黑米色素的提取工艺及稳定性研究进展

周元飞+孙荣花+孟祥茹+付程林+王寅秀

摘要：黑米色素是黑米中的特征性成分。笔者论述了近年来其提取工艺稳定性研究的发展，并对其未来发展的方向做出展望。

关键词：黑米色素；提取工艺；稳定性；研究进展

中图分类号：TS202.3 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2014）-02-20-1

黑米色素是存在黑米中的一类天然黄酮类色素，其主要成分是矢车菊素-3-葡萄糖苷和芍药素-3-葡萄糖苷。黑米色素被广泛应用于色素、食品、化妆品行业。与合成色素相比，天然色素最大的优点是安全性高，且具有较高的营养价值和药理活性。

1 提取工艺

1.1 溶剂提取法

邓开野等人采用含有0.5%苹果酸70%～80%乙醇溶液为萃取剂，将黑米粉碎10分钟左右，和萃取剂混合后，加热到70℃为止，加热过程中长时间搅拌，萃取效果最好。

1.2 物理强化提取法

贲永光等人使用双频超声协同强化提取黑米黑色素，笔者发现pH 值为2，乙醇占70%，液料比30毫升/克，温度为50℃，作用时间30分钟，平均提取得率最高。张吉祥采用优化微波提取的工艺，乙醇浓度为80%、液料比1∶20，微波作用功率为480瓦，微波作用时间为120秒，这时黑米色素的提取率为先前文献报道的2.2倍。

1.3 超临界流体提取法

国内外超临界流体提取技术是从药用植物中分离活性成分的先进技术手段之一，并具有不使用有机溶剂，无溶剂残留等优点。笔者发现，关于黑米色素的超临界流体提取法国内外还未见报道，但是将超临界流体提取法应用于接骨木、葡萄皮、蓝莓中色素的提取已有报道。笔者认为有必要研究该提取方法对黑米色素的提取效果的影响。

2 稳定性研究

2.1 温度

钟岩等人发现温度对黑米色素的稳定性有一定影响，尤其是在80℃～100℃范围内黑米色素吸光度变化比较明显，但20℃～80℃以内黑米色素吸光度变化不明显，稳定性较好。相关数据表明，花青素降解遵循阿伦尼乌斯一级反应动力学，花青素的稳定性取决于温度和pH值；其降解速度随温度和pH值的增加而加快，特别是当加热温度提高到100℃、pH值至5.0时。然而研究发现，黑米色素抗氧化能力和热处理后的样品溶液没有表现出显著差异。

2.2 氧化剂和还原剂

雷晓燕等人的研究验证了过氧化氢对黑米色素稳定性影响较大，在酸性条件下维C对黑米色素稳定性影响较小的说法。

2.3 离子

陈小全等人研究发现Fe2+离子对黑米色素有一定的增色作用，Ca2+、K+、Na+离子对黑米色素色泽影响不大。M. Buchweitz的研究发现花青素铁螯合物因其稳定性高、着色性好，将会是一种有前途的天然食用色素。

3 展望

国内关于黑米色素提取工艺研究的很多，但国内外对于利用酶法、超临界流体技术的运用提取还没有报道，为此笔者认为有必要对黑米色素的提取工艺做更进一步的研究。黑米色素相比人工色素具有很多优点，但是其稳定性一直是抑制黑米色素广泛应用的主要原因。笔者查阅资料发现，强氧化剂、强还原剂、较高的温度、pH是影响黑米色素储存的重要因素。

参考文献

[1] 邓开野，武国君，王大为.黑米中天然色素分离工艺的研究[J].食品科学，2005，26（9）：305-309.

[2] 张吉祥，白晓洁，周秋香.正交试验法对黑米黑色素的微波提取工艺研究[J].中国农学通报，2010，26（3）：86-89.

[3] Zhaohua Hou， Peiyou Qin ， Yan Zhang .Identification of anthocyanins isolated from black rice （Oryza sativa L.） and their degradation kinetics[J].Food Research International，2013，（50）：691-697.

[4] Xiaonan Sui， Weibiao Zhou.Monte Carlo modelling of non-isothermal degradation of two cyanidin-based anthocyanins in aqueous system at high temperatures and its impact on antioxidant capacities[J].Food Chemistry，2013，（154）：342-350.

[5] M.Buchweitz，J.Brauch，R.Carle，etal.Colour and stability assessment of blue ferric anthocyanin chelates in liquid pectin-stabilised model systems[J].Food Chemistry，2013，（138）：2026-2035.

作者简介：周元飞，吉林农业大学中药材学院，本科生，研究方向：天然产物化学及其活性评价。