陕西凤翔辣椒红色素的色度稳定性研究

下使用。
2. 6 几种金属离子对色素色度的影响 配置浓度为 400 mg /L 的金属离
子 N a+ , K + , Sn2+ , Cu2+ , C a2+ , A l3+ , F e2+ , Fe3+ 溶液, 按 1! 1的比例取质 量分数为 0. 006% 的色素溶液与金属
离子混和, 测量不同波长下溶液的吸
精密科学仪器有限公司 ), pH S- 3C型数字酸度计 (上海精密科学仪器有限公司 )。 1. 2 色素的提取
取适量辣椒去籽, 去蒂, 粉碎, 放入烘箱在 70 下烘 30 m in, 后置于干燥器中冷却至室温, 此即为备 用原料。称取若干备用原料, 用滤纸包好, 放入索氏提取器 ( Soxh let) , 加入 500 mL 乙酸乙酯, 加热抽提, 从沸腾开始计时, 回流 2 h, 减压浓缩, 得到粗辣椒红色素浓缩液。在粗浓缩液中加入相同体积的 10% N aOH 溶液, 在水浴温度 80 保温 30 m in[ 4 5] , 冷却至室温, 用 1! 1的盐酸调节混合液的 pH 值至 2 3, 将混合液倒入分液漏斗, 静置分层, 排出水相, 并用 20 mL 1! 1的乙酸乙酯 - 石油醚对该有机层分两 次进行洗涤, 排出下层橙黄色略带浑浊的液体, 将上层暗红色的有机层进行减压蒸馏, 得精制的膏状辣 椒红色素 [ 6 7] 。
2008年 12月 第 24卷第 4期
陕西理工学院学报 (自然科学版 )
Journal o f Shaanx i U nivers ity of T echno logy ( N atura l Sc ience Edition)
D ec. 2008 V o.l 24 N o. 4
[ 文章编号 ] 1673- 2944( 2008) 04- 0057- 04
陕西关中地区辣椒资源十分丰富, 因此, 辣椒的深加工, 具有巨大的发展潜力。本文以陕西关中凤 翔干辣椒中红色素为研究对象, 以常见的几种影响因素对辣椒红色素的色素的稳定性进行探讨; 辣椒红 色素的色度稳定性的研究可为风翔干辣椒的深加工提供一定科学的理论依据, 对陕西关中地区辣椒的 深度开发及地区经济发展起着较为积极的作用。
应, 生成了新物质, 破坏了色素的分子结构 [ 11] ; 含 F e3+ 色素溶液的吸收峰看似发生了改变, 对照铁离子
参比液的吸收峰可知这是 F e3+ 本身吸收与色素吸收相互叠加的结果 [ 12 ] , 实际上 Fe3+ 对色素色度并无
影响。
2. 7 氧化剂、还原剂对色素色度的影响
分别配制浓度为 0. 5% , 1. 5% , 3% 的 H2O2和 N a2 SO3溶液, 按 1! 1的比例取质量分数为 0. 006% 的 辣椒红色素丙酮溶液分别与其混合, 在 465 nm 下测定吸光度并观察其颜色, 对照液中加入相同体积的
取一定量的质量分数 0. 006% 的色素丙酮溶液, 用柠檬酸 - 磷酸氢二钠 [ 9] 配制 pH 值为 1 13的缓
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第 4期
李利华 陕西凤翔辣椒红色素的色度稳定性研究
冲溶液, 将色素溶液与缓冲溶液按体积 1! 4混合, 于紫外 - 可见分光光度计上扫描, 确定其最大吸收 峰, 参比溶液为色素溶液中加入 4倍体积的二次蒸馏水, 结果见表 4。
1 实验方法
1. 1 材料、试剂与主要仪器 ( 1) 材料 成熟干红辣椒产于陕西省凤翔县。 ( 2) 试剂 乙酸乙酯、无水乙醇、乙醚、氢氧化钠、盐酸、石油醚、丙酮、N a2H PO4 均为分析纯, 水为二
次蒸馏水。 ( 3) 主要仪器 TU- 100紫外分光光度计 ( 北京谱析通用仪器有限公司 ) , GR - 200分析天平 ( 上海
深并且溶解性较好, 不溶于水。
2. 2 辣椒红色素的吸收光谱特征 [ 2, 8]
取 0. 06 g辣椒红色素浓缩膏, 用丙酮溶解后定
溶于 1 000 mL 容量瓶中 ( 质量分数 0. 006% ) , 以丙
酮作参比, 于紫外 - 可见分光光度计上扫描, 确定其
最大吸收波长, 吸收光谱见图 1。
由图 1可知, 该辣椒红色素 在 400 500 nm 之
光度。参比色素 溶液中加 入相同体
