梔子黃色素的純化、理化特性及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

湯麗琴，徐玉娟，吳繼軍，劉昊澄，余元善，林羨，傅曼琴，彭健，溫靖*

1(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江西 南昌，330045)2(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 農(nóng)業(yè)部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州，510610)

顏色是食品品質(zhì)的重要屬性，影響消費(fèi)者的接受度。食品工業(yè)常用合成著色劑來(lái)增強(qiáng)、均質(zhì)和改變食品的色澤。近年來(lái)，天然色素逐漸引起人們的關(guān)注，研究者開(kāi)始從植物原料中獲取天然食用色素。梔子是天然色素的重要來(lái)源，屬藥食同源植物[1]。梔子果實(shí)的主要成分有環(huán)烯醚萜苷、奎寧酸衍生物和類胡蘿卜素等[2]。梔子黃色素已被廣泛用作食品著色劑，如糖果、餅干、果汁、面條等[3]，其主要成分是西紅花素-1(crocin-1)，一種特殊的水溶性類胡蘿卜素。近年已有研究結(jié)果顯示西紅花素-1具有抗腫瘤、抗氧化和抗抑郁等藥理活性[4-5]。然而梔子黃色素粗提物由于京尼平苷雜質(zhì)的存在，容易使食品出現(xiàn)褪色及綠變[6]。因此，建立高效的提取純化工藝去除京尼平苷是梔子黃色素綜合利用的關(guān)鍵。此外，純化過(guò)程有望通過(guò)富集生物活性化合物來(lái)提高生物活性。目前已有研究采用膜分離法[7]、聚酰胺層析法[8]等對(duì)梔子黃色素進(jìn)行分離制備，然而尚未發(fā)現(xiàn)使用X-5大孔樹(shù)脂純化梔子黃色素粗提液的報(bào)道。大孔樹(shù)脂具有良好的理化穩(wěn)定性、易回收和吸附選擇性高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于生物活性物質(zhì)的分離純化，具有工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。此外，評(píng)估天然著色劑的穩(wěn)定性對(duì)于確定食品保質(zhì)期至關(guān)重要[9]。據(jù)報(bào)道，西紅花素-1在光照、高溫條件下較不穩(wěn)定，限制了其在各領(lǐng)域的發(fā)展[10]，不同來(lái)源西紅花素-1的穩(wěn)定性可能存在差異。本研究采用X-5大孔樹(shù)脂對(duì)梔子果實(shí)中提取的梔子黃色素進(jìn)行純化工藝優(yōu)化，并分析了純化前后梔子黃色素的穩(wěn)定性，以期為梔子黃色素的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用以及保存方式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫殼梔子果實(shí)采自江西吉安；X-5大孔樹(shù)脂(比表面積500～600 m2/g；孔徑29～30 nm；粒徑0.315～1.25 nm；非極性)，源葉生物科技有限公司；西紅花素-1標(biāo)準(zhǔn)品(純度>98%)、京尼平苷標(biāo)準(zhǔn)品(純度>98%)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；乙腈(色譜純)，德國(guó)Meker公司；無(wú)水乙醇、MgSO4、Fe2(SO4)3、NaOH(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

RLGY-600超高壓設(shè)備，溫州諾貝機(jī)械有限公司；BJ-200 多功能粉碎機(jī)，上海拜杰實(shí)業(yè)有限公司；UV-1900i型分光光度計(jì)，日本島津公司；普通層析柱(1 cm×20 cm)，上海夏美生化科技發(fā)展有限公司；FDU-2110冷凍干燥機(jī)，上海愛(ài)朗儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 梔子黃色素粗提液的制備

原料預(yù)處理：將脫殼梔子果實(shí)在50 ℃烘箱中干燥至恒重，多功能粉碎機(jī)進(jìn)行研磨，過(guò)60目篩，得干燥梔子果實(shí)粉末，置于4 ℃黑暗環(huán)境下備用。

