栀子黄色素稳定性的研究

栀子黄色素稳定性的研究

栀子黄色素是一种具有高价值的自然食用染料。其主要成分是藏花素，是自然界罕见的水生胡色素。已广泛应用于食品添加剂用和工业染料中;主要应用于淀粉和蛋白质的染色,着色效果良好,产品稳定性高。类胡萝卜素抗氧化、抗癌等功能活性已被很多科学研究证实;此外,还具有提高免疫力、保护视力和促进人体生长发育等作用。近年研究发现、栀子黄色素能清热祛火,凉血利胆,降低胆固醇,具有一定的营养和保健价值。因此,其在食品、医药、化妆品等行业有着广泛应用前景。本实验主要研究不同条件对栀子黄色素稳定性影响,为其在储藏、运输和应用方面提供科学依据。1材料和方法1.1hh-534双列四孔水浴锅(1)实验材料:栀子果实,购于孝感市星河镇。(2)主要仪器:SHZ-Ⅲ型循环水真空泵,HH-524双列四孔水浴锅,RE-52AA旋转蒸发器(上海亚荣仪器厂),UV-240分光光度计(日本岛津),PHS-3C型实验室pH计(上海今迈仪表有限公司)。(3)主要试剂:亚硫酸钠、蔗糖、苯甲酸钠、维生素C、氯化钠、氯化铜、三氯化铁、柠檬酸均为分析纯。1.2实验方法1.2.1栀子初提液的制备准确称取5g栀子粉(5份),分别加入50mL70%vol的乙醇于250mL的平底烧瓶中,于60℃水浴锅回流5h,用真空泵抽滤、以4000r/min离心得到栀子初提液。1.2.2吸收光谱法的测定取5mL上述上清液,以70%vol的乙醇做空白参比,测定其在不同波长下(200nm~500nm)的吸光度值,测定结果如附图所示。2结果与分析2.1最大吸收波长的确定从附图可知,栀子黄色素是在238nm、325nm、440nm处有3个吸收峰,它们分别是栀子苷、绿原酸和藏花素的特征吸收峰,因此藏花素的最大吸收波长为440nm,我们把它作为栀子黄色素测定时的检测波长。2.2乙醇ph值对吸光值的影响分别取20mL的栀子黄色素溶液于5个100mL小烧杯中,用氢氧化钠和盐酸溶液调节pH值分别为1、3、5、9、11,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表1。由表1看出栀子黄色素的稳定性几乎不受pH值的影响。酸性条件下稳定性受到一定影响,但影响不大,碱性条件下稳定性相对较好。所以它更适合于碱性食品的着色。2.3乙醇吸光度测定d取栀子黄色素溶液各200mL(2份),于2个500mL的试剂瓶中,分别于室内自然光和室外自然光下放置0、1d、3d、5d、7d、9d、11d,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表2。从表2可看出,随着时间的变化,室内自然光光照条件下的色素溶液的吸光度值有减少的趋势,但变化不是很大,说明室内自然光对栀子黄色素的稳定性几乎没有影响;但室外自然光条件下随着时间的变化吸光值发生较大的变化,随着时间的变化,色素溶液的吸光值减小的幅度很大,说明室外自然光对栀子黄色素的稳定性影响很大。2.4乙醇对、、h、3h、4h的吸光应用取栀子黄色素溶液20mL(16份),于16支试管中,分别置于20℃、40℃、60℃、80℃的恒温水浴锅中加热1h、2h、3h、4h(每个水浴锅4支),以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值。结果见表3。从表3可以看出栀子黄色素在20℃~80℃温度范围内吸光值变化不大,说明栀子黄色素在80℃以内受温度变化影响小,具有良好的热稳定性,耐热性极强。2.5不同浓度的过氧化氢溶液对栀子黄色素的处理取30%的过氧化氢5mL(6份),于6个500mL烧杯中,分别加入295mL、145mL、95mL、70mL、55mL、45mL的蒸馏水,配置成浓度为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的过氧化氢溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于6个100mL的烧杯中,加入不同浓度的过氧化氢溶液各10mL。室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表4。从表4可以看出,栀子黄色素的吸光值随氧化剂浓度的增加而减小,说明该色素被缓慢氧化降解,但降解幅度不大,又说明该色素具有一定的抗氧化能力;当H2O2的浓度达到3%时,与对照比较,吸光度下降到0.661,表明高浓度氧化剂对其具有较强的破坏性。由于H2O2分子结构中存在羟基(-OH),它本身是一个生色基团,可以破坏色素分子的结构,使其颜色发生变化,因此在栀子黄色素使用过程中,应尽量避免与强氧化剂接触。2.6不同浓度亚硫酸钠溶液分别称取0.1g、0.2g、0.3g、0.4g亚硫酸钠,用蒸馏水溶解,加入到4个100mL的容量瓶中用蒸馏水定容。配置成浓度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的亚硫酸钠溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于4个100ml烧杯中,加入不同浓度的亚硫酸钠溶液各10mL。室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表5。从表5可看出,添加Na2SO3的色素溶液,其吸光值随Na2SO3浓度的增加而增大,说明还原剂Na2SO3对栀子黄色素起到保护作用。