南瓜色素的提取及理化性质的研究

中图分类号：TS26；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2005)01-0049-014
南瓜色素的提取及理化性质的研究
孙静亚1，王惠君1，朱赞清1，杨玉霞2
（1.浙江海洋学院海洋科学与技术学院 2. 浙江海洋学院医学院 浙江舟山 316004）摘要：对南瓜天然色素的提取及性质进行了初步的探索，研究了光、温度、pH、氧化剂、还原剂、常用的食品添加剂、金属离子对色素的影响。

结果表明：南瓜色素对光和热都比较稳定；适宜在pH值4~12之间使用；耐氧化性和耐还原性均较好；Vc对色素有一定的消色作用；色素对常用的食品添加剂稳定性好，柠檬酸三钠对色素有增色作用，低浓度的金属离子如Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+对色素无影响；高浓度的上述金属离子和Al3+能使色素产生沉淀。

关键词：南瓜色素；提取；稳定性
Study on the Extraction and the Physical and Chemical Character of
Pumpkin Pigment
Sun Jing-ya1, Wang Hui-jun1 , Zhu Zan-qing1 , Y ang Yu-xia2
(1.Marine Science and Technology college of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316004, China )
(2.Medical college of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316004,China )
Abstract: Extraction technology and the character of natural pigment in pumpkin was studied, the effect of illumination, temperature, pH, oxidant, reducer, different food additives and metal ions on stability of the pigment were assayed. The results showed that :The extracted pigment has a good ability to endure light and heat; it is suitable to be used at pH4~12;it has a good ability to endure oxidant and reducer ; Vc can eliminate the color of the pigment; the pigment can enhance the stability of common food additives; Trisodium citrate dihydrate can enhance the color of pigment; low thickness of metal ions such as Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+ have no influence on the pigment; high thickness of metal ions as mentioned above and Al3+ can lead precipitation of the pigment
Key words: Pigment of the pumpkin; Pigment extraction; Stability
从南瓜中提取的色素含有胡萝卜素和糖类物质，营养价值高，色素的着色力强，在食品、饮料、医药行业中可广泛应用。

1 材料与方法
1.1 材料
成熟南瓜（农贸市场购买）；氢氧化钠、亚硫酸钠、30%双氧水、蔗糖、葡萄糖、氯化钠、柠檬酸钠、氯化铝、氯化铁、硫酸铜、氯化钙、抗坏血酸等药品均为分析纯。

1.2 主要仪器
UV-2401PC 日本岛津；AP-01P型溶剂过滤器；PHS—3C型数字式精密酸度计，海雷磁仪器厂；721分光光度计，上海分析仪器厂；722分光光度计，上海分析仪器厂。

收稿日期：2004-12-02
作者简介：孙静亚, 高级讲师 研究方向:应用化学 1.3 色素的提取工艺[1]
南瓜→洗净→刨成丝状→浸提→过滤→提取液→蒸馏浓缩→凝胶→离心分离→红褐色固体 ↓ ↓
↓ 滤渣→第二次浸提 回收乙醇
2 结果与讨论
2.1 紫外可见光谱图
称取5g的南瓜丝用100mL石油醚浸提5h，过滤用1cm比色皿、石油醚为参比溶液用UV-2401PC测定波长从200nm~600nm的紫外可见光谱曲线[1][2][3][4]，如图1所示。

测得最大吸收波长为206.5nm，在可见光区的最大吸收波长为442nm,肩峰为471nm。

称取5克南瓜分别用100mL乙醇、丙酮、三氯甲烷、乙醚、石油醚为浸提液，浸提5小时，用1cm 比色皿、浸提剂为参比溶液用722型分光光度计测定在可见光区的最大吸收波长。

如图2、表1。

49
万方数据
50
图1 紫外可见光谱图
图2 可见光谱图
表1 不同浸提剂的最大吸收波长和吸光度比较 浸提剂
乙醇
丙酮
三氯甲烷
乙醚
石油醚
λmax /nm 444 450 456 444 442 吸光度A 2.170 1.166 0.934 0.210 0.193颜色
红棕色
红棕色
红棕色
黄色
黄色
2.2 浸提条件的选择
2.2.1 提取剂的选择
由表1可知,用不同的浸提液其最大吸收波长会发生偏移，且乙醇的吸光度最大，故选择乙醇作为南瓜的提取剂。

