玉米黃色素穩(wěn)定性研究

玉米黃色素穩(wěn)定性研究

玉米黃色素是一種具有高價(jià)值的天然食用染料。它可以從玉米皮中提取，具有重要的生理功能。它可以保護(hù)視覺和上皮組織，提高身體耐力，間接減少晶質(zhì)蛋白的氧氣脅迫。飲食中玉米黃色素的含量高時(shí),發(fā)生濕型黃斑變性病的危險(xiǎn)降低。近年來,有關(guān)玉米黃色素功能的研究越來越引起人們的關(guān)注。作者在此對(duì)玉米黃色素的穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。1實(shí)驗(yàn)1.1試鍋JJ1100W型磁力攪拌器,722型分光光度計(jì),PHS-25型酸度計(jì),SHZ-DA型循環(huán)水式真空泵,HH-SIS型數(shù)顯恒溫水浴鍋,TG328B型分析天平,DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。豫玉30玉米淀粉渣,過氧化氫(30%),95%乙醇、丙酮、維生素C、氯化鈉、亞硫酸鈉、蔗糖、苯甲酸、氯化鋁、無水氯化鈣、硫酸銅、硝酸鐵、七水合亞硫酸鐵、焦磷酸鉀、硫酸鋅,分析純。1.2提取劑為32稱取10g玉米皮,加入95%乙醇與丙酮混合(3∶2)的提取劑100mL,在60℃恒溫水浴中攪拌1.5h后,抽濾,得到待測(cè)色素溶液。2結(jié)果與討論2.1參比及分光光度法移液管準(zhǔn)確量取10mL提取液于50mL容量瓶中,用相應(yīng)的有機(jī)溶劑定容,以蒸餾水作參比溶液,用722型分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。結(jié)果見圖1。由圖1可知,玉米黃色素在450nm處有最大吸收峰,即最大吸收波長為450nm。2.2光照對(duì)玉米黃色素的影響取一定量色素提取液裝于8支試管中,平均分成2組,分別在日光直射和自然光照射的條件下放置不同時(shí)間后,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表1。由表1可知,光照對(duì)玉米黃色素有極強(qiáng)的破壞作用,在日光直射的條件下,放置1d后,色素溶液由黃色變?yōu)闊o色,色素保存率僅為33%,放置7d后,色素保存率僅為22%;在自然光條件下,放置1d后,色素溶液由黃色變?yōu)闇\黃色,色素保存率為81%,隨后顏色逐漸變淺,放置7d時(shí),已變?yōu)闊o色,色素保存率僅為26%。所以用玉米黃色素著色的食品在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中應(yīng)避免陽光直射,以保持食品色澤。2.3玉米黃色素放置時(shí)間的確定取一定量色素提取液裝于4支試管中,分別在不同溫度下放置一定時(shí)間后,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表2。由表2可知,色素溶液在20℃、40℃、60℃分別放置3.0h后,色素保存率依次為90%、81%、67%,色素顏色均由黃色變?yōu)榈S色,但在80℃放置1.5h后,色素保存率為92%,放置時(shí)間超過2.0h時(shí),色素溶液中出現(xiàn)白色混濁物,顏色變淺,原因是玉米黃色素中所含糖量較高,且所提取的色素溶液中溶有少量淀粉,當(dāng)溫度較高時(shí),色素被破壞,糖分與淀粉析出。所以,在室溫或溫度稍高時(shí),玉米黃色素有一定的耐熱性,但在使用過程中應(yīng)避免較高溫度。2.4食品添加劑對(duì)玉米黃色素穩(wěn)定性的影響2.4.1nm處測(cè)定結(jié)果配制含不同檸檬酸濃度的同濃度色素溶液,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表3。由表3可知,檸檬酸對(duì)色素的色澤穩(wěn)定性影響不大,玉米黃色素可以廣泛應(yīng)用于含檸檬酸的食品中。2.4.2蔗糖對(duì)玉米黃色素穩(wěn)定性的影響配制含不同蔗糖濃度的同濃度色素溶液,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表4。由表4可知,當(dāng)有蔗糖存在時(shí),色素的吸光度會(huì)增大,但最大增量僅為0.031,且目測(cè)色素的顏色無變化,說明蔗糖影響不大,所以在食品行業(yè)中,如果對(duì)色澤要求特別高,可根據(jù)食品中蔗糖的濃度相應(yīng)調(diào)整玉米黃色素的用量。2.4.3苯甲酸溶液濃度的影響法分析測(cè)定色素和色素的吸光度,光譜指差時(shí)測(cè)定兩配制含不同苯甲酸濃度的同濃度色素溶液,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表5。