积的二次蒸 馏水, 结 果见图 2。 ( 铁 离子参比为相同浓 度但未加色素的
铁离子溶液 )
由图 2可见, 与参比溶液吸光度 曲线相比, 加入 400 m g /L 金属离子 N a+ , K + 的色素溶液的吸收光谱与参
比液的吸收 光谱相近, 且接近重合,
所以它 们对 色素 色度 无 明显 影响。
5% 0. 445 橙黄色
1 0% 0. 445 橙黄色
20% 0. 444 黄色
由表 7可见, 加入柠檬酸后, 色素溶液的吸
收稿日期: 2008- 02- 27 作者简介: 李利华 ( 1977 ), 女, 河南省巩义市人, 陕西理工学院实验师, 主要研究方向 为天然产物开发。
陕西理工学院学报 (自然科学版 )
第 24卷
2 结果与分析
2. 1 色素的溶解性 取四氯化碳、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、石油醚、无水乙醇、水各 50 mL 置于 7个 100 mL 烧杯中, 分别称
由表 4可见, 辣椒红色素在 pH 值为 3 13之间最大吸收峰均位于 465 nm 处, 颜色均为橙红色, 且 当 pH 值为 7 9时辣椒红色素的吸光度值大于参比液的吸光度值, 说明 pH 为 7 9对辣椒红色素色度 有一定的增色作用, 所以辣椒红色素色度在 pH 为 3 13之间比较稳定 , [ 10] 最适宜在中性偏弱碱性条件
取 0. 05 g辣椒红色浓缩膏溶于这些溶剂中, 观察其颜色和溶解性, 结果见表 1。 表 1 色素对不同溶剂的溶解性
溶剂 溶解性 溶液颜色
四氯化碳 可溶
暗红色
丙酮 可溶 红色
乙醚 可溶 红色
石油醚 可溶 红色
乙 酸乙酯 可溶
橙红色
酒精 可溶 橙红色
水 不溶
-
由表 1可见, 辣椒红色素在四氯化碳、丙酮、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、酒精等有机溶剂中溶液颜色较
取一定量的质量分数 0. 006% 的 色素丙酮 溶液, 定容至 7 个 50 mL 的容量瓶 中, 分 别在 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 水浴中放置 30 m in后冷却至室温, 测定其吸光度值, 并观察其颜色的变 化情况, 结果见表 3。
表 3 温度对色素色度的影响
温度 吸光度 颜色
表 4 pH 值对色素色度的影响
pH 值
1
3
5
7
9
11
13
参比
m ax ( nm)
45 0
4 65
4 65
4 65
465
465
46 5
46 5
A max
0. 173
0. 205
0. 209
0. 214
0. 220
0. 205
0. 190
0. 209
颜 色 橙黄 色 橙红色 橙红色 橙红色 橙红色 橙红色 橙红色 橙红色
间有一最大吸收峰, 位于 465 nm 处, 以下实验的测
定波长选择为 465 nm。
2. 3 光照对色素色度的影响
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图 1 辣椒红色素的吸收光谱特征
取 250 mL 质量分数 0. 006% 的色素丙酮溶液,
把溶液置于室内自然光下, 观察其颜色变化, 每周测定一次吸光度, 连续测定 7 周, 并计算色素的降解
30 1. 208 橙红色
40 1. 208 橙红色
50 1. 206 橙红色
60 1. 197 橙红色
70 1. 185 橙红色
80 1. 178 橙黄色
90 0. 826 橙黄色
10 0 0. 537 黄色
由表 3可见, 温度不高于 50 时色素溶液的吸光度基本不变, 温度在 50 80 之间时吸光度稍有 减小, 当温度高于 80 时其吸光度明显减小; 从溶液颜色看, 当温度不高于 80 时, 溶液颜色无明显变 化, 均为橙红色, 温度高于 80 时溶液颜色逐渐变浅; 由此可见温度低于 80 时辣椒红色素的色度是 比较稳定的, 因此在生产加工时应避免长时间高温。 2. 5 pH 对色素色度的影响
率, 结果见表 2。 降解率% = ( 未经光照作用的吸光度 - 受光作用后的吸光度 ) /未经光照作用的吸光度 ∀ 100% [ 9]
