三角梅花色素的理化性质及稳定性

施伟梅等

摘要：研究了三角梅花色素在不同溶剂中的溶解性和光谱学特性，考察了pH值、温度、光照、H2O2、Na2SO3、金属离子、食品添加剂对其稳定性的影响。结果表明，三角梅花色素为花色苷类色素，易溶于水、50%冰醋酸、50%甲醇、50%乙醇等极性溶剂，微溶于无水甲醇、无水乙醇，不溶于乙酸乙酯、石油醚；光照和温度对三角梅花色素影响不大，该色素在pH值=4～7时比较稳定，适宜于弱酸性和中性条件下使用，对H2O2、Na2SO3、金属离子和食品添加剂的稳定性较好，但是对Fe3+和Al3+不稳定。该色素有望开发成为安全、可靠、低廉的天然植物色素添加剂。

关键词：三角梅；花色素；理化性质；稳定性

中图分类号： TS264.4；R913 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）03-0270-03

食用色素分为合成色素和天然色素两类。合成色素具有着色力强、稳定性好、成本较低的特点，研究表明，合成色素中的不少品种具有不同程度的毒性和致癌性，严重危害人体的健康[1]。天然色素主要从生物体中提取，安全性较高、色泽自然、多数兼有营养保健和着色的双重作用，研究和开发新型天然色素显得很有必要[2-3]。三角梅（Bougainvillea spectabilis）又称九重葛、宝斤、叶子花等，为茉莉科三角花属，开花时间长、色泽艳、花色丰富，颜色有紫色、淡紫、猩红、大红、粉红、橘黄、白色等。三角梅还具有很强的药用价值，据记载三角梅苦、涩、温，具有“调和气血，治疗妇女赤白带下，月经不调”等功效[4]。同时，三角梅的花中含有丰富的甜菜色素，具有很强的抗氧化作用，对癌细胞等坏细胞的脱落等具有促进作用。对三角梅色素的提取进行研究，可为开发利用新型色素资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器及试剂

Lambda 35紫外可见分光光度，美国珀金埃尔默公司生产；KQ3200DB型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司生产；RE5223旋转蒸发器，上海沪西分析仪器厂。三角梅采自赣南医学院章贡校区。所用试剂均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 三角梅花色素的提取 将摘取的三角梅花去掉花萼和花托，剔除枯黄、腐烂花瓣和其他杂质，用蒸馏水漂洗，吸水纸吸干表面水分，于50 ℃烘干后粉碎备用。准确称取一定量的样品，加入一定体积50%乙醇溶液，在50 ℃水浴中超声波辅助提取3次，每次30 min，过滤，合并滤液，减压浓缩，制得三角梅花色素母液。

取1 mL三角梅花色素母液8份分别加入等体积的去离子水、甲醇、无水乙醇、石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正己烷、丙酮，在常温下进行溶解性试验。

1.2.2 三角梅花色素光谱学特性 取0.5 mL三角梅花色素母液用去离子水定容至25 mL，20 ℃下用紫外-可见分光光度计在400～700 nm范围内测定该色素的吸收光谱。

1.2.3 三角梅花色素的稳定性

1.2.3.1 pH值的影响 取三角梅花色素母液0.5 mL，分别用不同pH值的缓冲液定容至 25 mL，配制成不同pH值的色素浓液，观察溶液颜色变化并测量其最大吸收波长处的吸光度。pH值2.0、4.0、6.0、70、8.0缓冲液用0.2 mol/L Na2HPO4、0.1 mol/L柠檬酸溶液配制，pH值10.0、12.0缓冲液用0.1 mol/L NaOH、0.1 mol/L 柠檬酸溶液配制。

1.2.3.2 温度的影响 取三角梅花色素母液0.5 mL，用去离子水定容至25mL，分别于20、40、50、60、70、80 ℃下恒温 1 h，迅速冷至室温，观察溶液颜色变化并测量其最大吸收波长处的吸光度。

1.2.3.3 光照的影响 取三角梅花色素母液0.5 mL，用去离子水定容至25 mL，分别于室温自然光照下放置1、2、3、4、5、6、7、8 d，测定其在最大吸收波长处的吸光度。