由表5可知,隨著苯甲酸濃度的增大,色素的吸光度會(huì)減小,但在操作誤差范圍內(nèi)變化不大,目測(cè)色素的顏色無變化。如果食品中需加防腐劑且保證食品色澤不受影響,可以適當(dāng)增加色素用量。2.4.4維生素c濃度對(duì)色素溶液吸光度的影響配制含不同維生素C濃度的同濃度色素溶液,分別避光放置不同時(shí)間后,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表6。由表6可知,放置相同時(shí)間時(shí),隨著維生素C濃度的增加,色素溶液的吸光度也逐漸增加,但在較低濃度時(shí),色素溶液的吸光度不隨放置時(shí)間而變化;維生素C的濃度較高時(shí),色素溶液的吸光度隨著放置時(shí)間的延長而增加。說明維生素C對(duì)色素穩(wěn)定性有一定的影響,對(duì)色素起保護(hù)作用,這可能是由于維生素C是一種還原劑,它比色素更易被氧化,從而起到保護(hù)色素的作用。2.4.5氯化鈉的存在對(duì)色素溶液吸光度的影響配制含不同氯化鈉濃度的同濃度色素溶液,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表7。由表7可知,當(dāng)有氯化鈉存在時(shí),對(duì)色素溶液的吸光度無明顯影響,目測(cè)色素溶液顏色無變化。所以氯化鈉與玉米黃色素在使用過程中無相互制約作用。2.4.6亞硫酸鈉濃度對(duì)玉米黃色素的保護(hù)作用配制含不同亞硫酸鈉濃度的同濃度色素溶液,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表8。由表8可知,當(dāng)加入的亞硫酸鈉濃度較低時(shí),色素溶液的吸光度有所下降,說明玉米黃色素發(fā)生降解,但當(dāng)亞硫酸鈉濃度較高時(shí),吸光度值又會(huì)增加,說明亞硫酸鈉此時(shí)對(duì)玉米黃色素起保護(hù)作用。總之,玉米黃色素對(duì)還原劑較穩(wěn)定。2.4.7氧化劑的濃度對(duì)色素保存率的影響配制含不同H2O2(30%)濃度的同濃度色素溶液,在常溫下避光放置不同時(shí)間后,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表9。由表9可知,在H2O2濃度為0.2mg·mL-1時(shí),分別放置1h、2h、6h后,色素保存率依次為49.8%、43.5%和43.2%;在H2O2濃度為0.4mg·mL-1時(shí),分別放置1h、2h、6h后,色素保存率依次為46.2%、42.9%、41.8%;在H2O2濃度為0.6mg·mL-1時(shí),分別放置1h、2h、6h后,色素保存率依次為44.4%、45.3%、38.0%;在H2O2濃度為0.8mg·mL-1時(shí),分別放置1h、2h、6h后,色素保存率依次為45.6%、45.8%、39.0%。色素顏色由黃色變?yōu)闊o色,且當(dāng)氧化劑的濃度大于0.6mg·mL-1時(shí),會(huì)產(chǎn)生白色顆粒狀沉淀,說明色素被破壞。所以,強(qiáng)氧化劑對(duì)玉米黃色素的影響較大,這是由于過氧化氫分子結(jié)構(gòu)中的羥基(-OH)是一個(gè)生色基團(tuán),可以破壞色素的分子結(jié)構(gòu),從而使其顏色發(fā)生變化,故在色素的使用過程中應(yīng)避免與強(qiáng)氧化劑接觸。2.4.8子al3+、k+等由于玉米黃色素不溶于水,但溶于丙酮與水的混合液,所以將玉米黃色素溶于丙酮與水的混合液中,加入常見的金屬離子Al3+、K+等,濃度均為0.2mg·mL-1,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果見表10。由表10可看出,Fe3+對(duì)玉米黃色素的影響最大,破壞作用最強(qiáng),其次是Ca2+、Cu2+、Al3+,而Fe2+、Zn2+影響不大,Na+、K+則幾乎沒有影響。所以,玉米黃色素在加工和儲(chǔ)運(yùn)過程中應(yīng)盡量避開鐵制、銅制或鋁制容器。2.4.9黃色素穩(wěn)定性測(cè)定用丙酮配制pH值從1~14的緩沖溶液,分別加入等量的玉米黃色素,搖勻,在450nm處測(cè)其吸光度,結(jié)果表明在酸性和中性范圍內(nèi),色素溶液的吸光度變化很小,但在堿性范圍內(nèi),當(dāng)pH>12時(shí),色素溶液出現(xiàn)白色沉淀,由此可知,在堿性很強(qiáng)時(shí),玉米黃色素會(huì)被破壞,在使用時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)堿性環(huán)境。3玉米黃色素添加劑造成的保護(hù)作用(1)玉米黃色素的耐熱性和耐光性均較差,因此應(yīng)注意對(duì)其低溫避光保存。(2)檸檬酸、蔗糖、苯甲酸、氯化鈉等常用食品添加劑