白牛槭红色素的提取及稳定性
2014-07-11岳桦刘相岚
岳桦 刘相岚
摘要：以白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）秋色叶片为供试材料，对红色素提取方法和理化性质进行研究，为平面干燥花保色奠定基础。通过正交试验确定了白牛槭红色素最佳提取条件为：0.1 mol/L盐酸-70%乙醇溶液，料液比1 g ∶30 mL，70 ℃条件下提取4 h。稳定性试验结果表明，提取的白牛槭红色素在酸性条件下稳定性较好；具有较好的耐热性和一定的耐光性；不耐氧化还原剂；Fe2+、Fe3+使其颜色发生明显变化；碳水化合物、有机酸对白牛槭红色素有保护作用。
关键词：白牛槭；红色素；提取方法；稳定性
中图分类号： S687.101 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0218-03
收稿日期：2013-08-20
作者简介：岳桦（1962—），女，辽宁营口人，硕士，教授，主要从事花卉种质资源、花卉遗传育种研究。Tel：（0451）82191548；E-mail：yuehua0123@126.com。平面干燥花又称压花，是将植物材料经脱水、保色压制和干燥处理而成的平面花材通过构思、设计制作成的植物工艺品[1-2]。白牛槭为哈尔滨自然植被中分布的重要秋季彩叶植物，其秋叶红艳，叶形秀丽，是平面干燥花艺术中很好的红色叶材；但是在压制过程中叶片易出现褪色、褐变及其他不同程度色变，使材料失去原有的面貌[3]。本试验通过对白牛槭叶片红色素提取及其理化性质等方面的研究，分析其影响压花保色的因素，探讨有利于白牛槭叶片乃至其他红色材料的护色因子，为保色工艺提供理论基础和科学依据。
1材料与方法
1.1供试材料、试剂与仪器
材料：白牛槭叶片于2012年10月采自黑龙江金龙山国家森林公园，微波干燥后保存。
试剂：无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、无水碳酸钠、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锌、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锰、硝酸铅、蔗糖、柠檬酸、亚硫酸钠、过氧化氢、蒸馏水等均为分析纯。
仪器：SIMADZUUV2550紫外可见分光光度计、电子天平、PHS-2型酸度计、DGN-99型台式微型离心机、DK-98-I电子恒温水浴锅等。
1.2研究方法
1.2.1色素的提取酸化乙醇法：新鲜白牛槭叶片→清洗→干燥→粉碎→称量→浸提→过滤→色素液。设置提取剂（A）、提取时间（B）、提取温度（C）、料液比（D）4因素3水平正交设计（表1），得出该色素的最佳提取方案。
1.2.2色素的光谱特性分析在室温下，以蒸馏水为对照液，用1 cm比色皿在紫外可见分光光度计200～800 nm波长内，以1 nm为精度进行扫描，测定色素的吸收光谱。
1.2.3色素理化性质试验
1.2.3.1将色素样品分别溶于一定量的水、甲醇、无水乙醇、正丁醇、石油醚、丙酮、氯仿中，观察其溶解状况。
1.2.3.2分别取色素提取液5 mL于试管中，用 1 mol/L HCl和1 mol/L NaOH调节pH值从1至10，观察色素液颜色变化。
1.2.3.3分别取色素提取液10 mL于密封试管中，在室温（约22 ℃）以及30 、40、50、60、70、80、90 ℃水浴条件下静置加热1 h，冷却至室温后，分别测其吸光度。
1.2.3.4 分别取色素提取液5 mL于试管中，并分别置于紫外光下（波长254 nm）照射1、3、5、7、9、12 h；室内自然光下照射1、3、5、7、10、15 d，观察色素液的颜色变化并测其吸光度。
1.2.3.5分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入质量分数为0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%的Na2SO3溶液和H2O2溶液3 mL，室温下静置30 min后，测定其吸光度。
1.2.3.6分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入 0.1 mol/L 的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Pb2+ 3 mL，室温下静置3 h，观察色素液颜色变化并测其吸光度。
1.2.3.7分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入质量分数为1%、3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液和质量分数为05%、1%、2%的柠檬酸溶液3 mL，室温下静置6 h，观察色素液颜色变化并测其吸光度。
