黑果小檗果皮色素稳定性研究

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摘要 以黑果小檗果皮为试验材料提取色素，并就光照、温度、还原剂、氧化剂、食品添加剂、pH值和不同金属对色素稳定性的影响进行了初步研究。结果表明：黑果小檗色素为花色素苷类物质。对光具有一定的耐性；有良好的热稳定性（T≤60 ℃）；氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响较大，应避免与氧化剂和还原剂接触；食品添加剂食盐、葡萄糖、柠檬酸对色素稳定性的影响不大，且食盐和柠檬酸对色素有增色作用；pH值对色素的影响较大，在酸性条件下黑果小檗色素较稳定，在碱性条件下色素结构可能被破坏，呈现墨绿色；色素对Mg2+、Ca2+相对稳定，Fe3+、Fe2+、Cu2+使色素吸光度产生较大波动，对色素稳定性的影响较明显。

关键词 黑果小檗；色素稳定性；食品添加剂；金属离子

中图分类号 TS255 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0229-03

Abstract Taking peel of Berberis heteropoda Schrenk as material，the pigment was extracted.The effects of light，temperature，deoxidizer，oxidizer，food additives，pH，metalions on the stability of the pigment were studied.The results showed that the pigment was a type of an chocyanin.It had a certain tolerance to light，and good thermal stability（T≤60 ℃）.But deoxidizer and oxidizer had great influence on the stability of the pigment，and the pigment should avoid contact with the oxidant and reducing agent.Food additive（salt，glucose，citric acid） had little effect on the stability of pigment，salt and citric acid also had hyperchromic effect on the pigment.The pH had larger effect on the pigmen.Under acidic conditions，the pigment was stable.Under basic conditions，the pigment structure might be destroyed，showed the ink green.The pigment was relatively stable to Mg2+ and Ca2+，but Fe3+，Fe2+，Cu2+ had more obvious impact on the stability of the pigment.

Key words Berberis heteropoda Schrenk；stability of pigment；food additives；metal ions

黑果小檗（Berberis heteropoda Schrenk）为小檗科小檗属落叶灌木，是一种药食两用植物，在新疆民族药中用于治疗痢疾、肠炎、咽炎、湿疹、高血压、高血脂等疾病，也可制作成果酱[1]。黑果小檗是具有较高经济价值的野生植物，在伊犁河谷分布广泛，种质资源十分丰富。其果实富含多种人体所需的维生素、有机酸和微量元素，具有显著的医疗、保健作用和营养价值，其可提取红色素，这种色素色艳、味正，对人体无毒副作用，是很好的食品着色剂，具有很大的开发利用价值[2-4]。

本文主要从影响食品着色剂稳定性的因素着手，研究它们对黑果小檗色素稳定性的影响，为其作为天然食品着色剂奠定一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黑果小檗采于新疆伊宁霍城县大西沟，置于-20 ℃冰箱冷冻去皮。

1.2 试验方法

1.2.1 色素原料的制备[5-6]。以80%乙醇，提取温度45 ℃，提取时间2 h，料液比1∶25，获得粗提液，用NKA-9大孔径树脂纯化，制备成色素粉末。

1.2.2 色素吸光特性测定。称取0.15 g色素原粉，溶于100 mL蒸馏水中，置于可见分光光度计中，在400～600 nm范围内进行波长扫描，测定色素最大吸收峰。

1.2.3 黑果小檗色素的稳定性测定[7-8]。①光照对色素稳定性的影响。称取0.15 g色素原粉，溶于100 mL蒸馏水溶液，配制成1.5 mg/mL色素溶液。将色素溶液分别置于室外阳光和室内光照处放置5 h，每隔1 h测吸光度值，重复3次取平均值。②温度对色素稳定性的影响。将色素稀释溶液分别置于30、40、60、80、100 ℃条件下保温3 h，每隔1 h取出，冷却后，测定吸光度值，重复3次取平均值。③氧化还原剂对色素的影响。将H2O2、Na2S2SO3加到适当浓度的色素溶液中2 h，每隔1 h取出，测定吸光度值，重3次取平均值。④食品添加剂对色素稳定性的影响。分别配制不同浓度的葡萄糖加入色素溶液中，室温放置3 h，每隔1 h取出，测定吸光度值，重复3次取平均值；在色素溶液中分别加入不同浓度的柠檬酸，室温静置3 h，每隔1 h取出测定吸光度值，重复3次取平均值；在色素溶液中加入不同浓度的食盐，室温静置3 h，每隔1 h取出，测定吸光度值，重复3次取平均值。⑤pH值对色素稳定性的影响。分别用盐酸和氢氧化钠溶液调节pH值为2、4、6、8、10，测定吸光度值，重复3次取平均值。⑥金属离子对色素稳定性的影响。用Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+分别配制成不同浓度梯度后加入到色素液中，室温放置1 h，测定吸光度值，重复3次取平均值[9-10]。

