构树果红色素的理化性质研究

冯 昕 刘苏萌 杜聪聪 刘丹丹 何培新

（郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州 450002）

构树果红色素的理化性质研究

冯 昕 刘苏萌 杜聪聪 刘丹丹 何培新

（郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州 450002）

以新鲜构树果实为原料，采用乙醇浸提法提取红色素，并研究该红色素的理化性质。结果表明，构树果红色素在435 nm处有最大吸收峰，水溶性极好，具有良好的热稳定性，色素在中性及酸性环境中比较稳定，自然散射光条件下稳定性良好，除 Fe2＋、Fe3＋、Sn2＋外，对大多数金属离子稳定，对常用的食品添加剂如葡萄糖和柠檬酸相对稳定，山梨酸对色素有护色作用，抗坏血酸对色素具有减色作用。

构树果；色素；性质

构树（broussonetia papyrifera）属桑科桑亚科构树属，本属全世界共有5种，分布于亚洲东部及太平洋岛屿；中国有3种：构树、小构树、藤构（构树组）［1］，主要分布于黄河流域以南地区。构树属各种植物具有广泛的经济及药用用途。其中构树的成熟果实为常见的传统中药，中医认为构树果有补肾、清肝明目、利尿等功效［2］，历版中国药典均有收载［3］。

构树聚花果及果实原汁含有丰富的营养物质，如氨基酸、糖类、矿物元素以及其他有利于人体健康的生物活性物质［4］，具有抗氧化、美容、健身、缓解疲劳、提高人体免疫力等功能，是开发保健食品的好原料［5－6］。近年來，国内外对天然色素的植物资源进行过较为广泛的研究，但鲜见有关构树果红色素的报道。构树果实色泽鲜红，也是天然色素的良好来源，是开发保健食品和提取植物色素的良好原料。本试验采用构树果提取红色素，研究该色素的理化性质，为开发利用这一天然色素提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜构树果实：采自郑州市金水区文雅新世界小区公园；

乙醇、甲醇、乙酸、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、葡萄糖、柠檬酸、山梨酸和抗坏血酸等：均为分析纯试剂；

电子天平：FA2004型，上海恒平科学仪器有限公司；

电热恒温水浴锅：HH－S28S型，金坛市大地自动化仪器厂；

紫外可见分光光度计：721型，上海棱光技术有眼公司；

酸度计：PHS－3C型，金坛市精达仪器制造厂；

电热鼓风干燥箱：101C－3型，上海实验仪器有限公司；

离心机：KDC－1044，利大创新股份有限公司中佳分公司。

1.2 试验方法

1.2.1 色素的制备 取洗净的鲜果100 g，沥干水，放入容器中，稍加搅拌，加入75%乙醇200 m L 60℃水浴加热浸取45 min，得到桔红色溶液，过滤，滤液进行减压蒸馏，回收乙醇，待要干时，取出，放入60℃烘箱中烘干，得到红色粉状固体备用［7］。

1.2.2 理化性质的考察

（1）吸收光谱的测定：取一定量的色素，用去离子水溶解，配成0.01%浓度的水溶液。色素液用可见分光光度计在400～560 nm波长范围测其吸光度，确定其最大吸收波长。

（2）溶解性：用水及常用有机溶剂溶解色素，观察其溶解性。

（3）p H值对色素的影响：取适量色素的水溶液，室温下用稀盐酸和稀氢氧化钠溶液调节酸碱度并用蒸馏水定容，用数字酸度计测定其p H，放置1 h后，观察并记录溶液颜色变化情况。

（4）热稳定性：取一定量0.01%的色素液，分别在20，40，60，80，100℃条件下水浴热解60 min，测定其吸光度并观察颜色变化情况。

（5）色素的耐光性：将一定量0.01%的色素液分别在阳光照射、室温自然光、室温暗藏条件下放置0，5，10，20，30 d，以4℃冰箱避光存放的色素水溶液作对照，分别测定其吸光度并观察其颜色变化。按式（1）计算色素保留率R，比较色素液在阳光照射、室温散光、室温暗藏下色素保存情況。

（6）金属离子对色素的影响：往0.01%色素液中分別加入500 mg／L的 Na＋、K＋、Mg2＋、Zn2＋、Mn2＋、Al3＋、Ca2＋、Fe2＋和Fe3＋，以不加金属离子的色素液作为对照，观察溶液颜色的变化情况。

（7）常用食品添加剂对色素稳定性的影响：分别配制含有不同浓度葡萄糖、柠檬酸、山梨酸和抗坏血酸的色素提取液，常温下避光静置1 h，测定最大吸收波长下的吸光度［8］。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱的测定

构树果红色素的吸收光谱见图1。

图1 构树果红色素的吸收光谱Figure 1 Absorption spectra of the broussonetia papyrifera fruit pigment

由图1可知，此色素在波长435 nm处有最大吸收峰。

2.2 溶解性

取一定量的色素，分别加入水、甲醇、乙醇、乙酸、丙酮、乙酸乙酯、乙醚进行溶解性试验。结果表明，此色素极易溶于水和稀乙醇，都得到桔红色的溶液，说明色素为水和醇溶性色素。能溶于乙酸、甲醇，在乙酸乙酯、丙酮、乙醚等弱极性溶剂中几乎不溶。从溶解性方面看，构树果色素符合花色苷类色素特性。

2.3 p H对色素的影响

不同p H条件下溶液颜色变化情况结果见表1。

表1 p H对色素的影响Table 1 The colore of the broussonetia papyrifera fruit pigment under different p H

