明胶色泽测定方法

周丽

上海旺旺食品集团有限公司（上海 201103）

明胶广泛存在于动物的皮、筋、骨骼中，是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质。明胶的主要成分是蛋白质[1]，同时明胶还含有多种微量元素，有很好的营养价值[2]。明胶具有优良的物理性质和化学性质，如热可逆性、黏性、分散稳定性、乳化性、成膜性等，在食品工业应用上起着重要的作用[3]。明胶在糖果工业中作为胶凝剂，在奶糖、橡皮糖等中使用，能显著改善糖果的咀嚼性能[4-5]。在酒类、果汁等饮品的生产过程中，明胶常作为澄清剂使用[6-7]。在酸奶中，明胶可使产品形成网状的凝胶结构，防止乳清的析出与分离。在软质干酪中，明胶能赋予干酪细腻滑润的口感[8-9]。此外，明胶在食品工业中还可用作冷冻产品的稳定剂、甜食的透明衣、涂膜保鲜剂等[10-12]。

明胶色泽是衡量产品质量的一项重要指标，且明胶色泽是影响成品颜色均一性的关键因素。生产明胶所使用的原料和生产工艺的不同使得商品明胶色泽从无色到淡黄色再到黄色不等。Guedj等[14]对明胶显色的化学原理做了调查，并提出了一个从方法学角度去判别显色原因的方法。他们发现在明胶显色的过程中，有两种美拉德反应途径会使明胶显色：一是蛋白质与还原糖之间的反应；另一是蛋白质与氧化类脂质之间的反应。Amadori生成物和前糖化最终产物pentosidine均与明胶的色泽相互有关。但Ammannbrassh等、Guedj等并未建立明胶色泽的检测方法[13-14]。罗赛洛公司采用将样品与不同标准参考色阶溶液在透射光源下目测比较得到一个视觉评价的方法检测明胶的色泽。此方法易受环境因素、光源差异和人眼视觉差异等影响。此次试验在罗赛洛公司开发之方法的基础上，采用视觉比较法、紫外分光光度计、色差仪对明胶色泽进行检测，以制定能更准确判定明胶色泽的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

盐酸（HCl，ρ=1.18 g/cm2，体积分数35%）、氯化铁铁（FeCl3·6H2O）、六水合氯化钴（CoCl2·6H2O）、五水硫酸铜（CuSO4·5H2O），分析纯，中国医药集团有限公司；去离子水或相当纯度的水；标准明胶样品，色值分别为1.5，2.0，2.5，3.0和3.5，由罗赛洛公司提供。

骨片灯（冀州市宏光康复机械厂）；紫外分光光度计LAMBDA365（PE公司）、Humterlab色差仪CQXE（上海信联创作电子有限公司）；水浴锅（上海精密仪器仪表有限公司）。

1.2 参考色阶溶液的配制

氯化铁溶液：称取（46.0±0.1）g氯化铁，溶于2.5%盐酸溶液，并用2.5%盐酸溶液定容至1 000 mL，该溶液为黄色。

氯化钴溶液：称取（15.0±0.1）g氯化钴，溶于2.5%盐酸溶液，并用2.5%盐酸溶液定容至250 mL，该溶液为红色。

硫酸铜溶液：称取（6.30±0.02）g硫酸铜，溶于2.5%盐酸溶液中，并用2.5%盐酸溶液定容至100 mL，该溶液为蓝色。

母液制备：量取700 mL氯化铁溶液、140 mL氯化钴溶液和15 mL硫酸铜溶液，用1%盐酸定容至2 000 mL，在430 nm处的吸光度必须在0.920左右，如果吸光度偏低，用上述比例的溶液调节；如果吸光度偏高，则用1%盐酸溶液调节。

溶液2制备：将141.3 mL氯化铁溶液、28.0 mL氯化钴溶液和3 mL硫酸铜溶液混合。

溶液B1制备：将1.5 mL硫酸铜溶液和0.5 mL 1%盐酸溶液混合。

参比色阶溶液制备：按照表1和表2制备参比色阶溶液。

表1 Hellige色泽1～10的参比色阶溶液配制表

表2 Hellige色泽12～14的参比色阶溶液配制表

1.3 标准明胶样品溶液配制

将标准明胶样品（色值分别为1.5，2.0，2.5，3.0和3.5）配制成6.67%胶溶液，置于100 mL的肖特瓶中。

1.4 试验方法

1.4.1 样品处理

将待测明胶样品配制成6.67%胶溶液，置于100 mL的肖特瓶中。

1.4.2 视觉比较法

开启骨片灯，左手持参比色阶溶液，右手持样品胶液，仔细对比，记录接近参比色阶溶液的色号，将明胶溶液最接近的参比色阶色泽值作为明胶色泽值，表示为Hellige色泽值。

