枣红色素的稳定性研究:稳定性研究

  [摘 要]通过对不同条件下枣红色素特征吸光度值变化的研究,探讨研究了在不同光照、温度、pH等条件下枣红色素的稳定性。实验结果表明枣红色素是一种比较稳定的色素,这有利于枣红色素的进一步开发和利用。
  [关键词]大枣;红色素;稳定性
  
  On the Stability of Red Pigment of Jujube
  
  WU Jia-cai
  
  Abstract:The stability of red pigment of Jujube under different environment conditions, such as light, temperature, pH. The result suggested that red pigment of Jujube has a kind of more stability pigment. This study is helpful to the development pigment of Jujube.
  Key words:Jujube;Red Pigment;Stability
  
  食品的色彩是食品感观品质的一个重要因素。人们在制作食品时常使用一种食品添加剂――食用色素。目前使用的食用色素有天然食用色素和合成食用色素两大类。天然色素来自天然物,主要由植物组织中提取,也包括来自动物和微生物的一些色素。人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色素,主要是以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的。随着社会的发展,大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,某些合成色素甚至会危害人体健康。近年来合成色素的产量日益下降,天然色素则以每年14%的速度递增。因此开发安全无害、成本低廉、稳定性好的食用色素成为食品科学研究中一项令人关注的课题[1-2]。
  红枣主产于我国黄河中下游地区,它含有丰富的营养物质和多种矿物质元素,具有独特的营养和药用价值[3]。红枣的加工品种也因此日益丰富,但枣皮营养功效较低,往往被丢弃。而这些枣皮中存在大量枣红色素,亟待开发利用。枣红色素为羟基蒽醌类衍生物,具有色彩鲜艳、刺激食欲、水溶性好、资源丰富、提取工艺简便等特点,深受人们欢迎。因而研究利用大枣枣皮提取的枣红色素的稳定性,对大枣红色素的开发应用具有重要的意义[4-5]。本文就以陕西省陕北当地产的陕北大红枣为原料,对枣红色素在不同的光照、温度、pH、氧化剂、还原剂、蔗糖、金属离子的影响下的稳定性进行了探讨研究。
  
  一、实验部分
  
  1.实验仪器与材料
  仪器:UV-2000紫外可见分光光度计(莱伯泰科);分析天平(北京赛多利斯仪器);DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技);SHI-D(Ⅲ)循环水式真空泵(予华仪器);4孔电热恒温水浴锅(北京医疗设备)。
  试剂:95%乙醇,蒸馏水,蔗糖,硼酸,乙酸,磷酸,氢氧化钠,氧化锌,氯化铝,碳酸钙,氯化钠,硝酸铁,硫酸铜。
  原料:陕北大红枣,购于本地市场。
  2.试样制备
  (1)枣红色素的提取
  称取10g的枣皮为原料,放入具塞锥形瓶中,加入160mL 80%的乙醇在80℃恒温水浴锅中提取3小时,抽滤,将残渣采取相同步骤条件再次提取,合并两次提取液,浓缩,烘干,得枣红色素产品。
  (2)三酸缓冲液的配制
  三冲液缓冲液的配制:①准确称取硼酸(H3BO4)2.4745g;②准确量取约12.71mL 85%的磷酸(H3PO4);③准确量取约2.35mL 36%的乙酸(CH3COOH);④将硼酸溶解,同磷酸、乙酸一并加入,定容至1 000mL。通过在10mL三酸缓冲液中加入一定体积的0.2mol/L的NaOH溶液来调节酸碱度,从而配制不同pH的缓冲溶液。
  (3)枣红色素的光谱特性
  准确称取约0.0600g枣红色素,用80%的乙醇溶解,稀释定容至100mL,充分摇匀后,以80%的乙醇作参比液,比色皿厚度为1cm,于紫外分光光度计上扫描,测定其最大吸收峰。
  3.枣红色素稳定性的研究
  (1)温度对枣红色素稳定性的影响
  称取约0.0300g的枣红色素,用80%的乙醇定容至100mL,制成枣红色素溶液,取等量溶液分别于25℃(室温)、40℃,60℃,80℃的恒温水浴中1.5h,用可见分光光度计在其最大吸收波长处测定吸光值,并目测其颜色变化情况,以此来判断温度对枣红色素稳定性的影响。
  (2)光照时间对枣红色素稳定性的影响
  分别取25mL枣红色素溶液放置在阳光下光照,每隔1h测定一次吸光值,并目测其颜色变化情况。
  (3)pH值对枣红色素稳定性的影响
  采用三酸缓冲液作为枣红色素稳定性实验的溶液。分别量取5mL枣红色素溶液与5mL(pH为2~11)缓冲液充分混合,配置成不同pH值的枣红色素溶液,对照为5mL 枣红色素溶液与5mL超纯水的混合液,在室温条件下放置1.5h后,测定其吸光值,并目测其颜色变化情况。
  (4)氧化剂对枣红色素稳定性的影响
  分别量取30%的H2O2溶液0.5mL,1.0mL,1.5mL,2.0mL,2.5mL,3.0mL,3.5mL,4.0mL,4.5mL,5.0mL加入到5mL枣红色素溶液中,对照液为5mL枣红色素溶液与5mL超纯水的混合液,在室温条件下放置1.5h后,测定其吸光值,并目测其颜色变化情况。
  (5)还原剂对枣红色素稳定性的影响
  分别量取2.5%的Na2SO3溶液0.2mL,0.4mL,0.8mL,1.0mL,1.5mL,2.0mL,2.5mL,3.0mL加入到5mL枣红色素溶液中,对照液为5mL枣红色素溶液与5mL超纯水的混合液,在室温条件下放置1.5h后测定其吸光值,并目测其颜色变化情况。
  (6)蔗糖对枣红色素稳定性的影响
  分别量取8mg/mL的蔗糖溶液0.2mL,0.4mL,0.8mL,1.0mL,1.5mL,2.0mL,2.5mL,3.0mL加入到5mL枣红色素溶液中,对照液为5mL枣红色素溶液与5mL超纯水的混合液,在室温条件下放置1.5h后,测定其吸光值,并目测其颜色变化情况。
  (7)金属离子对枣红色素稳定性的影响
  分别取硝酸铁溶液(0.2mol/L)0.2mL,1.0mL,1.5mL,2.0mL,2.5mL,3.0mL加入到5mL枣红色素溶液中,对照液为5mL枣红色素溶液与5mL超纯水的混合液,在室温条件下放置1.5h后,测定其吸光值,并目测其颜色变化情况。用相同的方法分别测钙离子、锌离子、钠离子、铝离子、铜离子对枣红色素的影响。
  