2 结果与分析

2.1 色素的吸光特性

由图1可以看出，黑果小檗果皮色素在536 nm处有最大吸收峰，基本定性为花色素苷类物质。后续试验检测均在536 nm处进行吸光度值的检测。

2.2 光照对色素稳定性的影响

由图2可以看出，黑果小檗色素在室外自然光下，吸光度值下降幅度较大，稍有颜色变化；但在室内自然光下吸光度值下降很小，颜色变化不明显；说明黑果小檗色素对光具有一定的耐性。

2.3 温度对色素稳定性的影响

由图3可以看出，黑果小檗色素在中、低温（30～60 ℃）下较稳定，吸光度值变化不大。在高温（≥80 ℃）下吸光度值下降较大。说明该色素具一定的耐热性，但在高温下不稳定。

2.4 氧化剂对色素稳定性的影响

由图4可以看出，黑果小檗色素吸光度值随着氧化剂浓度的增大而降低。随着时间的延长，吸光度值减小，色素随浓度逐渐降低，颜色变化由红色逐渐变为草绿色，说明氧化剂对色素的稳定性有较大影响。

2.5 还原剂对色素稳定性的影响

由图5可以看出，随着Na2S2SO3 浓度的升高及作用时间的延长，色素的吸光度值先急剧下降，后下降速度放缓色泽消退，逐渐变为草绿色，说明黑果小檗色素的耐还原性差。

2.6 葡萄糖对色素稳定性的影响

由图6可以看出，随着葡萄糖浓度的增加，吸光度值逐渐增加，但波动很小。随时间的延长，吸光度值轻微增加，颜色基本无变化，说明葡萄糖对色素稳定性影响不大。

2.7 柠檬酸对色素稳定性的影响

由图7可以看出，随着柠檬酸浓度的增加，吸光度值在增加。随时间的延长，吸光度值轻微增加，颜色加深，说明柠檬酸对色素有增色效果。

2.8 氯化钠对色素稳定性的影响

由图8可以看出，随着氯化钠浓度的增加，吸光度值在增加，随时间的延长，吸光度值轻微增加，颜色稍有加深，说明氯化钠对色素有增色效果。

2.9 pH值对色素稳定性的影响

由图9可以看出，酸碱度对黑果小檗色素的稳定性影响较大，黑果小檗色素在pH值2～6时颜色为红色，且逐渐变淡，在pH值为6时为紫红色。在pH值为8～10时呈墨绿色。吸光度值先极度降低再缓慢上升，波动很大。说明在酸性条件下黑果小檗色素较稳定，在碱性条件下色素结构可能被破坏，呈现墨绿色。

2.10 金属离子对色素稳定性的影响

由图10可以看出，随着离子浓度的增加，色素液吸光度值均比未加金属离子溶液吸光度高。Mg2+、Ca2+ 随离子浓度的增加，吸光度值变化很小，颜色也基本无变化。但Fe3+使该色素吸光度大幅上升，颜色变为草绿色。Fe2+也使吸光度值有很大波动，且随浓度增加吸光度值波动很大，颜色变为黄绿色。Cu2+也使吸光度值有很大波动，且随浓度增加吸光度值波动增大，颜色变为淡紫色，浓度增加，颜色逐渐变浅。

3 结论

3.1 黑果小檗色素的光谱特性

黑果小檗色素为天然色素，纯化的色素粉末呈紫红色，水溶则显红色。色素溶液在400～600 nm的波长范围内，最大吸峰为536 nm，基本定性为花色素苷物质。

3.2 黑果小檗色素稳定性

黑果小檗色素不管在室内还是室外，光照对其吸光度值没有太大的影响，说明黑果小檗色素对光具有一定的耐性。该色素有良好的热稳定性（T≤60 ℃），超过60 ℃吸光度急剧下降；该色素易被氧化剂氧化，氧化剂使色素吸光度下降，还原剂对色素影响也较大，因而要避免与氧化剂和还原剂接触；该色素对食品添加剂食盐、葡萄糖、柠檬酸比较稳定，且食盐和柠檬酸对色素有增色作用；pH值对色素的影响较大，在酸性条件下黑果小檗色素较稳定，在碱性条件下色素结构可能被破坏，呈现墨绿色；该色素对Mg2+、Ca2+相对稳定，Fe3+、Fe2+、Cu2+使色素吸光度产生较大波动，对色素稳定性影响较明显。

综上所述，以黑果小檗为原料提取天然食用色素，原料来源丰富，同时又具有一定的医疗保健功能，是一种较为理想的天然食用色素资源，具有一定的开发应用价值[11-14]。

4 参考文献

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