參照Z(yǔ)HANG等[11]的方法進(jìn)行梔子黃色素的提取。在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確稱取1.00 g梔子干粉，以料液比1∶18(g∶mL)加入50%(體積分?jǐn)?shù)，下同)乙醇溶液，用真空封口機(jī)密封在聚乙烯真空袋中，于超高壓設(shè)備中以100 MPa處理115 s。超高壓處理后，收集提取液于離心管中，5 000 r/min離心10 min，收集上清液。將收集的上清液與石油醚于分液漏斗中等體積混合萃取2次，棄上層石油醚層，收集下層色素溶液。然后將下層色素溶液在40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓濃縮除去乙醇及石油醚，最終得到梔子黃色素粗提濃縮液。

1.3.2 梔子黃色素的制備

1.3.2.1 泄漏曲線的繪制

大孔樹(shù)脂預(yù)處理：稱取一定量的大孔樹(shù)脂于燒杯中，加入5倍體積的乙醇浸泡過(guò)夜。

前期預(yù)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)對(duì)LX-17、XDA-1、ADS-7、ADS-21、AB-8、X-5、XDA-7、HP-20等大孔樹(shù)脂進(jìn)行了初步篩選，根據(jù)吸附及解吸量的比較，最終選擇X-5大孔樹(shù)脂進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取干質(zhì)量2.00 g的經(jīng)預(yù)處理后的X-5大孔樹(shù)脂，濕法裝入層析柱中，并用超純水洗滌至流出液無(wú)醇味。將1.0 mg/mL的梔子黃色素粗提液，以1 mL/min的上樣流速上樣，每10 mL流出液收集1管，在440 nm處測(cè)定吸光值。根據(jù)西紅花素-1標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=53.28x+0.06,R2=0.99)計(jì)算每管流出液中梔子黃色素的含量，繪制梔子黃色素泄漏曲線。

1.3.2.2 上樣質(zhì)量濃度的優(yōu)化

準(zhǔn)確稱取干質(zhì)量2.00 g的樹(shù)脂，進(jìn)行濕法裝柱。配制上樣質(zhì)量濃度分別為1.50、2.00、2.50、3.00以及3.50 mg/mL的梔子黃色素粗提液，控制上樣流速為2.00 mL/min。收集不同上樣濃度色素流出液，測(cè)定梔子黃色素的含量，吸附率按照公式(1)計(jì)算。

(1)

式中：上樣量，總的上樣梔子黃色素含量，mg；泄漏量，總流出液中梔子黃色素的含量，mg。

1.3.2.3 上樣流速的優(yōu)化

梔子黃色素粗提液上樣質(zhì)量濃度為2.00 mg/mL，控制上樣流速分別為1.00、1.50、2.00、2.50以及3.00 mL/min。收集不同上樣流速色素流出液，測(cè)定梔子黃色素含量，吸附率按照公式(1)計(jì)算。

1.3.2.4 洗脫乙醇體積分?jǐn)?shù)的優(yōu)化

上樣質(zhì)量濃度2.00 mg/mL，上樣流速1.50 mL/min，待梔子黃色素吸附完成，分別用250 mL體積分?jǐn)?shù)50%、60%、70%、80%以及90%的乙醇溶液以3.00 mL/min的洗脫流速對(duì)梔子黃色素進(jìn)行洗脫。收集不同體積分?jǐn)?shù)乙醇洗脫液，測(cè)定梔子黃色素含量，洗脫率按照公式(2)計(jì)算。

(2)

式中：洗脫量，不同體積分?jǐn)?shù)乙醇洗脫的梔子黃色素含量，mg；上樣量與泄漏量同公式(1)。

1.3.2.5 洗脫流速的優(yōu)化

上樣質(zhì)量濃度2.00 mg/mL，上樣流速1.50 mL/min，洗脫乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%，控制洗脫流速分別為2.00、2.50、3.00、3.50以及4.00 mL/min。收集不同洗脫流速洗脫液，測(cè)定梔子黃色素含量，洗脫率按照公式(2)計(jì)算。

1.3.2.6 動(dòng)態(tài)洗脫實(shí)驗(yàn)