1.3保色剂处理试验
将在由质量分数为1%蔗糖和5%柠檬酸配制成的保色液中浸泡过的叶片，与未经保色的叶片共同置于室内自然光下照射一段时间，观察叶片颜色变化，并用NCS色卡记录颜色值。
2结果与分析
2.1白牛槭叶片红色素的提取条件
由表2和方差分析结果得出，4个提取因素中料液比为主要影响因素，提取剂、提取时间和提取温度对红色素的提取效果影响较小。最佳浸提条件为A2B3C2D1，即0.1 mol/L HCl-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），提取温度70 ℃，提取时间4 h。
2.3白牛槭叶片红色素的理化性质
2.3.1白牛槭色素的溶解性由表3可知，白牛槭红色素为水溶性、醇溶性色素。这与花青素的性质相同。
3讨论
白牛槭红色素为水溶性、醇溶性色素，最大吸收波长为535 nm，最佳提取条件为0.1 mol/L盐酸-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），70 ℃条件下提取时间4 h。白牛槭红色素在酸性条件下稳定性较好，具有较好的耐热性和一定的耐紫外光性，不耐自然光，对氧化还原剂较为敏感，因此在保存时应避免接触这类物质。Fe2+、Fe3+可引起色素颜色异常，碳水化合物、有机酸对色素有一定的增色效果，故而在配制保色剂时可适当添加碳水化合物及有机酸。
本试验分析了单一因子对色素稳定性的影响，对白牛槭的保色可提供一定的依据；但在实际应用中的环境更为复杂，因此还需进一步研究白牛槭叶片红色素受多因素影响时稳定性的变化。此外，对于该色素分子的组成结构也需进一步研究。
参考文献：
[1]洪波. 平面干花制作与花材护色技术的研究[D]. 哈尔滨：东北林业大学，2000.
[2]张敩方. 压花艺术与制作[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，1999.
[3]赵燕. 不同类型花卉在压制过程中色变的探讨[J]. 云南农业大学学报，2003，18（2）：213-214.
[4]李健，吴春，聂芊. 葡萄皮色素热降解的动力学分析[J]. 哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2001，17（2）：89-90，94.
[5]庞志申. 花色苷研究概况[J]. 北京农业科学，2000，18（5）：37-42.
[6]李进，彭宇，彭子模. 鸡冠花红色素理化性质及其稳定性研究[J]. 生物技术，2004，14（1）：21-24.
[7]王爱晶，刘晓东，刘香环. 芍药红色素的提取及稳定性[J]. 东北林业大学学报，2008，36（9）：63-64，67.
[8]于晓南，张启翔. 观赏植物的花色素苷与花色[J]. 林业科学，2002，38（3）：147-153.
[9]房欢，焦浈. 花色苷生物合成及代谢工程研究进展[J]. 江苏农业科学，2012，40（7）：5-10.
[10]卢钰，董现义，杜景平，等. 花色苷研究进展[J]. 山东农业大学学报：自然科学版，2004，35（2）：315-320.endprint
摘要：以白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）秋色叶片为供试材料，对红色素提取方法和理化性质进行研究，为平面干燥花保色奠定基础。通过正交试验确定了白牛槭红色素最佳提取条件为：0.1 mol/L盐酸-70%乙醇溶液，料液比1 g ∶30 mL，70 ℃条件下提取4 h。稳定性试验结果表明，提取的白牛槭红色素在酸性条件下稳定性较好；具有较好的耐热性和一定的耐光性；不耐氧化还原剂；Fe2+、Fe3+使其颜色发生明显变化；碳水化合物、有机酸对白牛槭红色素有保护作用。
关键词：白牛槭；红色素；提取方法；稳定性
中图分类号： S687.101 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0218-03
收稿日期：2013-08-20
作者简介：岳桦（1962—），女，辽宁营口人，硕士，教授，主要从事花卉种质资源、花卉遗传育种研究。Tel：（0451）82191548；E-mail：yuehua0123@126.com。平面干燥花又称压花，是将植物材料经脱水、保色压制和干燥处理而成的平面花材通过构思、设计制作成的植物工艺品[1-2]。白牛槭为哈尔滨自然植被中分布的重要秋季彩叶植物，其秋叶红艳，叶形秀丽，是平面干燥花艺术中很好的红色叶材；但是在压制过程中叶片易出现褪色、褐变及其他不同程度色变，使材料失去原有的面貌[3]。本试验通过对白牛槭叶片红色素提取及其理化性质等方面的研究，分析其影响压花保色的因素，探讨有利于白牛槭叶片乃至其他红色材料的护色因子，为保色工艺提供理论基础和科学依据。
1材料与方法
1.1供试材料、试剂与仪器
