梔子黃色素穩(wěn)定性的研究

梔子黃色素穩(wěn)定性的研究

梔子黃色素是一種具有高價值的自然食用染料。其主要成分是藏花素，是自然界罕見的水生胡色素。已廣泛應用于食品添加劑用和工業(yè)染料中;主要應用于淀粉和蛋白質的染色,著色效果良好,產品穩(wěn)定性高。類胡蘿卜素抗氧化、抗癌等功能活性已被很多科學研究證實;此外,還具有提高免疫力、保護視力和促進人體生長發(fā)育等作用。近年研究發(fā)現、梔子黃色素能清熱祛火,涼血利膽,降低膽固醇,具有一定的營養(yǎng)和保健價值。因此,其在食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)有著廣泛應用前景。本實驗主要研究不同條件對梔子黃色素穩(wěn)定性影響,為其在儲藏、運輸和應用方面提供科學依據。1材料和方法1.1hh-534雙列四孔水浴鍋(1)實驗材料:梔子果實,購于孝感市星河鎮(zhèn)。(2)主要儀器:SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵,HH-524雙列四孔水浴鍋,RE-52AA旋轉蒸發(fā)器(上海亞榮儀器廠),UV-240分光光度計(日本島津),PHS-3C型實驗室pH計(上海今邁儀表有限公司)。(3)主要試劑:亞硫酸鈉、蔗糖、苯甲酸鈉、維生素C、氯化鈉、氯化銅、三氯化鐵、檸檬酸均為分析純。1.2實驗方法1.2.1梔子初提液的制備準確稱取5g梔子粉(5份),分別加入50mL70%vol的乙醇于250mL的平底燒瓶中,于60℃水浴鍋回流5h,用真空泵抽濾、以4000r/min離心得到梔子初提液。1.2.2吸收光譜法的測定取5mL上述上清液,以70%vol的乙醇做空白參比,測定其在不同波長下(200nm~500nm)的吸光度值,測定結果如附圖所示。2結果與分析2.1最大吸收波長的確定從附圖可知,梔子黃色素是在238nm、325nm、440nm處有3個吸收峰,它們分別是梔子苷、綠原酸和藏花素的特征吸收峰,因此藏花素的最大吸收波長為440nm,我們把它作為梔子黃色素測定時的檢測波長。2.2乙醇ph值對吸光值的影響分別取20mL的梔子黃色素溶液于5個100mL小燒杯中,用氫氧化鈉和鹽酸溶液調節(jié)pH值分別為1、3、5、9、11,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表1。由表1看出梔子黃色素的穩(wěn)定性幾乎不受pH值的影響。酸性條件下穩(wěn)定性受到一定影響,但影響不大,堿性條件下穩(wěn)定性相對較好。所以它更適合于堿性食品的著色。2.3乙醇吸光度測定d取梔子黃色素溶液各200mL(2份),于2個500mL的試劑瓶中,分別于室內自然光和室外自然光下放置0、1d、3d、5d、7d、9d、11d,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表2。從表2可看出,隨著時間的變化,室內自然光光照條件下的色素溶液的吸光度值有減少的趨勢,但變化不是很大,說明室內自然光對梔子黃色素的穩(wěn)定性幾乎沒有影響;但室外自然光條件下隨著時間的變化吸光值發(fā)生較大的變化,隨著時間的變化,色素溶液的吸光值減小的幅度很大,說明室外自然光對梔子黃色素的穩(wěn)定性影響很大。2.4乙醇對、、h、3h、4h的吸光應用取梔子黃色素溶液20mL(16份),于16支試管中,分別置于20℃、40℃、60℃、80℃的恒溫水浴鍋中加熱1h、2h、3h、4h(每個水浴鍋4支),以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值。結果見表3。從表3可以看出梔子黃色素在20℃~80℃溫度范圍內吸光值變化不大,說明梔子黃色素在80℃以內受溫度變化影響小,具有良好的熱穩(wěn)定性,耐熱性極強。2.5不同濃度的過氧化氫溶液對梔子黃色素的處理取30%的過氧化氫5mL(6份),于6個500mL燒杯中,分別加入295mL、145mL、95mL、70mL、55mL、45mL的蒸餾水,配置成濃度為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的過氧化氫溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于6個100mL的燒杯中,加入不同濃度的過氧化氫溶液各10mL。室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表4。從表4可以看出,梔子黃色素的吸光值隨氧化劑濃度的增加而減小,說明該色素被緩慢氧化降解,但降解幅度不大,又說明該色素具有一定的抗氧化能力;當H2O2的濃度達到3%時,與對照比較,吸光度下降到0.661,表明高濃度氧化劑對其具有較強的破壞性。由于H2O2分子結構中存在羥基(-OH),它本身是一個生色基團,可以破壞色素分子的結構,使其顏色發(fā)生變化,因此在梔子黃色素使用過程中,應盡量避免與強氧化劑接觸。2.6不同濃度亞硫酸鈉溶液分別稱取0.1g、0.2g、0.3g、0.4g亞硫酸鈉,用蒸餾水溶解,加入到4個100mL的容量瓶中用蒸餾水定容。配置成濃度為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的亞硫酸鈉溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于4個100ml燒杯中,加入不同濃度的亞硫酸鈉溶液各10mL。室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表5。