在確定的優(yōu)化工藝條件下進(jìn)行梔子黃色素粗提液動(dòng)態(tài)洗脫實(shí)驗(yàn)。參照CHEN等[12]的方法，首先采用500 mL的超純水進(jìn)行洗脫，再用20%乙醇溶液以2.5 mL/min的流速洗脫京尼平苷，每20 mL收集1管，繪制京尼平苷洗脫曲線。最后用80%乙醇溶液以3.00 mL/min的流速洗脫梔子黃色素，每6 mL收集1管，繪制梔子黃色素洗脫曲線。分別收集20%和80%乙醇洗脫液，在40 ℃下減壓濃縮除去乙醇，并于冷凍干燥機(jī)中干燥成粉末，于-20 ℃貯藏備用。

1.3.3 色價(jià)的測(cè)定

參照GB 7912—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 梔子黃》進(jìn)行色價(jià)的測(cè)定。色價(jià)按公式(3)計(jì)算：

(3)

1.3.4 紫外-可見(jiàn)光譜分析

梔子黃色素粗提液、梔子黃色素純化液、西紅花素-1標(biāo)準(zhǔn)品以及京尼平苷標(biāo)準(zhǔn)品分別用蒸餾水溶解。然后在200～800 nm進(jìn)行掃描，分析其光譜特征。

1.3.5 抗氧化能力的測(cè)定

1.3.5.1 DPPH自由基清除率的測(cè)定

1.3.5.2 鐵離子還原能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)的測(cè)定

采用Fe3+還原法[14]，樣品的鐵還原能力以Trolox當(dāng)量(TE)表示，單位為 mg TE/ mL。

1.3.5.3 ABTS陽(yáng)離子自由基清除率的測(cè)定

參考SHANG等[15]的方法進(jìn)行測(cè)定，樣品對(duì)ABTS陽(yáng)離子自由基的清除能力以TE表示，單位為 mg TE/mL。

1.3.6 穩(wěn)定性的測(cè)定

1.3.6.1 溫度穩(wěn)定性

將相同質(zhì)量濃度的梔子黃色素粗提液及純化液分裝于50 mL離心管中，分別置于4、25、50以及75 ℃的環(huán)境下，測(cè)定在0、1、2、3、4以及5 h的梔子黃色素含量，梔子黃色素?fù)p失率按公式(4)計(jì)算。

(4)

式中：ODt0，0 h時(shí)梔子黃色素的吸光值；ODti，ih時(shí)梔子黃色素的吸光值。

1.3.6.2 光照穩(wěn)定性

將相同質(zhì)量濃度的梔子黃色素粗提液及純化液分裝于50 mL離心管中，分別置于燈光、紫外光(燈光：15 W，300 lx；紫外光：15 W，40 lx)以及黑暗的環(huán)境下，測(cè)定在0、1、2、3、4以及5 h的梔子黃色素含量，梔子黃色素?fù)p失率按公式(4)計(jì)算。

1.3.6.3 金屬離子穩(wěn)定性

梔子黃色素粗提液及純化液分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的Fe2(SO4)3、MgSO4、CuSO4、ZnSO4和MnSO45種不同溶液稀釋至相同質(zhì)量濃度，測(cè)定在0、1、2、3、4以及5 h的梔子黃色素含量，梔子黃色素?fù)p失率按公式(4)計(jì)算。

1.3.6.4 pH穩(wěn)定性

梔子黃色素粗提液及純化液分別用配制好的不同pH的緩沖液(3、5、7、9和11)稀釋至相同質(zhì)量濃度，然后測(cè)定在0、1、2、3、4以及5 h的梔子黃色素含量，梔子黃色素?fù)p失率按公式(4)計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P<0.05表示差異顯著，所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 梔子黃色素純化工藝優(yōu)化

2.1.1 X-5大孔樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附泄漏曲線

泄漏曲線是決定吸附柱操作及動(dòng)態(tài)響應(yīng)的重要參數(shù)。通常，泄漏點(diǎn)(出口溶液的濃度達(dá)到進(jìn)口溶液的大約5%)被認(rèn)為是大孔樹(shù)脂吸附達(dá)到平衡的點(diǎn)[16]。在泄漏點(diǎn)，樹(shù)脂無(wú)法容納吸附分子，溶質(zhì)開(kāi)始從樹(shù)脂中泄漏。所以，有必要對(duì)大孔樹(shù)脂進(jìn)行泄漏曲線的測(cè)定，為大孔樹(shù)脂的用量及梔子黃色素的上樣量提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。如圖1所示，梔子黃色素在流出液達(dá)到200 mL時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)泄漏，當(dāng)?shù)竭_(dá)600 mL時(shí)，流出液的濃度與原上樣液中的梔子黃色素濃度接近，表明X-5樹(shù)脂對(duì)梔子黃色素粗提液的吸附已經(jīng)達(dá)到飽和。因此，可以確定梔子黃色素在該條件下的最大上樣量不能超過(guò)600 mL。