1.2.3.4 氧化剂和还原剂的影响 取三角梅花色素母液 0.5 mL，分别用0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的H2O2和Na2SO3定容至25mL，并测定其在最大吸收波长处的吸光度。

1.2.3.5 金属离子的影响 取三角梅花色素母液0.5 mL，分别加入10 mL 0.1mol /L Cu2+、Al3+、Cd3+、Bi2+、Ag+、Pb2+、Na+、Fe3+等金属离子，且用去离子水定容至25 mL，观察溶液颜色变化并测量其最大吸收波长处的吸光度。

1.2.3.6 食品添加剂的影响 取三角梅花色素母液 0.5 mL，分别加入0、0.01%、0.05%、0.10%的食品添加剂（柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾）溶液，30 min 后测定其在最大波长处的吸光度。

2 结果与分析

2.1 三角梅花色素的溶解性

由表1可知，三角梅花色素易溶于水、50%冰醋酸、50%甲醇、50%乙醇等极性溶剂，微溶于无水甲醇、无水乙醇，不溶于乙酸乙酯、石油醚。根据三角梅花色素的溶解性，可知该色素的极性较大，为水溶性天然色素。

2.7 金属离子对三角梅花色素稳定性的影响

金属离子对三角梅花色素稳定性的影响如表6所示。从表6可以看出，大多数金属离子对三角梅色素稳定性几乎没有影响，并能稳定保持色素的鲜艳颜色。其中Fe3+使色素吸光值变大，并且使颜色加深，可能Fe3+本身颜色与色素发生了协同显色，而使得色彩加深；Al3+颜色没有发生改变，但是吸光度增加较大，可能是与色素中的某些基团发生了络合反应[8-9]，因此，在储藏及运输过程中应尽量避免接触铁和铝。此外，Bi2+、Ag+、Pb2+等3种重金属离子能使色素的吸光度值显著增大，颜色明显加深，这可能也是色素中的某些基团发生了络合反应所导致[10]。endprint

2.8 食品添加剂对三角梅花色素稳定性的影响

食品添加剂对三角梅花色素稳定性的影响如表7所示。从表7可以看出，随着柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾这5种添加剂浓度的增加，三角梅花色素溶液吸光度的变化幅度很小，表明三角梅色素对食品添加剂在一定范围内具有良好的稳定性，有利于三角梅色素在食品中的应用。

3 结论

三角梅花色素易溶于水、冰醋酸、甲醇、乙醇等极性溶剂，微溶于丙酮、乙醚，不溶于乙酸乙酯、石油醚、正己烷，色素的极性较大，为水溶性天然色素，主要成分为花色苷类物质。三角梅花色素在酸性条件下颜色鲜艳且稳定，在着色时可用于酸性食品。此外，三角梅色素热稳定性较好，能够耐受60 ℃以下温度，但在高温条件下不稳定，在应用时应避免高温加工。大多数金属离子对三角梅色素的稳定性没有影响，但是Fe3+、Al3+对色素有不良影响，在使用时应避免和铁器皿和铝制品接触。三角梅花色素有一定的抗氧化性，且在食品添加剂中，如柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾等较稳定，可作为饮料、食品的色素添加剂使用。

参考文献：

[1]凌关庭. 食品添加剂[M]. 北京：化学工业出版社，2003：950-951.

[2]Castaeda-Ovando A，Pacheco-Hernández M L，Páez-Hernández M E，et al. Chemical studies of anthocyanins：A review[J]. Food Chemistry，2009，113（4）：859-871.

[3]Kong J M，Chia L S，Goh N K，et al. Analysis and biological activities of anthocyanins[J]. Phytochem，2003，64（5）：923-933.

[4]江文世，陈雯雯. 三角梅色素的提取工艺[J]. 湖北农业科学，2011，50（12）：2526-2528.

[5]彭常安，付严萍，刘 永，等. 紫甘薯色素理化性质及稳定性研究[J]. 安徽农业大学学报，2012，39（3）：407-411.