2.7食品添加剂对玉米黄色素的稳定性有影响2.7.1不同浓度的蔗糖溶液对栀子黄色素的吸收分别称取1g、2g、3g、4g蔗糖,用蒸馏水溶解,加入到4个100mL的容量瓶中用蒸馏水定容。配置成浓度为1%、2%、3%、4%的蔗糖溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于4个100mL烧杯中,加入不同浓度的蔗糖溶液各10mL,室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表6。从表6可以看出,添加蔗糖的色素溶液,其吸光值随蔗糖浓度的增加几乎不变影响不大,表明栀子黄色素溶液中存在蔗糖时其稳定性较好。2.7.2不同浓度苯甲酸钠溶液对栀子黄色素的吸收分别称取0.2g、0.4g、0.6g、0.8g苯甲酸钠,用蒸馏水溶解,加入到4个100mL的容量瓶中用蒸馏水定容。配置成浓度为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的苯甲酸钠溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于4个100mL烧杯中,加入不同浓度的苯甲酸钠溶液各10mL。室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表7。添加有苯甲酸钠的色素溶液,其吸光度值增加,但增幅不大,且其吸光度值不随苯甲酸钠浓度增加而大幅增加。这说明,苯甲酸钠添加及其浓度变化对黄色素稳定性影响不大。2.7.3不同浓度的维生素c溶液对栀子黄色素的配置分别称取0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g维生素C,用蒸馏水溶解,加入到5个100mL的容量瓶中用蒸馏水定容。配置成浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的维生素C溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于5个100mL烧杯中,加入不同浓度的维生素C溶液各10mL。室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表8。由表8可知,随着维生素C浓度增加,黄色素溶液吸光度值也逐渐增加,说明维生素C对该色素溶液稳定性有一定影响,对色素起保护作用,这可能是由于维生素C本身是一种还原剂,它比黄色素更易被氧化,从而起到保护色素的作用,这一结果同还原剂Na2SO3对该色素稳定性影响相一致。2.7.4不同浓度柠檬酸溶液对栀子黄色素的提取效果分别称取1g、2g、3g、4g柠檬酸,用蒸馏水溶解,加入到4个100mL的容量瓶中用蒸馏水定容。配置成浓度为1%、2%、3%、4%的柠檬酸溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于4个烧杯中,加入不同浓度的柠檬酸溶液各10mL。室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值,结果见表9。从表9可以看出,随柠檬酸浓度增大,栀子黄色素溶液的吸光值变小,说明色素产生了分解,这可能与柠檬酸的酸性有关,但减小幅度不大,说明柠檬酸对栀子黄色素溶液的稳定性影响不大。2.8不同浓度的氯化铜和三氯化铁溶液对黄色素稳定性的影响准确称取23.4g氯化钠、54g氯化铜、65g三氯化铁,用蒸馏水溶解,分别加入到1000mL的容量瓶中用蒸馏水定容。配置成0.4mol/L的氯化钠、氯化铜、三氯化铁溶液。分别量取0.4mol/L的氯化钠200mL、150mL、100mL、50mL于4个250mL的容量瓶中,用蒸馏水定容。配置成浓度为0.32mol/L、0.24mol/L、0.16mol/L、0.08mol/L的氯化钠溶液。取栀子黄色素溶液各50mL于5个烧杯中,加入不同浓度的氯化钠溶液各10mL水。室温下静置30min,以70%vol的乙醇作参比,在440nm的波长下测其吸光值。用相同的方法配置浓度为0.32mol/L、0.24mol/L、0.16mol/L、0.08mol/L的氯化铜和三氯化铁溶液。并按上述方法分别测在栀子黄色素溶液中加入不同浓度的氯化铜和三氯化铁溶液的吸光值,结果见表10。Fe3+色素溶液会变红,黄绿色Cu2+。从表10可以看出,3种金属离子对栀子黄色素的吸光值有不同程度的影响,其中栀子黄色素在不同浓度的Na+溶液中,吸光值变化不大,表明Na+对栀子黄色素的稳定性影响很小;栀子黄色素在不同浓度的Cu2+溶液中,吸光值略有变大,且栀子黄色素的颜色由亮黄色随Cu2+浓度的加大逐渐变为黄绿色,表明Cu2+对栀子黄色素溶液有增色作用;栀子黄色素在不同浓度的Fe3+中,吸光度有较大的变化,且栀子黄色素溶液的颜色由亮黄色变为红棕色,表明Fe3+对栀子黄色素的稳定性有强烈的影响。3黄色素的保护通过对不同条件下栀子黄色素吸光度变化的研究,探讨了其在不同光照、温度、pH值、氧化剂、还原剂、食品添加剂、金属离子等环境条件下的稳定性。结果表明:3.1pH值对栀子黄色素有一定影响,在酸性条件下该色素稳定性差,更适合于碱性食品着色。3.2栀子黄色素耐光性较差,具有一定的耐热性,应用黄色素着色的食品在加工过程和储运中应该尽量避免高温和日光直射,以保持食品的色泽。3.