圖1 X-5大孔樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附泄漏曲線Fig.1 Dynamic adsorption leakage curve of X-5 macroporous resin

2.1.2 動(dòng)態(tài)吸附及解吸條件的優(yōu)化

為優(yōu)化梔子黃色素的動(dòng)態(tài)吸附與解吸過(guò)程，本研究對(duì)上樣質(zhì)量濃度、上樣流速、乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)和洗脫流速進(jìn)行了評(píng)估。由圖2-a可知，X-5大孔樹(shù)脂對(duì)梔子黃色素的吸附率隨梔子黃色素質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)上樣質(zhì)量濃度為2.00 mg/mL時(shí)，吸附率達(dá)最大為79.12%。這是因?yàn)楫?dāng)梔子黃色素質(zhì)量濃度較低時(shí)，增大梔子黃色素的濃度會(huì)增加與西紅花素相關(guān)活性位點(diǎn)數(shù)目，此外還能增加與大孔樹(shù)脂的接觸面積。然而，當(dāng)梔子黃色素質(zhì)量濃度進(jìn)一步增大，會(huì)使更多的雜質(zhì)吸附在X-5大孔樹(shù)脂上以及導(dǎo)致大孔樹(shù)脂吸附飽和的提前，因此吸附率會(huì)有所下降[17]。上樣流速是影響梔子黃色素吸附率的另一個(gè)重要因素。由圖2-b可以看出，隨著上樣流速的增大，吸附率逐漸減小。這是因?yàn)檫^(guò)高的上樣流速導(dǎo)致梔子黃色素還未被大孔樹(shù)脂吸附便已經(jīng)泄漏，而較小的上樣流速使得梔子黃色素有足夠的時(shí)間與大孔樹(shù)脂相互作用[18]。然而，在實(shí)際操作過(guò)程中，較小的上樣流速導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)周期延長(zhǎng)。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇1.50 mL/min的上樣流速進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。由圖2-c可以看出，梔子黃色素的解吸率隨乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加先增大后減少。當(dāng)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，梔子黃色素的解析率最高。隨著乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，洗脫劑的極性越弱，而梔子黃色素的極性較小更容易被弱極性的洗脫劑洗脫。如圖2-d所示，解吸流速對(duì)解吸率有明顯影響，在解吸流速為3.00 mL/min時(shí)，解吸率最高達(dá)97.24%。解吸流速過(guò)低會(huì)導(dǎo)致解吸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，解吸的雜質(zhì)增多。而過(guò)高的解吸流速會(huì)增加解吸溶液的量，增加了后續(xù)富集的工作量。

a-梔子黃色素質(zhì)量濃度對(duì)吸附率的影響；b-上樣流速對(duì)吸附率的影響；c-乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)解吸率的影響；d-洗脫流速對(duì)解吸率的影響圖2 梔子黃色素動(dòng)態(tài)吸附與解吸工藝優(yōu)化Fig.2 Optimization of the dynamic adsorption and desorption process of gardenia yellow pigment

2.1.3 動(dòng)態(tài)洗脫曲線

根據(jù)先前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)梔子黃色素進(jìn)行分離制備，待梔子黃色素吸附平衡，首先用500 mL超純水以2.00 mL/min的流速洗脫大孔樹(shù)脂以除去梔子黃色素粗提液中的大部分糖、蛋白質(zhì)以及其他大分子化合物。然后參考CHEN等[12]的方法，用20%的乙醇以2.50 mL/min的流速洗脫京尼平苷，最后用80%乙醇以3.00 mL/min的流速洗脫梔子黃色素。由圖3可知，解吸曲線較尖銳，沒(méi)有出現(xiàn)拖尾，適用于京尼平苷及梔子黃色素的洗脫。此外，洗脫體積分別為800和200 mL。分別收集20%和80%洗脫液，在40 ℃下旋蒸除去乙醇，再進(jìn)行冷凍干燥即得到2種粉末產(chǎn)品(圖3)。

a-京尼平苷；b-西紅花素-1圖3 京尼平苷和西紅花素-1的動(dòng)態(tài)洗脫曲線Fig.3 Dynamic elution curve of geniposide and crocin-1