表 2 室内自然光对色素色度的影响
时间 (周 )
0
1
2
3
4
5
6
7
吸光度
1. 209
1. 196
1. 182
1. 173
1. 165
1. 155
1. 140
1. 131
降解率% 颜色
橙红 色
1. 07 橙红色
2. 23 橙红色
2. 98 橙红色
3. 64 橙红色
4. 47 橙红色
5. 71 橙红色
6. 45 橙红色
由表 2可见, 辣椒红色素的吸光度值随放置时间的延长略有减小, 至第 7周仅降解了 6. 45% , 且溶 液颜色均为橙红色, 说明辣椒红色素色度有较好的耐光性。 2. 4 温度对色素色度的影响
加入 400 m g /L 金属离子 Sn2+ 的色素
图 2 不同金属离子对色素吸 收光度的影响
溶液的吸光度值明显降低, 目测溶液发现有少量橙黄色沉淀生成 [ 2 ] ; 加 400 m g /L 金属离子 Cu2+ , F e2+ ,
A l3+ 和 Ca2+ 的色素溶液的最大吸收峰均向右偏移, 这可能是由于这些离子与辣椒红色素发生了化学反
二次蒸馏水, 结果见表 5。
表 5 氧化剂、还原剂对色素色度的影响
浓度
对照液 0. 5% 1. 5%
3%
氧化 剂 (H 2O2 )
A (吸光度 )
颜色
0. 545
橙红色
0. 547
橙红色
0. 527
橙红色
0. 530
橙红色
还原剂 ( N a2 SO3 )
A (吸光度 )
颜色
0. 545
橙红色
0. 478
2. 8 食品添加剂对色素色度的影响 取 100 mL 质量分数 0. 006% 的辣椒红色
表 6 葡萄糖对色素色度的影响
素丙酮溶液分别与不同浓度的葡萄糖、柠檬酸 浓 度 对照液
5%
1 0%
20%
按 1! 1 的比例混合, 在 465 nm 下分别测定其 吸光度并观察颜色变化, 见表 6和表 7。
由表 6 可 见, 葡 萄糖 溶 液的 浓度 不 大于 10% 时色素溶液吸光度值变化不大, 当浓度增
吸光度 颜色
0. 545 橙红色
0. 541 橙红色
0. 539 橙红色
0. 526 橙红色
表 7 柠檬酸对色素色度的影响
大为 20% 时吸光度值有所减小, 目测溶液颜色
均为橙红色, 说明辣椒红色素色度对葡萄糖比 较稳定, 可以和葡萄糖在食品中同时使用 [ 13] 。
浓度 吸光度 颜色
对照液 0. 545 橙红色
浅橙红色
0. 423
橙黄色
0. 340 橙黄色 生成沉淀
由表 5可见, 加入氧化剂 H 2O2 后, 色素溶液的吸光度值无明显变化, 颜色也无明显变化, 说明辣椒
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第 24卷
红色素色度有较好的耐氧化性。加入还原剂 N a2 SO3 后, 色素溶液的吸光度值随 N a2 SO 3 浓度的增大逐 渐减小, 溶液颜色也逐渐变浅, 并且在 N a2SO3 浓度增大为 3% 有沉淀生成, 说明辣椒红色素色度耐还原 性较差。
F e2+ 、A l3+ 和 Ca2 + 能使色素的色度的最大吸收峰偏移; 色素的色度耐氧化性较好, 耐还原性较
差; 食品添加剂葡萄糖不影响色素的色度的稳定性, 柠檬酸对色素的色度有一定的破坏作用。
[关 键 词 ] 辣椒红色素; 色度; 稳定性
[中图分类号 ] O629. 4; T S202. 3
[ 文献标识码 ] A
陕西凤翔辣椒红色素的色度稳定性研究
李利华
(陕西理工学院 化学与环境工程学院, 陕西 汉中 723000)
[摘 要 ] 对陕西凤翔辣椒红色素的色度稳定性进行了研究。结果表明: 色素主色度在 465
nm 有最大吸收峰; 色素的色度耐光性较好; 温度低于 80 时色素的色度具有良好的热稳定 性; 色素的色度耐酸、碱性较好; 金属离子 N a+ 、K+ 和 Fe3+ 对色素的色度无明显影响, Cu2+ 、
辣椒红色素是从成熟红辣椒中提取的一种天然红色素, 属类胡萝卜素类色素, 成品多为暗红色膏状 物。目前在食品工业中广泛使用的人工合成色素, 多数对人体有毒副作用, 而辣椒红色素是从食用植物 中提取的, 对人体无害, 因而应用前景看好。近年来, 国内研究辣椒红色素的单位不少, 但大都是研究色 素的提取工艺和测定方法, 很少讨论色素色度的稳定性 [ 1 3 ] 。