  二、结果与分析
  
  1.枣红色素的光谱特性
  取5ml枣红色素溶液对其进行光谱扫描,参比为80%乙醇。由枣红色素的光谱特性可知,枣红色素在280~285nm之间有一最大吸收峰,光谱图如图1所示。以下实验的测定波长选择为282nm。
  
  2.温度对枣红色素稳定性的影响
  
  从图2可以看出在20℃到60℃范围内,枣红色素的吸光度变化不大,并且颜色也没有太大变化,从60℃到100℃范围内,吸光度明显变大,并且溶液颜色变浅,说明高温时枣红色素的稳定性被破坏。
  3.光照对枣红色素稳定性的影响
  在282nm下测量其吸光度,测定结果如图3所示。
  
  从图3可以看出光照时间在1小时到4小时范围内,枣红色素的吸光度变化不大,且溶液颜色没有变化,说明枣红色素在光照条件下不会被破坏,有一定的稳定性。
  4.pH值对枣红色素稳定性的影响
  在282nm下测量其吸光度,测定结果如图4所示。
  
  从图4可看出,枣红色素在不同pH值条件下,其吸光值有一定的差异,当pH值在2~5范围内时,吸光值上升较为明显,在pH为5~10范围内时,其吸光值逐渐下降,在2~10之间溶液的颜色由橙红色变为红色。
  5.氧化剂对枣红色素稳定性的影响
  
  从图5可看出,枣红色素溶液在有不同体积的氧化剂存在时,其吸光度值呈上升趋势,颜色为橙红色,无明显变化,维持在一个比较稳定的水平上。因此该色素在氧化剂中较稳定,说明该枣红色素具有一定的抗氧化特性。
  6.还原剂对枣红色素稳定性的影响
  
  从图6可看出,随着加入的Na2SO3体积的增加,枣红色素溶液的吸光度逐渐减小,基本呈线性下降,当Na2SO3的体积增加到2.0ml以上时,溶液吸光度下降到0.2以下,此时的溶液颜色也变为浅黄色,说明枣红色素有一定的抗还原性,但在大量还原剂存在时稳定性遭到破坏。
  7.蔗糖对枣红色素稳定性的影响
  
  从图7可看出,随着蔗糖溶液的加入,枣红色素的吸光度呈线性下降,溶液颜色没有变化,说明蔗糖对枣红色素的稳定性没有影响。
  8.金属离子对枣红色素稳定性的影响
  
  
  从图8可看出锌离子,钙离子,钠离子对枣红色素没有太大影响,吸光度基本都是线性下降,溶液颜色也没有太大变化。从图9可以看出铝离子对枣红色素影响比较大,加入铝离子后,枣红色素溶液变浑浊,吸光度也呈不规则变化,枣红色素的稳定性遭到破坏。从图10可以看出加入铁离子后溶液吸光度增加到2以上。实验现象表明溶液颜色加深。说明铁离子对枣红色素有一定的护色作用,但加入过多会破坏枣红色素的稳定性。从图11可以看出加入铜离子后溶液吸光度变为2以上。实验现象表明溶液颜色变黑。说明铜离子完全破坏了枣红色素的稳定性。
  
  三、结论
  
  通过对不同条件下枣红色素特征吸光值变化的研究,探讨了其在不同光照、温度、pH、氧化剂、还原剂、金属离子、蔗糖的环境条件下的稳定性。结果表明:枣红色素对光照、温度、氧化剂、还原剂、蔗糖都比较稳定,对大多金属离子也多比较稳定,是一种比较稳定的色素。在强碱和强氧化性环境下不是很稳定。铁离子对枣红色素有护色作用,铜离子对枣红色素稳定性有明显破坏。在作为食品添加剂时应避免与强氧化剂和碱性环境接触。在储存时可以适量加入少量铁离子,应避免混入铜离子。在大枣加工及有效成分的提取过程中,为了避免加工过程中的脱色困难,经常先脱除枣皮并弃掉,本文研究从枣皮中提取食用红色素,为枣皮的利用提供了一个有效途径。
  
  指导老师:高锦红
  
  参考文献:
  [1]马自超,庞业珍.天然食用色素及生产工艺学.北京:中国林业出版社.1994
  [2]张凤秀,张光先.大枣红色素的提取及稳定性研.西南农业大学学报,1998(1)
  [3]樊 君,吕 磊,李宏燕,等.大枣红色素的提取及其稳定性.食品科学,2005,(26)
  [4]孙灵霞,陈锦屏,刘凤英.红枣红色素提取工艺的研究.食品添加剂,2005,(26)
  [5]陈栓虎,王翠玲,董发昕,等. 柿子红色素的提取及稳定性研究.西北大学学报,2004,(6)

推荐访问:枣红 色素 稳定性 研究