1.4.3 紫外分光光度计法

在430 nm下测定参比色阶溶液、标准样品胶液与待测样品胶液的吸光度并进行比较。

1.4.4 色差法

将参比色阶溶液、标准样品胶液与待测样品胶液分别在透射模式和反射模式下进行色差比较。

2 结果与分析

2.1 视觉比较法结果分析

2.1.1 标准样品胶液与参比色阶溶液视觉比对

从图1～图5可见，标样1.5色值落在1.25和1.5参比色阶溶液之间；标样2.0色值与1.5参比色阶溶液一致。其他标样色值与对应参比色阶溶液一致，结果见表3。

表3 标准样品的胶液与参比色阶溶液视觉比对结果表

图1 标准样品1.5色值与参比色阶1，1.25和1.5视觉法比较

图2 标准样品2.0色值与参比色阶1.25，1.5和2.0视觉法比较

图3 标准样品2.5色值与参比色阶2.0，2.25和2.5视觉法比较

图4 标准样品3.0色值与参比色阶2.5，2.75和3.0视觉法比较

图5 标准样品3.5色值与参比色阶2.75，3.0和3.5视觉法比较

2.1.2 待测样品与参比色阶溶液视觉比对

同2.1.1小节的操作，将待测样品胶液与参比色阶溶液、标准样品胶液进行视觉法比对，因胶液与参比色阶溶液性质不同，待测样品胶液与标准样品胶液进行视觉比对结果更准确，结果见表4。

表4 待测样品胶液与参比色阶溶液、标准样品胶液视觉比对结果表

2.2 紫外分光光度计法结果分析

在430 nm下测定待测样品胶液、参比色阶溶液、标准样品胶液的吸光度，三者的吸光度完全没有对应关系，无法进行判定。结果见表5。

表5 待测样品胶液、参比色阶溶液、标准样品胶液吸光度测定结果表

2.3 色差法结果分析

2.3.1 标准样品胶液与参比色阶溶液色差比对

标准样品胶液与参比色阶溶液分别在透射和反射模式下进行色差测定，结果显示胶液与参比色阶溶液性质不同，色差测定数值没有对应关系，无法判定。结果见表6。

表6 标准样品胶液与参比色阶溶液色差比较结果表

2.3.2 待测样品胶液与标准样品胶液在反射模式下的色差比对

将待测样品胶液与标准样品胶液在反射模式下进行色差测定，结果显示待测样品胶液与标准样品胶液无对应关系，无法量化判定样品色值。结果见表7。

表7 待测样品胶液与标准样品胶液在反射模式下的色差比对结果表

2.3.3 待测样品胶液与标准样品胶液在透射模式下的色差比对

将待测样品胶液与标准样品2.0胶液在透射模式下进行色差测定，结果显示待测样品胶液与标准样品2.0胶液无对应关系，无法量化判定样品色值。结果见表8。

表8 待测样品胶液与标准样品2.0胶液在透射模式下的色差比对结果表

2.3.4 以标准白板为基准，将待测样品胶液与标准样品胶液反射模式下进行色差比对

因胶液在反射和透射模式下两两比对均无法区分样品色值，现在以标准白板为基准的条件下，将待测样品胶液与标准样品胶液在反射模式下进行色差测定，结果显示通过DE值可判定待测样品5的色值与标样3.0接近，待测样品1的色值落在标样1.5和标样2.0之间，待测样品2的色值与标样1.5接近，其他样品色值均低于1.5。以标准白板为基准，将待测样品与标准样品在反射模式下进行色差测定，可比视觉法能更好地区分待测样品色值范围。结果见表9。

表9 以标准白板为基准，待测样品胶液与标准样品胶液在反射模式下色差比对结果表

3 结论

采用紫外分光光度法测定待测样品胶液、参比色阶溶液和标准样品胶液，三者的吸光度完全没有对应关系，无法进行色值的判定。视觉比较法因胶液与参比色阶溶液性质不同，导致低色值区域1.5和2.0样品色值与参比色阶不一致，有色值判定偏低现象，应以待测样品与标准样品视觉比对结果为准。色差法以标准白板为基准，样品与标准样在反射模式下进行色差测定，以DE值作比较，可比视觉法更好地量化区分样品色值范围，可将样品根据DE值大小进行色值排序。