植物靛蓝色素理化性质探究

龙腾刚 杨启凤

贵州省天柱县环境监测站 贵州 天柱556600

1 引言

天然色素是最常用的食品添加剂，广泛应用于饮料、糕点等食品的生产与加工。黔东南蕴藏着丰富的植物资源，苗侗民族从马蓝、蓼蓝、菘蓝、木蓝等植物中可以提取靛蓝色素，主要用于靛染。利用改性Ti O2材料代替生石灰作为提取靛蓝的吸附剂，能高效地从马蓝中提取靛蓝[1]。靛染废液给环境带来的污染也不容忽视，改性Ti O2材料又是一种安全处理靛染废液的优良吸附剂。然而很少见到对靛蓝色素的理化性质进行测试，为此我们利用从马蓝中提取的靛蓝色素进行理化性质分析，研究靛蓝能否作为食品添加剂。

2 实验方法

2.1 材料、仪器与试剂

材料：靛蓝(购于贵州雷山县郎德苗寨靛染户)。

仪器：UV-2550紫外-可见分光光度计，FA2004分析电子天平，超级恒温水箱，p H 计。试剂：蒸馏水、95%的乙醇、36%的盐酸、氢氧化钠、氨水、过氧化氢、抗坏血酸、葡萄糖、蔗糖、淀粉、柠檬酸、苯甲酸钠、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、1，2-二氯甲烷、氯仿、环己烷、乙醚、石油醚、苯。靛蓝标准品由中国药品生物制品检定所生产，批号为110716-200206。

2.2 靛蓝溶液的制备称取靛蓝粉末5.0 516 g装入索氏提取器中，在圆底烧瓶中加入95%的乙醇40 mL，加热提取9小时，将所得的提取液倒入烧杯中。

2.3 马蓝提取液特征峰的确定 配制系列浓度靛蓝标准溶液，用紫外-可见分光光度计测定溶液在波长为290 n m 处的吸光度，以浓度c对吸光度A作图，绘制靛蓝溶液标准曲线。

3 实验结果

3.1 靛蓝的溶解性 表1 给出了靛蓝在14 种常用溶剂中的溶解情况。

可知，该色素微溶于水、溶于氢氧化钠、乙醇、甘油、丙二酮，不溶于油脂等物质。

3.2 p H 值对靛蓝色素的影响取色素液若干份，用0.1 mol/LHCl和0.1 mol/LNa OH 调节p H 值，于290 n m 处测定提取液的吸光度A 值，并观察色素溶液颜色的变化，结果见表2。

表1 靛蓝色素的溶解性

表2 色素颜色与p H 值的关系

显然，在p H 值为5～9范围内，色素呈蓝色，且在此范围内色素的颜色稳定，吸光度值变化不大；在p H 值为1～4范围内时，色素呈深蓝色，在此范围内色素颜色随p H 值的增大而逐渐变浅，且吸光度值缓慢增大；但当p H值升高到10～13时，色素溶液变成了绿色或黄绿色，且吸光度值较稳定。由此可知。靛蓝在p H ≦5和p H ≧10的不同范围内分别呈现蓝色和绿色，且在其相应的范围内颜色变化不大。

3.3 靛蓝色素的热稳定性 将靛蓝溶液置于不同设定温度下的恒温水浴锅加热1 h，测定290n m 处测吸光度A值，其结果见表3。

表3 温度对靛蓝色素的影响

由表3可知，色素在不同温度条件下，加热时间相同时，随温度的升高，色素的吸光度有增大的趋势，当温度超过80℃时，吸光值的变化较大。说明温度不超过80℃时，吸光度值基本稳定。

3.4 靛蓝色素的光稳定性 将靛蓝溶液置于紫外光下照射，测定不同设定时间下的吸光度，结果见表4。

表4 光照对靛蓝色素的影响

不难看出，随着光照时间的增加，色素的吸光度A 值逐渐增大，该色素对光很不稳定，所以该色素应该避光保存。

3.5 氧化剂、还原剂对色素稳定性的影响 分别配置1%、3%、5%、10%的过氧化氢、抗坏血酸两种系列浓度的溶液，用各5 mL与1 mL靛蓝色素溶液作用，测定溶液在290n m 处的吸光度A 值。抗坏血酸溶液与靛蓝色素溶液作用需放置1小时后再测定。其结果见表5。

表5 氧化剂、还原剂对色素稳定性的影响

由表5中可知，过氧化氢的存在对色素的影响较小，而抗环血酸的存在对色素的影响比较大。因此，靛蓝色素具有较强的抗氧化性，抗还原性能力较弱。

3.6 常用食品添加剂对色素稳定性的影响分别配置0、0.1 %、0.5%、1%、2%、3%、5%、10%的葡萄糖、蔗糖、淀粉、柠檬酸、苯甲酸钠5种系列浓度的溶液，用各5 mL与1 mL靛蓝色素溶液作用，摇匀放置1小时后测定溶液在290nm 处的吸光度A值。结果见表6。

表6 食品添加剂对色素稳定性影响

由表6可知，葡萄糖、蔗糖对色素的稳定性影响较小，而淀粉、柠檬酸、苯甲酸钠对色素的稳定性影响较大，特别是苯甲酸钠和柠檬酸的影响更为明显。

4 结论

(1)靛蓝色素溶于烧碱溶液、乙醇、甘油和丙二醇，微溶于水，不溶于苯、油脂等物质；

(2)靛蓝色素的颜色及吸光度A 与p H值有关，当p H 值在5～11时色素的颜色比较稳定，当p H 值增大时，色素会由蓝色变成黄绿色；

(3)靛蓝色素的热稳定性和光稳定性均较差，因此应阴凉干燥避光保存；

(4)靛蓝色素的具有较强的抗氧化性，而抗还原性较弱；