2.1.4 紫外-可見(jiàn)光譜分析

本研究通過(guò)對(duì)京尼平苷標(biāo)準(zhǔn)品、西紅花素-1標(biāo)準(zhǔn)品以及梔子黃色素粗提物進(jìn)行200～800 nm的全光譜掃描，確定了梔子黃色素粗提物的主要化合物類型。由圖4-a～圖4-c可以看出，梔子黃色素粗提物中含有京尼平苷(238 nm)、綠原酸(325 nm)、西紅花素-1(440 nm)。由圖4-d可以看出，經(jīng)X-5大孔樹(shù)脂純化后，梔子黃色素純化液中的京尼平苷的吸收峰幾乎消失，西紅花素-1的相對(duì)峰明顯增加，結(jié)果表明，大部分的京尼平苷雜質(zhì)被去除。

a-京尼平苷；b-西紅花素-1；c-純化前梔子黃色素；d-純化后梔子黃色素圖4 京尼平苷、西紅花素-1、純化前以及純化后梔子黃色素的紫外吸收光譜圖Fig.4 UV-VIS absorption spectra of geniposide, crocin-1, before purification and after purification of gardenia yellow pigment

2.2 純化前后梔子黃色素理化特性評(píng)價(jià)

如表1所示，通過(guò)對(duì)純化前后梔子黃色素各項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，在相同質(zhì)量濃度的梔子黃色素條件下，純化后的梔子黃色素具有更高的DPPH、ABTS抗氧化能力以及FRAP還原力，這與鄒立君[19]的研究結(jié)果一致。人體內(nèi)自由基和生物分子之間的反應(yīng)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷或細(xì)胞死亡，氧自由基及其衍生物可能通過(guò)破壞DNA和細(xì)胞膜而破壞細(xì)胞。因此，梔子黃色素可作為清除人體多余自由基的營(yíng)養(yǎng)保健食品原料。純化后的色價(jià)達(dá)243.43，較梔子黃色素粗提液提高了4.07倍，說(shuō)明該純化工藝對(duì)梔子黃色素的分離制備是有效的。

表1 純化前后梔子黃色素理化指標(biāo)測(cè)定Table 1 Determination of physical and chemical indexes of gardenia yellow pigment before and after purification

2.3 純化前后梔子黃色素穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

2.3.1 溫度穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

隨著消費(fèi)者健康意識(shí)的提高，植物原料提取的天然著色劑越來(lái)越受青睞。西紅花素-1是梔子黃色素的主要成分之一，具有高度不飽和結(jié)構(gòu)，這可能會(huì)在一定程度上影響其在食品中的加工應(yīng)用。因此研究梔子黃色素的穩(wěn)定性很有必要。由圖5可知，純化前與純化后的梔子黃色素的損失率均隨時(shí)間的延長(zhǎng)及溫度的升高而增大，且純化后的梔子黃色素穩(wěn)定性均高于未純化梔子黃色素。純化前及純化后的梔子黃色素?fù)p失率在5 h，75 ℃條件下達(dá)到最高分別為12.31%，8.85%，這表明高溫加速梔子黃色素降解。WEBER等[20]報(bào)告了類似的研究結(jié)果。此外，CARMONA等[21]研究表明在較高溫度下，西紅花素的糖苷鍵斷裂，葡萄糖分子丟失。因此，梔子黃色素應(yīng)保存在較低溫度環(huán)境中，避免與高溫接觸。

a-純化前；b-純化后圖5 溫度對(duì)純化前與純化后梔子黃色素?fù)p失率的影響Fig.5 Effect of temperature on the loss rate of gardenia yellow pigment before purification and after purification

