提高天然色素稳定性方法的研究

提高布朗李中红色素稳定性的研究

专业名称：食品科学与工程学号：08550109 姓名：张红建

指导教师：张轶职称：副教授

摘要：以布朗李皮为试材，通过溶液浸提得到布朗李红色素；着重探索采取有机酸，抗氧化剂，金属离子，PH值对该色素提高其稳定性的影响，通过稳定剂预选，组合及各组分用量的分析研究，最终决定稳定剂的最佳配方；结果发现:稳定剂配方以0.08%乳酸、PH1、0.08%的维生素C、20mmon/l钙离子的组合为最佳;

关键词:布朗勒、色素、稳定剂、稳定性

天然色素作为食品添加剂因其安全性高、色泽自然艳丽并兼有营养和药用功能，因而深受国内外市场青睐。但天然色素含量低、稳定性差、易发生褐变退化，在加工过程中易受温度、光照、PH等外界因素的影响，使其实际应用受到一定限制，为此人们对一些天然色素进行改性研究，以提高其稳定性。天然色素的化学本质是花色苷，研究表明可通过花色苷的酰基化，提高色素的稳定性。布朗李是1994年从美国加州引进的优良晚熟李品种，属野生植物, 目前除台湾、福建、西藏外,在山东、河北、辽宁、陕西、甘肃等地大面积推广种植,显示出巨大的潜在经济价值。按果皮颜色可分为黄色至橙红色, 绿色至黄色，红色至胭脂红色和红紫色4个品种群，黑紫色布朗李皮中富含红色素，故本实验选用从美国引进的黑色布朗李皮为原料进行了提高色素稳定性研究。

1 材料与方法

1. 1 材料

材料: 布朗李（购于市场）

仪器: 紫外可见分光光度计、天平、水浴锅、PH计、旋转蒸发器、

试剂: 酒石酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸乳酸、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化锰、氯化锌、氯化钙、氯化铁、硝酸银、生素C、维生素E、半胱氨酸、BHT、竹叶抗氧化剂

1.2.方法

1.2．1有机酸对提高色素稳定性的影响

分别配置1%的、酒石酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸、乳酸，用移液管吸取1ml的以上各酸溶液、0.25%的色素溶液配成0.1%的有机酸溶液，以不加有机酸的溶液作为对照，以加相同浓度有机酸的水做空白在最大波长520nm处测其吸光值

分别配置以上所选有机酸浓度的0.2%、0.4%、0.6%、0.8%溶液，用移液管吸取1ml的以上各酸溶液，用0.25%的色素溶液配成0.02%、0.04%、0.06%、0.08%的试验溶液，在0小时、2小时、4小时对其进行吸光值测定

1.2.2抗氧化剂对提高色素稳定性的影响

配置1%的不同抗氧化剂溶液，吸取1ml的以上溶液，用0.25%的色素溶液进行定容至10ml,以不加抗氧化剂的色素做对照，在最大吸光值处进行吸光值测试

从以上试剂中选取对提高色素稳定性最佳的抗氧化剂配置成0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的溶液，用移液管吸取1ml的以上各溶液，用0.25%的色素溶液定容至10ml配成0.02%、

0.04%、0.06%、0.08%的试验溶液，在0小时、2小时、4小时对其进行吸光值测定

1.2.3金属离子对提高色素稳定性的影响

用0.25%的色素溶液配置10mmon/l的不同金属离子溶液，以相同浓度的水做空白，以不加金属离子的色素溶液做对照，在最大吸光值处进行吸光值试验

从以上金属离子中选取最佳离子用0.25%的色素溶液分别配置0.5、1、15、25mmon/l 的溶液，以相同浓度的水做空白，以不加金属离子的色素溶液做对照，在0小时、2小时、4小时对其进行吸光值测定

1.2.3 PH对色素稳定性影响

选取PH为1、3、5、7、9、11的0.25%的色素溶液，以不调PH的色素溶液做对照进行最大吸光值测定

1.2.4正交试验

从以上因素中选出适当因素做4因素3水平试验

2 结果与分析

2.1不同有机酸吸光值

表1不同有机酸吸光值

有机酸抗坏血酸酒石酸柠檬酸草酸乳酸对照

吸光值 0.265 0.436 0.351 0.440 0.586 0.258 由表1可见草酸、酒石酸、乳酸对提高色素稳定性有显著影响

2.2不同浓度有机酸对提高色素稳定性的试验

图1不同草酸浓度随时间变化的吸光值

由图一可知随着草酸浓度的提高色素稳定性也有显著提高，当浓度达到0.06%时其对色素的提高值以接近最大，并且在低浓度时，随着时间的增加色素稳定性有所降低，较高浓度时随着时间的变化稳定性基本不变。

图2不同浓度酒石酸作用下色素随时间变化的吸光值

由图2可以看出随着浓度的增加色素吸光值有明显的增加，在酒石酸的作用下色素随时间的变化不明显，在0.08%的酒石酸作用下色素稳定性达到最高值

图3不同浓度乳酸作用下色素随时间变化的吸光值

由图三可以看出乳酸对色素稳定性提高很大，并且较为稳定，0.08%时对色素稳定性提高最大

表2各酸比较表

浓度

各酸不同浓度下色素吸光值

草酸酒石酸乳酸空白

0.06% 0.485 0.445 0.516

0.08% 0.502 0.456 0.532 0.231

由表2可知0.08%的乳酸对提高色素稳定性最明显

2.3不同抗氧化剂对提高色素稳定性的影响

表3不同抗氧化剂吸光值

种类 VC TBHQ 竹叶抗氧化剂空白

吸光值 0.186 0.172 变浅黄0.164 由表3可知，VC TBHQ对色素稳定性有一定的提高，竹叶抗氧化剂与色素发生了反应使其变为浅黄色

图4不同VC浓度的吸光值

由图4可知低浓度的VC对色素稳定性有降低作用，当浓度0.04%时才有很小的提高，随着浓度的提高色素稳定性也增加并且随时间的变化稳定性变化很低

2.4不同金属离子对色素稳定性的影响

表4不同金属离子作用下色素的吸光值

种类NaCl KCl MgCl2 ZnCl2 CaCl2 FeCl3 AgNo3 MnCl2 对照吸光值0.158 0.085 0.076 0.155 0.180 变黄0.160 0.159 0.167 表4可知，在所试验的金属离子中只有钙离子对色素稳定性有所提高，因此在生产过程中应该尽量减少与金属离子的接触

图5不同浓度的钙离子随时间的吸光值

由图5可知当离子浓度小于15mmon/l时，金属离子对色素稳定有降低作用，15mmon/l时对色素稳定性有所增加，并且随浓度增加稳定性也增加

2.5不同ph对色素稳定性的影响

表5不同PH下色素的吸光值

PH 1 3 5 7 9 11 空白吸光值 0.732 0.537 0.208 浅绿色绿色深绿色0.220