，在此范圍內(nèi)色素顏色隨p H 值的增大而逐漸變淺，且吸光度值緩慢增大；但當(dāng)p H值升高到10～13時(shí)，色素溶液變成了綠色或黃綠色，且吸光度值較穩(wěn)定。由此可知。靛藍(lán)在p H ≦5和p H ≧10的不同范圍內(nèi)分別呈現(xiàn)藍(lán)色和綠色，且在其相應(yīng)的范圍內(nèi)顏色變化不大。

3.3 靛藍(lán)色素的熱穩(wěn)定性 將靛藍(lán)溶液置于不同設(shè)定溫度下的恒溫水浴鍋加熱1 h，測(cè)定290n m 處測(cè)吸光度A值，其結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 溫度對(duì)靛藍(lán)色素的影響

由表3可知，色素在不同溫度條件下，加熱時(shí)間相同時(shí)，隨溫度的升高，色素的吸光度有增大的趨勢(shì)，當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)，吸光值的變化較大。說(shuō)明溫度不超過(guò)80℃時(shí)，吸光度值基本穩(wěn)定。

3.4 靛藍(lán)色素的光穩(wěn)定性 將靛藍(lán)溶液置于紫外光下照射，測(cè)定不同設(shè)定時(shí)間下的吸光度，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 光照對(duì)靛藍(lán)色素的影響

不難看出，隨著光照時(shí)間的增加，色素的吸光度A 值逐漸增大，該色素對(duì)光很不穩(wěn)定，所以該色素應(yīng)該避光保存。

3.5 氧化劑、還原劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響 分別配置1%、3%、5%、10%的過(guò)氧化氫、抗壞血酸兩種系列濃度的溶液，用各5 mL與1 mL靛藍(lán)色素溶液作用，測(cè)定溶液在290n m 處的吸光度A 值?？箟难崛芤号c靛藍(lán)色素溶液作用需放置1小時(shí)后再測(cè)定。其結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 氧化劑、還原劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

由表5中可知，過(guò)氧化氫的存在對(duì)色素的影響較小，而抗環(huán)血酸的存在對(duì)色素的影響比較大。因此，靛藍(lán)色素具有較強(qiáng)的抗氧化性，抗還原性能力較弱。

3.6 常用食品添加劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響分別配置0、0.1 %、0.5%、1%、2%、3%、5%、10%的葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸、苯甲酸鈉5種系列濃度的溶液，用各5 mL與1 mL靛藍(lán)色素溶液作用，搖勻放置1小時(shí)后測(cè)定溶液在290nm 處的吸光度A值。結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 食品添加劑對(duì)色素穩(wěn)定性影響

由表6可知，葡萄糖、蔗糖對(duì)色素的穩(wěn)定性影響較小，而淀粉、檸檬酸、苯甲酸鈉對(duì)色素的穩(wěn)定性影響較大，特別是苯甲酸鈉和檸檬酸的影響更為明顯。

4 結(jié)論

(1)靛藍(lán)色素溶于燒堿溶液、乙醇、甘油和丙二醇，微溶于水，不溶于苯、油脂等物質(zhì)；

(2)靛藍(lán)色素的顏色及吸光度A 與p H值有關(guān)，當(dāng)p H 值在5～11時(shí)色素的顏色比較穩(wěn)定，當(dāng)p H 值增大時(shí)，色素會(huì)由藍(lán)色變成黃綠色；

(3)靛藍(lán)色素的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性均較差，因此應(yīng)陰涼干燥避光保存；

(4)靛藍(lán)色素的具有較強(qiáng)的抗氧化性，而抗還原性較弱；