2.2.2 浸提浓度的选择
表2 不同浓度提取剂色素提取率比较
体积分数 10% 20% 30% 40% 50%吸光度/A 0.202 0.258 0.373 0.448 0.524体积分数 60% 70% 80% 90% 100%吸光度/A
0.535 0.599 0.671 1.113 2.310
各称取5g 南瓜分别用100mL 不同体积分数的乙醇溶液作提取剂，浸提3h ，用1cm 比色皿、蒸馏水为参比溶液在444nm 处测定吸光度值（以下均在相同条件下测定）列表2。

由表2得出结论，用无水乙醇作浸提剂提取效率最大。

2.2.3 浸提时间的选择
称取5g 南瓜用100mL 无水乙醇浸提，每隔1h 测
一次共8次。

结果如表3。

表3 不同浸提时间色素溶出率比较
时间 /h 1 2 3 4 吸光度/A 0.321 1.354 1.972 2.103 时间 /h 5 6 7 8 吸光度/A
2.920 2.923 2.925 2.927
由表3实验结果可知，5h 后色素的溶出量变化不太，因此选择浸提的时间以5h 为宜。

2.3 色素理化性质的研究[5][6][7] 2.3.1 耐氧化性
各取南瓜色素的提取液2mL 加入蒸馏水10mL ，分别加入不同体积的双氧水，每隔1h 测一次吸光度共5次。

结果如图3所示。

低浓度的双氧水对南瓜色素有增色作用，在3h 内色素比较稳定，而3h 后，吸光度略有减小说明双氧水对色素有消色作用。

而高浓度的双氧水对南瓜色素有消色作用。

因此在使用南瓜色素时避免与高浓度的氧化剂接触。

0.5
0.60.7
0.80.91.00.2
0.6 1.0
H2O2/ mL
图3 双氧水对色素的影响
图4 亚硫酸钠对色素的影响
2.3.2 耐还原性
各取南瓜色素的提取液2mL 加入不同浓度的亚硫酸钠溶液10mL 中，每隔一小时测定色素的吸光度共七次，如图4。

亚硫酸钠对南瓜色素的提取液有消
万方数据
色作用，但色素的颜色没有明显的改变，色素对还原性物质比较稳定。

2.3.3 pH值的影响
取色素提取液2mL加入蒸馏水10mL，稀释液分别用1moL·L-1氢氧化钠溶液和1moL·L-1氯化氢溶液调节pH值为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10、11、12、13，观察色素颜色的变化，并测其可见光区的吸光度，如图5、6所示。

图5 不同pH
值的可见光谱图
图6 pH的影响
由图5、6可知，南瓜色素的最大吸收峰向红波方向偏移。

南瓜色素在pH>13时吸光度减小有明显的消色作用，目测色素的黄色变浅，在pH<3时色素的黄色出现浑浊，吸光度增大。

在pH值4~12的范围内色素比较稳定，在使用南瓜色素时应控制溶液的pH 值在4~12范围之内。

2.3.4 金属离子的影响[8]
各取2ml色素提取液分别加入到10mL0.01mol/L 的FeCl3、CaCl2、MgCl2、CuSO4、ZnCl2、、AlCl3溶液中，其中CuSO4出现绿色的浑浊液，其余均有黄色沉淀产生。

各取2mL色素的提取液分别加入到10mL 0.001mol/L的FeCl3、CaCl2、MgCl2、CuSO4、ZnCl2、、AlCl3溶液中，其中AlCl3溶液出现黄色的浑浊，其余均澄清。

每隔1小时测其吸光度共七次，结果如图7、8所示。

最大吸收波长均向长波方向偏移，CuSO4λmax
=462nm,其余均为λmax=454nm比乙醇提取液λmax
=444nm偏移了18nm、10nm。

AlCl3虽然有黄色沉淀，但对色素有护色作用消光值（OD）为125%。

且1小时后色素处于稳定状态。

Fe3+、Cu2+对色素有消色作用，消光值（OD）分别为84.5%和86.9%。

而Ca2+、Mg2+、Zn2+对色素的影响不大，七小时后的消光值（OD）分别为97.6%、94.0%、92.8%。

Ca2+的吸光度先变小后又变大。

图7 不同金属离子下南瓜色素的可见光谱图
2.3.5 食品添加剂的影响[9]
图8 金属离子对色素的影响
各取2mL色素的提取液分别加入到10mL 0.1mol/L下列食品添加剂中，用721型分光光度计每隔1h测定吸光度值共七次，见表4。

