石斛兰色素稳定性研究

石斛兰色素稳定性研究

摘要：以石斛兰为原料，对石斛兰红色素进行提取，并对其理化性质及其稳定性进行研究。在不同pH值条件下的显色情况，对氧化剂、还原剂、常见金属离子和辅色剂的稳定性和适用范围进行了研究。研究表明石斛兰红色素对Ca2+、Mg2+、K+、蔗糖、麦芽糖等表现出很强的稳定性，但对Mn2+、Fe2+、亚硫酸钠和过氧化氢表现出不稳定性。在提取红色素进行稳定性研究基础上，并根据其稳定性选择护色液分别对石斛兰花瓣进行护色处理，可获得与新鲜花瓣颜色相近的干燥花瓣，经过对比试验，筛选出最佳护色液配方及处理方法。试验表明：在pH值〈6的酸性条件下，石斛兰的红色素非常稳定，可以作为石斛兰花材干燥后不褪色的护色技术，应用于干燥花产业。

关键词：石斛兰；红色素；稳定性；护色

1 绪论

1.1 石斛兰的生物学特性

石斛兰（Dendrobium nobile），别名：石斛、石兰。为兰科石斛属的多年生落叶草本花卉。茎丛生，直立，上部略呈回折状，稍偏，黄绿色，具槽纹。叶为长披针形，叶片肥厚，近革质，有光泽，互生于茎节或茎顶上，每茎上有数片至数

十片叶。总状花序，常生于茎上部的节上或茎顶，花梗从茎的顶部或靠近顶部的节上抽出，一个花芽可形成1-3个花梗，花朵数视品种不同而有所差异。花色多种多样，有红、白、黄、橙、绿、等多种，色彩艳丽，花期长，有些还具有香味。花朵结构由3枚萼片、3枚花瓣、1枚蕊柱组成，其萼片已

花瓣化，形似花瓣。蒴果，长条形、梨形或椭圆形，顶端多留有宿存的蕊柱。喜温暖。湿润和半阴环境，不耐寒，忌干燥、怕积水[1]。

1.2 研究意义和目的

众所周知，国际市场天然色素代替合成色素方面已取

得了一定的进展，已经形成了以天然色素为主导的市场。天然色素正以每年增长10%的速度发展。但是无论水溶性天然色素还是脂溶性天然色素均存在不稳定的问题，对天然色

素的使用造成很大困难[2]。

天然色素的褪色、变色是一个很复杂的问题，解决这一问题首先要了解天然色素的特征，最佳途径是清除引起变色、褪色的根源，使其保持在稳定pH值范围内，低温加热，与酶隔绝，低温流通，以及开发专用包装材料、机械等。另一种办法就是添加天然色素稳定剂，特别是采用上述方法

不完善的时候，稳定剂会起到更有效保持作用[3]。

天然色素是一种无公害的产品。国内外已有对葡萄、草莓、桑椹等水果和月季花、玫瑰的红色素提取工艺的报道；

国外葡萄红色素的应用已非常广泛，我国对红色素提取的研究主要集中在葡萄、草莓、桑椹等果实和一些花卉上[4]。本试验以石斛兰为原料，对石斛兰红色素浸提剂进行了筛选，并在石斛兰红色素提取的基础上，对石斛兰红色素的稳定性进行研究，为石斛兰红色素的开发利用奠定了基础。

2 材料与方法

2.1 实验材料

石斛兰鲜切花，红色花，花径4-5cm，水养保存。

2.2 实验仪器

SIMADZU*UV紫外可见分光光度计、WFJ2100可见分光光度计、WHF-203三用紫外分析仪、78HW-1恒混加热磁力搅拌仪、SHB-IIIS循环水式多用真空泵、旋转蒸发器水域槽、KQ-250DB型数控超声波清洗器、电子天平等。

2.3 化学试剂

乙醇、蒸馏水、盐酸、氢氧化钠、氟化钠、硝酸钾、氯化钙、氯化镁、硫酸锰、亚硫酸铁、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、氨基酸、抗坏血酸、植酸、冰醋酸、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、亚硫酸钠、过氧化氢等。

2.4 实验方法

根据朗伯-比尔定律A=εbc，即A=Kc，以全光谱

900-200nm扫描，以实验测定的最大吸收波长533nm（pH≤3）下的吸光度A533来代表色素提取液的浓度。A越大，表

明色素提取率越高。本实验中各测值均为两次超声提取测定结果的平均值。分光光度计测试中以蒸馏水作为空白对照，在其可见光区的最大吸收波长下，用1cm比色皿测其吸光度A值。

2.4.1 石斛兰红色素的提取

石斛兰花瓣→超声提取→抽滤→测吸光度值→第二次

超声提取→抽滤→测吸光度值→第三次超声→抽滤→测吸

光度值→合并红色素溶液待用

2.4.2 石斛兰色素的理化性质研究

2.4.2.1 PH值的影响

分别取石斛兰色素原液4mL于试管中，用1mol/LHCl和1mol/L NaOH调节pH值，在pH分别为1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0 和9.0条件下，在200～900nm波长下分别测其吸光值。

2.4.2.2 金属离子的影响

分别取石斛兰色素原液3mL于试管中，在试管中分别加入0.05mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.5mol/L的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+溶剂，静置24小时，观察溶液颜色并在200～900nm波长下分别测其最大吸收峰。

2.4.2.3 氧化剂、还原剂的影响

分别取石斛兰色素原液3mL于试管中，在试管中分别加入0.1%、0.2%、0.3%的过氧化氢溶液2mL；分别加入0.1%、

0.5%、0.7%、1%的亚硫酸钠溶液2mL；静置，观察溶液颜色并在200～900nm波长下分别测其最大吸收峰。

2.4.2.4碳水化合物的影响

取石斛兰色素原液3mL于试管中，在试管中分别加入质量分数为3%、5%、7%、10%的蔗糖溶液、麦芽糖溶液、葡

萄糖溶液各2mL，静置3小时，观察溶液颜色并在200～

900nm波长下分别测其最大吸收峰，看其对色素溶液的影响。

2.4.2.5 有机酸的影响

分别取石斛兰色素原液3mL于试管中，在试管中分别加入浓度为0.1mol/L、0.2mol/L、0.5mol/L、1mol/L、2mol/L的柠檬酸、酒石酸、苹果酸、氨基酸、抗坏血酸各2mL，在试管中分别加入质量分数为3%、5%、7%、10%的植酸溶液、

冰醋酸溶液各2mL，静置，观察溶液颜色并在200～900nm

波长下分别测其最大吸收峰，看其对色素溶液的影响。

2.4.3 应用研究

对经过保护的色素和未经过保护的色素进行稳定性的

破坏性实验，分析其影响因子，确定色素稳定保护剂。

3 结果与分析

3.1石斛兰红色素的提取

试验表明，其中以50%盐酸乙醇溶液为浸提液最好，溶液颜色最为鲜艳。

3.2 理化性质研究