從表5可看出,添加Na2SO3的色素溶液,其吸光值隨Na2SO3濃度的增加而增大,說明還原劑Na2SO3對梔子黃色素起到保護作用。2.7食品添加劑對玉米黃色素的穩(wěn)定性有影響2.7.1不同濃度的蔗糖溶液對梔子黃色素的吸收分別稱取1g、2g、3g、4g蔗糖,用蒸餾水溶解,加入到4個100mL的容量瓶中用蒸餾水定容。配置成濃度為1%、2%、3%、4%的蔗糖溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于4個100mL燒杯中,加入不同濃度的蔗糖溶液各10mL,室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表6。從表6可以看出,添加蔗糖的色素溶液,其吸光值隨蔗糖濃度的增加幾乎不變影響不大,表明梔子黃色素溶液中存在蔗糖時其穩(wěn)定性較好。2.7.2不同濃度苯甲酸鈉溶液對梔子黃色素的吸收分別稱取0.2g、0.4g、0.6g、0.8g苯甲酸鈉,用蒸餾水溶解,加入到4個100mL的容量瓶中用蒸餾水定容。配置成濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的苯甲酸鈉溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于4個100mL燒杯中,加入不同濃度的苯甲酸鈉溶液各10mL。室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表7。添加有苯甲酸鈉的色素溶液,其吸光度值增加,但增幅不大,且其吸光度值不隨苯甲酸鈉濃度增加而大幅增加。這說明,苯甲酸鈉添加及其濃度變化對黃色素穩(wěn)定性影響不大。2.7.3不同濃度的維生素c溶液對梔子黃色素的配置分別稱取0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g維生素C,用蒸餾水溶解,加入到5個100mL的容量瓶中用蒸餾水定容。配置成濃度為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的維生素C溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于5個100mL燒杯中,加入不同濃度的維生素C溶液各10mL。室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表8。由表8可知,隨著維生素C濃度增加,黃色素溶液吸光度值也逐漸增加,說明維生素C對該色素溶液穩(wěn)定性有一定影響,對色素起保護作用,這可能是由于維生素C本身是一種還原劑,它比黃色素更易被氧化,從而起到保護色素的作用,這一結果同還原劑Na2SO3對該色素穩(wěn)定性影響相一致。2.7.4不同濃度檸檬酸溶液對梔子黃色素的提取效果分別稱取1g、2g、3g、4g檸檬酸,用蒸餾水溶解,加入到4個100mL的容量瓶中用蒸餾水定容。配置成濃度為1%、2%、3%、4%的檸檬酸溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于4個燒杯中,加入不同濃度的檸檬酸溶液各10mL。室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值,結果見表9。從表9可以看出,隨檸檬酸濃度增大,梔子黃色素溶液的吸光值變小,說明色素產生了分解,這可能與檸檬酸的酸性有關,但減小幅度不大,說明檸檬酸對梔子黃色素溶液的穩(wěn)定性影響不大。2.8不同濃度的氯化銅和三氯化鐵溶液對黃色素穩(wěn)定性的影響準確稱取23.4g氯化鈉、54g氯化銅、65g三氯化鐵,用蒸餾水溶解,分別加入到1000mL的容量瓶中用蒸餾水定容。配置成0.4mol/L的氯化鈉、氯化銅、三氯化鐵溶液。分別量取0.4mol/L的氯化鈉200mL、150mL、100mL、50mL于4個250mL的容量瓶中,用蒸餾水定容。配置成濃度為0.32mol/L、0.24mol/L、0.16mol/L、0.08mol/L的氯化鈉溶液。取梔子黃色素溶液各50mL于5個燒杯中,加入不同濃度的氯化鈉溶液各10mL水。室溫下靜置30min,以70%vol的乙醇作參比,在440nm的波長下測其吸光值。用相同的方法配置濃度為0.32mol/L、0.24mol/L、0.16mol/L、0.08mol/L的氯化銅和三氯化鐵溶液。并按上述方法分別測在梔子黃色素溶液中加入不同濃度的氯化銅和三氯化鐵溶液的吸光值,結果見表10。Fe3+色素溶液會變紅,黃綠色Cu2+。從表10可以看出,3種金屬離子對梔子黃色素的吸光值有不同程度的影響,其中梔子黃色素在不同濃度的Na+溶液中,吸光值變化不大,表明Na+對梔子黃色素的穩(wěn)定性影響很小;梔子黃色素在不同濃度的Cu2+溶液中,吸光值略有變大,且梔子黃色素的顏色由亮黃色隨Cu2+濃度的加大逐漸變?yōu)辄S綠色,表明Cu2+對梔子黃色素溶液有增色作用;梔子黃色素在不同濃度的Fe3+中,吸光度有較大的變化,且梔子黃色素溶液的顏色由亮黃色變?yōu)榧t棕色,表明Fe3+對梔子黃色素的穩(wěn)定性有強烈的影響。3黃色素的保護通過對不同條件下梔子黃色素吸光度變化的研究,探討了其在不同光照、溫度、pH值、氧化劑、還原劑、食品添加劑、金屬離子等環(huán)境條件下的穩(wěn)定性。結果表明:3.1pH值對梔子黃色素有一定影響,在酸性條件下該色素穩(wěn)定性差,更適合于堿性食品著色。3.2梔子黃色素耐光性較差,具有一定的耐熱性,應用黃色素著色的食品在加工過程和儲運中應該盡量避免高溫和日光直射,以保持食品的色澤。3.