由表4实验结果可知，柠檬酸三钠对色素有增色作用，而抗外血酸对色素的消色作用比较大，因些应避免与抗外血酸（Vc）一起使用南瓜色素，柠檬酸也略有影响，其余的食品添加剂对色素稳定，可以一起
51
万方数据
共用。

表4 食品添加剂对南瓜色素的影响
时间/h
1 2 3 4
5 6 7 消光
值
(OD)%
碳酸钠 0.82 0.81 0.80 0.790.80 0.80 0.8095.23氯化钠 0.80 0.78 0.78 0.790.78 0.79 0.7994.04葡萄糖 0.81 0.78 0.77 0.760.77 0.77 0.7791.70蔗糖 0.81 0.76 0.77 0.770.77 0.77 0.7791.70磷酸钠 0.84 0.82 0.82 0.820.81 0.81 0.8196.40柠檬酸 0.74 0.74 0.80 0.760.75 0.73 0.7285.70柠檬酸
三钠
0.99 0.99 0.99 1.00 1.00 1.00 1.00119.20
抗坏血酸 0.79 0.74 0.65 0.600.57 0.53 0.5059.50标准
0.84 0.82 0.82 0.810.80 0.80 0.8095.20
2.3.6 耐热性和耐光性
取色素提取液三份各3mL 加入10mL 蒸馏水，分别在40℃、60℃、80℃恒温下加热半小时后测吸光度，均略有减小，80℃时的消光值为95.1%。

可在加热的条件下使用南瓜色素作调色剂。

由表4的标准可知在7h 后色素的消光值为95.2%，说明色素对光比较稳定。

提取的南瓜色素放置一周后，目测色素的颜色无变化，测量吸光度的值略有减小，消光值为93.6%。

说明色素对热、对光都很稳定。

3 结论
南瓜色素可用乙醇、丙酮作提取剂，其中乙醇提取率最大。

在常温下浸提5小时，过滤，滤渣继续用
乙醇浸提，蒸馏浓缩提取液回收乙醇，得粘稠状液体，
离心分离得固体。

南瓜色素为红棕色粘稠状液体、膏状或固体，具有南瓜的香味，稍甜。

易潮解应密封保存。

能溶于水，其水溶液的颜色随着色素浓度的增加，由淡黄色——
黄色——桔红色——红褐色，颜色逐渐加深。

色素也
能溶于乙醇和丙酮中。

南瓜色素对光和热都比较稳定；适宜在pH 值4~12之间使用，柠檬酸三钠对色素有增色作用，色素对常用的食品添加剂如碳酸钠、氯化钠、葡萄糖、蔗糖、磷酸钠比较稳定；低浓度的金属离子如Ca 2+、Mg 2+、Zn 2+、Fe 3+、Cu 2+对色素无影响；高浓度的上述金属离子和Al 3+能使色素产生沉淀。

Vc 对色素的消色作用明显，应避免与Vc 一起使用。

至于色素的分离提纯、结构的测定有待进一步的研究和探索。

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（上接第80页）
5.2 苦瓜汁护色：将苦瓜切成小块后置于沸水中烫漂30s ，放入料：水比为1：3的护色液中，护色液为0.1%柠檬酸+0.05%异抗坏血酸+1%的食盐。

5.3 在果冻中添加0.3%的β-环状糊精，配合轻微热烫可较好解决苦瓜保健果冻的苦味问题。

5.4 苦瓜保健果冻的最佳配方：白糖18kg 、AK 糖 0.04kg 、卡拉胶0.56kg 、魔芋胶0.21kg 、柠檬酸钠0.15kg 、β-环状糊精0.3kg 、苦瓜汁6kg 、苦瓜香精80mL 、柠檬酸0.35kg 、总量100L 。

5.5 在81~83℃的水浴中杀菌20min ，杀菌后迅速冷却。

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万方数据
南瓜色素的提取及理化性质的研究
作者：孙静亚， 王惠君， 朱赞清， 杨玉霞， Sun Jing-ya， Wang Hui-jun， Zhu Zan-qing， Yang Yu-xia
作者单位：孙静亚,王惠君,朱赞清,Sun Jing-ya,Wang Hui-jun,Zhu Zan-qing(浙江海洋学院海洋科学与技术学院)， 杨玉霞,Yang Yu-xia(浙江海洋学院医学院,浙江舟山,316004)
刊名：
现代食品科技
英文刊名：MODERN FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2005,21(1)
被引用次数：12次
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