由表1可知，构树果色素在p H＜5时为色泽明亮的桔红色，p H 6～8时变浅，p H＞8时，颜色变为黄色，并逐渐加深，到p H 12颜色呈棕褐色。说明该色素在酸性环境中较为稳定。

2.4 热稳定性

分别在不同温度下水浴热解60 min，测定其吸光度并观察颜色变化情况，结果见图2。

图2 构树果色素的热稳定性Figure 2 Effect of temperatureon stability of the broussonetia papyrifera fruit pigment

由图2可知，该色素水溶液对温度非常稳定，在100℃恒温处理60 min的情况下吸光度变化很小，色素溶液颜色基本保持不变。

2.5 色素的耐光性

光照条件对色素保留率的影响见图3。

图3 不同条件下色素的耐光性Figure 3 Effect of light on stability of the pigment

由图3可知，阳光照射组色素含量下降最快，放置30 d，色素液由桔红色变为淡黄色。室温自然光和室温暗藏组色素保存曲线几乎相同，放置30 d后，顏色仍为桔红色，说明自然散射光条件下色素稳定性较好。同时放于4℃冰箱的色素液30 d后，顏色仍为桔红色。因此，构树果色素在保存过程中应避免强光照射或光线直射，最好低温避光保存。

2.6 金属离子对色素的影响

金属离子对色素的影响见表2。

表2 金属离子对色素的影响Table 2 Effect of metalion on stability of the pigment

由表2可知，含Fe2＋和Fe3＋色素溶液顏色加深并褐化，加入Sn2＋的溶液则由桔红色转为深红色，其它金属离子的加入溶液颜色未出现明显变化，说明色素对这些离子是很稳定的。由于Fe2＋、Fe3＋对色素的色泽影响比较大，故制备色素过程中不宜用铁设备。

2.7 常用食品添加剂对色素稳定性的影响

常用食品添加剂对色素稳定性的影响见表3和表4。由表3可知，随着葡萄糖浓度增加，吸光度值有所增加，颜色无明显变化，而随着柠檬酸浓度的增加色素溶液吸光度值有所减小，但减小幅度不大。说明色素对葡萄糖和柠檬酸相对稳定。

表3 葡萄糖、柠檬酸对色素稳定性的影响Table 3 Effect of glucose and citric acid on stability of the pigment

由表4可知，随着山梨酸浓度增加，吸光度值有所增加，颜色无明显变化，说明山梨酸对色素有保护作用，随浓度的增加护色作用更加明显。抗坏血酸对色素具有明显减色作用，这主要是由于抗坏血酸可以和O2协同作用促进花色苷降解，且随浓度的增加减色作用更加明显。

表4 山梨酸、抗坏血酸对色素稳定性的影响Table 4 Effect of sorbicacid and vc on stability of the pigment

3 结论

构树果红色素在波长435 nm处有最大吸收峰，水溶性极好，具有良好的热稳定性；色素在中性及酸性环境中较为稳定，并呈现悦目的桔红色；自然散射光条件下色素稳定性较好，构树果色素在保存过程中应避免强光照射或光线直射，最好低温避光保存。构树果色素对绝大多数金属离子都是稳定的；对常用的食品添加剂如葡萄糖和柠檬酸相对稳定，山梨酸有护色作用，抗坏血酸对色素具有减色作用。结果表明构树果红色素稳定性良好，是优良的天然色素资源，在食品工业中具有较好的应用前景，值得进一步研究和开发。

1 张秀实，吴征镒，曹子余.中国植物志［M］.北京：科学出版社，1998：23.

2 张秋玉，李远发，梁芳.构树资源研究利用现状及其展望［J］.广西农业科学，2009，40（2）：217～218.

3 国家药典委员会.中华人民共和国药典［M］.2000版.北京：化学工业出版社，2000：275.

4 林文群，陈忠，李萍.构树聚花果及其果实原汁营养成分的研究［J］.天然产物研究与开发，2001，18（3）：45～47.

5 胡俊达.构树的开发利用价值及河北省的发展前景［J］.河北林业科技，2008，10（5）：100～101.

6 李党法.构树的培育与开发利用［J］.中国林副特产，2007（1）：49～50.

7 罗中杰.构树果红色素的提取及其理化性质的研究［J］.应用化工，2005，34（2）：131～132.

8 肖仔君，钟瑞敏，许晓春.三华李果渣食用色素提取及其稳定性研究［J］.食品与机械，2010，26（2）：27～32.

Studies on the physical and chemical properties ofbroussonetia papyriferafruit pigment

FENG Xin LIU Su－men DU Cong－cong LIU Dan－danHE Pei－xin

（College of Food and Biology Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou，Henan450002，China）

With freshbroussonetia papyriferafruit as raw materials，through ethanol extract red pigment，and to study physical and chemical properties of the red pigment.The results showed that the red pigment ofbroussonetia papyriferamaximum absorption at 435 nm peak，excellent water－soluble，has good thermal stability of the pigment in the neutral and acidic environment of relatively stable，the stability of the natural scattering of light conditions well，in addition to Fe2＋，Fe3＋，Sn2＋，the majority of metal ions on the stability of the commonly used food additives such as glucose and citric acid is relatively stable，sorbic acid protect the color of the pigment，the pigment has a subtractive effect of ascorbic acid.

broussonetia papyriferafruit；pigment；properties

10.3969／j.issn.1003－5788.2011.03.010

中国科学院知识创新工程重要方向项目（编号：KSCXZYW－N－46－02－04）；河 南 省 教 育 厅 科 技 攻 关 项 目 （编 号：2011B550012）

冯昕（1977－），女，郑州轻工业学院讲师，硕士。E－mail：fengxin66＠126.com

何培新

2011－03－10