2.3.2 光照穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

如圖6所示，純化前與純化后的梔子黃色素?fù)p失率均隨光照時(shí)間的增加而增大。在相同光照條件下，純化后梔子黃色素比未純化梔子黃色素更穩(wěn)定，這可能是因?yàn)闂d子黃色素粗提物中的雜質(zhì)會(huì)加速梔子黃色素的損失。此外，相較于燈光及黑暗環(huán)境，紫外光照射對(duì)梔子黃色素的穩(wěn)定性影響較大，損失率達(dá)5.29%(純化前)和3.27%(純化后)。這與ALEHOSSEINI等[22]的研究結(jié)果一致。因此，梔子黃色素應(yīng)避光保存。

a-純化前；b-純化后圖6 光照對(duì)純化前與純化后梔子黃色素?fù)p失率的影響Fig.6 Effect of illumination on the loss rate of gardenia yellow pigment before purification and after purification

2.3.3 金屬離子穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

從圖7中可以看出，F(xiàn)e3+對(duì)梔子黃色素穩(wěn)定性影響最大，在前1 h內(nèi)2種梔子黃色素的損失率均達(dá)到將近100%。這可能是因?yàn)闂d子黃色素中的西紅花素-1成分的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)與Fe3+形成復(fù)合物，從而導(dǎo)致梔子黃色素的含量降低[23]。和對(duì)照組相比，除Fe3+以外的其他金屬離子對(duì)梔子黃色素均呈現(xiàn)一定的保護(hù)作用，這可能與反應(yīng)體系中電解質(zhì)強(qiáng)度有關(guān)。因此，在梔子黃色素產(chǎn)品加工與運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)避免與鐵制品接觸，可以使用安全的塑料制品進(jìn)行包裝。

a-純化前；b-純化后圖7 金屬離子對(duì)純化前和純化后梔子黃色素?fù)p失率的影響Fig.7 Effect of metal ions on the loss rate of gardenia yellow pigment before purification and after purification

2.3.4 pH穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

圖8顯示了不同pH處理對(duì)梔子黃色素?fù)p失率的影響。

a-純化前；b-純化后圖8 pH對(duì)純化前和純化后梔子黃色素?fù)p失率的影響Fig.8 Effect of pH on the loss rate of gardenia yellow pigment before purification and after purification

梔子黃色素的損失率隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，與純化前梔子黃色素相比較，純化后的梔子黃色素表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。由圖8可以看出，2種梔子黃色素在pH 5～7的環(huán)境下，損失率較低，而在偏酸偏堿的環(huán)境下，損失率將近10%。酸性環(huán)境的損失可能是因?yàn)闂d子黃色素中的西紅花素-1易受親電試劑H+作用而氧化為飽和烴，色素特征吸收峰向紫外區(qū)漂移，發(fā)生色移和褪色[24]。堿性環(huán)境的損失可能是因?yàn)闂d子黃色素中西紅花素類成分的羥基在堿性環(huán)境容易失去氫而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

3 結(jié)論

本研究采用X-5大孔樹(shù)脂對(duì)梔子黃色素進(jìn)行分離純化，考察各因素對(duì)梔子黃色素吸附及解吸性能的影響，得到最佳工藝條件為：上樣質(zhì)量濃度2.00 mg/mL、上樣流速1.50 mL/min、洗脫乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%、洗脫流速3.00 mL/min。在此條件下分離純化，梔子黃色素的色價(jià)由48.51提高到243.43。此外，純化后梔子黃色素具有更高的抗氧化活性。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明純化前后梔子黃色素受高溫、紫外光、強(qiáng)酸強(qiáng)堿以及Fe3+的影響均會(huì)產(chǎn)生一定的損失。此外，純化后梔子黃色素穩(wěn)定性強(qiáng)于純化前梔子黃色素。因此，梔子黃色素產(chǎn)品應(yīng)存于低溫、中性以及無(wú)Fe3+的環(huán)境中。后期有必要對(duì)梔子黃色素進(jìn)行包埋研究，以提高該色素的穩(wěn)定性，增加其應(yīng)用價(jià)值。