材料：白牛槭叶片于2012年10月采自黑龙江金龙山国家森林公园，微波干燥后保存。
试剂：无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、无水碳酸钠、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锌、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锰、硝酸铅、蔗糖、柠檬酸、亚硫酸钠、过氧化氢、蒸馏水等均为分析纯。
仪器：SIMADZUUV2550紫外可见分光光度计、电子天平、PHS-2型酸度计、DGN-99型台式微型离心机、DK-98-I电子恒温水浴锅等。
1.2研究方法
1.2.1色素的提取酸化乙醇法：新鲜白牛槭叶片→清洗→干燥→粉碎→称量→浸提→过滤→色素液。设置提取剂（A）、提取时间（B）、提取温度（C）、料液比（D）4因素3水平正交设计（表1），得出该色素的最佳提取方案。
1.2.2色素的光谱特性分析在室温下，以蒸馏水为对照液，用1 cm比色皿在紫外可见分光光度计200～800 nm波长内，以1 nm为精度进行扫描，测定色素的吸收光谱。
1.2.3色素理化性质试验
1.2.3.1将色素样品分别溶于一定量的水、甲醇、无水乙醇、正丁醇、石油醚、丙酮、氯仿中，观察其溶解状况。
1.2.3.2分别取色素提取液5 mL于试管中，用 1 mol/L HCl和1 mol/L NaOH调节pH值从1至10，观察色素液颜色变化。
1.2.3.3分别取色素提取液10 mL于密封试管中，在室温（约22 ℃）以及30 、40、50、60、70、80、90 ℃水浴条件下静置加热1 h，冷却至室温后，分别测其吸光度。
1.2.3.4 分别取色素提取液5 mL于试管中，并分别置于紫外光下（波长254 nm）照射1、3、5、7、9、12 h；室内自然光下照射1、3、5、7、10、15 d，观察色素液的颜色变化并测其吸光度。
1.2.3.5分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入质量分数为0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%的Na2SO3溶液和H2O2溶液3 mL，室温下静置30 min后，测定其吸光度。
1.2.3.6分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入 0.1 mol/L 的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Pb2+ 3 mL，室温下静置3 h，观察色素液颜色变化并测其吸光度。
1.2.3.7分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入质量分数为1%、3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液和质量分数为05%、1%、2%的柠檬酸溶液3 mL，室温下静置6 h，观察色素液颜色变化并测其吸光度。
1.3保色剂处理试验
将在由质量分数为1%蔗糖和5%柠檬酸配制成的保色液中浸泡过的叶片，与未经保色的叶片共同置于室内自然光下照射一段时间，观察叶片颜色变化，并用NCS色卡记录颜色值。
2结果与分析
2.1白牛槭叶片红色素的提取条件
由表2和方差分析结果得出，4个提取因素中料液比为主要影响因素，提取剂、提取时间和提取温度对红色素的提取效果影响较小。最佳浸提条件为A2B3C2D1，即0.1 mol/L HCl-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），提取温度70 ℃，提取时间4 h。
2.3白牛槭叶片红色素的理化性质
2.3.1白牛槭色素的溶解性由表3可知，白牛槭红色素为水溶性、醇溶性色素。这与花青素的性质相同。
3讨论
白牛槭红色素为水溶性、醇溶性色素，最大吸收波长为535 nm，最佳提取条件为0.1 mol/L盐酸-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），70 ℃条件下提取时间4 h。白牛槭红色素在酸性条件下稳定性较好，具有较好的耐热性和一定的耐紫外光性，不耐自然光，对氧化还原剂较为敏感，因此在保存时应避免接触这类物质。Fe2+、Fe3+可引起色素颜色异常，碳水化合物、有机酸对色素有一定的增色效果，故而在配制保色剂时可适当添加碳水化合物及有机酸。
本试验分析了单一因子对色素稳定性的影响，对白牛槭的保色可提供一定的依据；但在实际应用中的环境更为复杂，因此还需进一步研究白牛槭叶片红色素受多因素影响时稳定性的变化。此外，对于该色素分子的组成结构也需进一步研究。
参考文献：
[1]洪波. 平面干花制作与花材护色技术的研究[D]. 哈尔滨：东北林业大学，2000.