[6]Anna B，Alicja Z K，Jan O. The effects of heating，UV irradiation，and storage on stability of the anthocyanin-polyphenol co pigment complex[J]. Food Chemistry，2003，81（3）：349-355.

[7]王晓东，周大勇，朱蓓薇，等. 黄海胆棘壳色素理化性质和稳定性的研究[J]. 食品科学，2012，33（1）：44-48.

[8]郑楚君，苏锐滨，黄俊生，等. 潮州“后陇红” 番薯皮色素的提取及其稳定性分析[J]. 中国调味品，2012，37（7）：93-99.

[9]王海涛，彭金龙，张 斌，等. 田基黄色素的提取及其稳定性[J]. 中国实验方剂学杂志，2012，18（9）：69-71.

[10]赵文红，朱 豪，梁彬霞，等. 红曲色素TR的稳定性研究[J]. 食品科技，2012，37（10）：237-240.endprint

2.8 食品添加剂对三角梅花色素稳定性的影响

食品添加剂对三角梅花色素稳定性的影响如表7所示。从表7可以看出，随着柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾这5种添加剂浓度的增加，三角梅花色素溶液吸光度的变化幅度很小，表明三角梅色素对食品添加剂在一定范围内具有良好的稳定性，有利于三角梅色素在食品中的应用。

3 结论

三角梅花色素易溶于水、冰醋酸、甲醇、乙醇等极性溶剂，微溶于丙酮、乙醚，不溶于乙酸乙酯、石油醚、正己烷，色素的极性较大，为水溶性天然色素，主要成分为花色苷类物质。三角梅花色素在酸性条件下颜色鲜艳且稳定，在着色时可用于酸性食品。此外，三角梅色素热稳定性较好，能够耐受60 ℃以下温度，但在高温条件下不稳定，在应用时应避免高温加工。大多数金属离子对三角梅色素的稳定性没有影响，但是Fe3+、Al3+对色素有不良影响，在使用时应避免和铁器皿和铝制品接触。三角梅花色素有一定的抗氧化性，且在食品添加剂中，如柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾等较稳定，可作为饮料、食品的色素添加剂使用。

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2.8 食品添加剂对三角梅花色素稳定性的影响

食品添加剂对三角梅花色素稳定性的影响如表7所示。从表7可以看出，随着柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾这5种添加剂浓度的增加，三角梅花色素溶液吸光度的变化幅度很小，表明三角梅色素对食品添加剂在一定范围内具有良好的稳定性，有利于三角梅色素在食品中的应用。

3 结论

三角梅花色素易溶于水、冰醋酸、甲醇、乙醇等极性溶剂，微溶于丙酮、乙醚，不溶于乙酸乙酯、石油醚、正己烷，色素的极性较大，为水溶性天然色素，主要成分为花色苷类物质。三角梅花色素在酸性条件下颜色鲜艳且稳定，在着色时可用于酸性食品。此外，三角梅色素热稳定性较好，能够耐受60 ℃以下温度，但在高温条件下不稳定，在应用时应避免高温加工。大多数金属离子对三角梅色素的稳定性没有影响，但是Fe3+、Al3+对色素有不良影响，在使用时应避免和铁器皿和铝制品接触。三角梅花色素有一定的抗氧化性，且在食品添加剂中，如柠檬酸、苯甲酸、碳酸氢钠、维生素C、山梨酸钾等较稳定，可作为饮料、食品的色素添加剂使用。

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[7]王晓东，周大勇，朱蓓薇，等. 黄海胆棘壳色素理化性质和稳定性的研究[J]. 食品科学，2012，33（1）：44-48.

[8]郑楚君，苏锐滨，黄俊生，等. 潮州“后陇红” 番薯皮色素的提取及其稳定性分析[J]. 中国调味品，2012，37（7）：93-99.

[9]王海涛，彭金龙，张 斌，等. 田基黄色素的提取及其稳定性[J]. 中国实验方剂学杂志，2012，18（9）：69-71.

[10]赵文红，朱 豪，梁彬霞，等. 红曲色素TR的稳定性研究[J]. 食品科技，2012，37（10）：237-240.endprint