[2]张敩方. 压花艺术与制作[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，1999.
[3]赵燕. 不同类型花卉在压制过程中色变的探讨[J]. 云南农业大学学报，2003，18（2）：213-214.
[4]李健，吴春，聂芊. 葡萄皮色素热降解的动力学分析[J]. 哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2001，17（2）：89-90，94.
[5]庞志申. 花色苷研究概况[J]. 北京农业科学，2000，18（5）：37-42.
[6]李进，彭宇，彭子模. 鸡冠花红色素理化性质及其稳定性研究[J]. 生物技术，2004，14（1）：21-24.
[7]王爱晶，刘晓东，刘香环. 芍药红色素的提取及稳定性[J]. 东北林业大学学报，2008，36（9）：63-64，67.
[8]于晓南，张启翔. 观赏植物的花色素苷与花色[J]. 林业科学，2002，38（3）：147-153.
[9]房欢，焦浈. 花色苷生物合成及代谢工程研究进展[J]. 江苏农业科学，2012，40（7）：5-10.
[10]卢钰，董现义，杜景平，等. 花色苷研究进展[J]. 山东农业大学学报：自然科学版，2004，35（2）：315-320.endprint
摘要：以白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）秋色叶片为供试材料，对红色素提取方法和理化性质进行研究，为平面干燥花保色奠定基础。通过正交试验确定了白牛槭红色素最佳提取条件为：0.1 mol/L盐酸-70%乙醇溶液，料液比1 g ∶30 mL，70 ℃条件下提取4 h。稳定性试验结果表明，提取的白牛槭红色素在酸性条件下稳定性较好；具有较好的耐热性和一定的耐光性；不耐氧化还原剂；Fe2+、Fe3+使其颜色发生明显变化；碳水化合物、有机酸对白牛槭红色素有保护作用。
关键词：白牛槭；红色素；提取方法；稳定性
中图分类号： S687.101 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0218-03
收稿日期：2013-08-20
作者简介：岳桦（1962—），女，辽宁营口人，硕士，教授，主要从事花卉种质资源、花卉遗传育种研究。Tel：（0451）82191548；E-mail：yuehua0123@126.com。平面干燥花又称压花，是将植物材料经脱水、保色压制和干燥处理而成的平面花材通过构思、设计制作成的植物工艺品[1-2]。白牛槭为哈尔滨自然植被中分布的重要秋季彩叶植物，其秋叶红艳，叶形秀丽，是平面干燥花艺术中很好的红色叶材；但是在压制过程中叶片易出现褪色、褐变及其他不同程度色变，使材料失去原有的面貌[3]。本试验通过对白牛槭叶片红色素提取及其理化性质等方面的研究，分析其影响压花保色的因素，探讨有利于白牛槭叶片乃至其他红色材料的护色因子，为保色工艺提供理论基础和科学依据。
1材料与方法
1.1供试材料、试剂与仪器
材料：白牛槭叶片于2012年10月采自黑龙江金龙山国家森林公园，微波干燥后保存。
试剂：无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、无水碳酸钠、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锌、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锰、硝酸铅、蔗糖、柠檬酸、亚硫酸钠、过氧化氢、蒸馏水等均为分析纯。
仪器：SIMADZUUV2550紫外可见分光光度计、电子天平、PHS-2型酸度计、DGN-99型台式微型离心机、DK-98-I电子恒温水浴锅等。
1.2研究方法
1.2.1色素的提取酸化乙醇法：新鲜白牛槭叶片→清洗→干燥→粉碎→称量→浸提→过滤→色素液。设置提取剂（A）、提取时间（B）、提取温度（C）、料液比（D）4因素3水平正交设计（表1），得出该色素的最佳提取方案。
1.2.2色素的光谱特性分析在室温下，以蒸馏水为对照液，用1 cm比色皿在紫外可见分光光度计200～800 nm波长内，以1 nm为精度进行扫描，测定色素的吸收光谱。
1.2.3色素理化性质试验
1.2.3.1将色素样品分别溶于一定量的水、甲醇、无水乙醇、正丁醇、石油醚、丙酮、氯仿中，观察其溶解状况。
1.2.3.2分别取色素提取液5 mL于试管中，用 1 mol/L HCl和1 mol/L NaOH调节pH值从1至10，观察色素液颜色变化。
1.2.3.3分别取色素提取液10 mL于密封试管中，在室温（约22 ℃）以及30 、40、50、60、70、80、90 ℃水浴条件下静置加热1 h，冷却至室温后，分别测其吸光度。
1.2.3.4 分别取色素提取液5 mL于试管中，并分别置于紫外光下（波长254 nm）照射1、3、5、7、9、12 h；室内自然光下照射1、3、5、7、10、15 d，观察色素液的颜色变化并测其吸光度。
1.2.3.5分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入质量分数为0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%的Na2SO3溶液和H2O2溶液3 mL，室温下静置30 min后，测定其吸光度。
1.2.3.6分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入 0.1 mol/L 的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Pb2+ 3 mL，室温下静置3 h，观察色素液颜色变化并测其吸光度。
1.2.3.7分别取色素提取液5 mL于试管中，分别加入质量分数为1%、3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液和质量分数为05%、1%、2%的柠檬酸溶液3 mL，室温下静置6 h，观察色素液颜色变化并测其吸光度。
1.3保色剂处理试验
将在由质量分数为1%蔗糖和5%柠檬酸配制成的保色液中浸泡过的叶片，与未经保色的叶片共同置于室内自然光下照射一段时间，观察叶片颜色变化，并用NCS色卡记录颜色值。
2结果与分析
2.1白牛槭叶片红色素的提取条件
由表2和方差分析结果得出，4个提取因素中料液比为主要影响因素，提取剂、提取时间和提取温度对红色素的提取效果影响较小。最佳浸提条件为A2B3C2D1，即0.1 mol/L HCl-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），提取温度70 ℃，提取时间4 h。
2.3白牛槭叶片红色素的理化性质
2.3.1白牛槭色素的溶解性由表3可知，白牛槭红色素为水溶性、醇溶性色素。这与花青素的性质相同。
3讨论
白牛槭红色素为水溶性、醇溶性色素，最大吸收波长为535 nm，最佳提取条件为0.1 mol/L盐酸-70%乙醇溶液，料液比1 ∶30（g ∶mL），70 ℃条件下提取时间4 h。白牛槭红色素在酸性条件下稳定性较好，具有较好的耐热性和一定的耐紫外光性，不耐自然光，对氧化还原剂较为敏感，因此在保存时应避免接触这类物质。Fe2+、Fe3+可引起色素颜色异常，碳水化合物、有机酸对色素有一定的增色效果，故而在配制保色剂时可适当添加碳水化合物及有机酸。
本试验分析了单一因子对色素稳定性的影响，对白牛槭的保色可提供一定的依据；但在实际应用中的环境更为复杂，因此还需进一步研究白牛槭叶片红色素受多因素影响时稳定性的变化。此外，对于该色素分子的组成结构也需进一步研究。
参考文献：
[1]洪波. 平面干花制作与花材护色技术的研究[D]. 哈尔滨：东北林业大学，2000.
[2]张敩方. 压花艺术与制作[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，1999.
[3]赵燕. 不同类型花卉在压制过程中色变的探讨[J]. 云南农业大学学报，2003，18（2）：213-214.
[4]李健，吴春，聂芊. 葡萄皮色素热降解的动力学分析[J]. 哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2001，17（2）：89-90，94.
[5]庞志申. 花色苷研究概况[J]. 北京农业科学，2000，18（5）：37-42.
[6]李进，彭宇，彭子模. 鸡冠花红色素理化性质及其稳定性研究[J]. 生物技术，2004，14（1）：21-24.
[7]王爱晶，刘晓东，刘香环. 芍药红色素的提取及稳定性[J]. 东北林业大学学报，2008，36（9）：63-64，67.
[8]于晓南，张启翔. 观赏植物的花色素苷与花色[J]. 林业科学，2002，38（3）：147-153.
[9]房欢，焦浈. 花色苷生物合成及代谢工程研究进展[J]. 江苏农业科学，2012，40（7）：5-10.
[10]卢钰，董现义，杜景平，等. 花色苷研究进展[J]. 山东农业大学学报：自然科学版，2004，35（2）：315-320.endprint
