台湾祥龙火龙果果皮色素的提取方法
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果 皮 色 素 在 pH5.0 时 吸 光 度 有 最 大 值 , pH7.0 有 一小吸收峰。pH11.5 时, 溶液成淡红色, pH12.0 时溶 液 呈 浅 黄 色 。这 可 能 是 介 质 中 的 质 子 参 与 色 素 的 氧 化 还原作用, 或色素分子在不同的酸碱介质中发生了烯
表 7 pH 对 果 皮 色 素 提 取 的 影 响
度, 蒸 馏 水 次 之 , 即 色 素 在 乙 醇 和 蒸 馏 水 中 有 较 好 的 水和自来水。0.2mol/L HCl 提取色素吸光度较小, 颜
溶ห้องสมุดไป่ตู้性。几种溶剂下, 色素的光谱曲线走向相一致, 最 大吸收峰基本没有偏离。但液料比 6.4:1 乙醇提取的
色呈淡红色, 而用 0.2mol/L NaOH 提取 A536nm=0.0532, 此时溶液颜色已成淡黄色, 并且此颜色变化不可逆,
浸提时间的影响最小。 4 结果与讨论 4.1 台湾祥龙火龙果果皮红 色 素 提 取 的 乙 醇 溶 液 最 大 吸 收 峰 波 长 为 536nm, 溶 液 颜 色 为 鲜 红 色 ; 该 色 素 是一种水溶性和醇溶性天然红色素, 可溶于乙醇、丙 酮、异丙醇、乙酸、柠檬酸、酒石酸、0.2mol/L HCl 等水
表 3 乙醇和丙酮对果皮色素提取的影响
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表 4 乙醇液料比对果皮色素提取的影响
表 5 浸提时间对果皮色素提取的影响
表 6 温度对果皮色素提取的影响
6.4:1 后, 缓慢下降, 提取液的颜色从鲜红向红色变 化。因此, 不同的液料比对提取火龙果果皮红色素有 影响, 以选择乙醇液料比 6.4:1 为宜。 3.3 浸提时间对色素提取的影响
在 用 乙 醇 液 料 比 6.4:1 提 取 果 皮 色 素 浸 提 时 间 0 ̄60min 范围内, 其吸光度 A 增大, 颜色略有加深。在 超过 60min 时, 其吸光度 A 下降, 颜色也逐渐向淡红 色方向变化。 3.4 温度对色素提取的影响
当温度超过 30℃时, 吸光度缓慢 下 降 , 60℃后 吸 光 度 下 降 明 显 , 溶 液 颜 色 变 淡 , 90℃时 溶 液 成 无 色 , 100℃时溶液变成淡黄色。说明 在 浸 提 温 度 20 ̄50℃ 内对提取色素的影响不显著。 3.5 pH 对色素提取的影响
表 8 色素提取正交试验结果
* K1、K2、K3、K4 为 同 一 水 平 A535 的 平 均 值 , R 为 极 差 。
醇式或酮式互变异构作用所致。实验中发现, 改变介 质 pH 可使色素最大吸收峰红移或紫移。 3.6 果皮色素提取多因素正交试验
结果见表 8。最佳提取条件为 pH5.0、液料比 6.4: 1、浸提温度 40℃和浸提时间 60min。其中浸提 pH 对 色素提取的影响最大, 其次为液料比, 而浸提温度和
AND GR200 电 子 分 析 天 平 ; BECKMAN DU-640 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 ; BECKMAN J2-MC 高 速 冰 冻 离 心 机 ; SARTORRIOUS PP-20 pH/ 离 子 计 ( 复 合 电 极) ; PS-1 高速组织捣碎机; 恒温水浴箱等。
食品科学
中国农学通报 第 22 卷 第 6 期 2006 年 6 月 http://www.casb.org.cn
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台湾祥龙火龙果果皮色素的提取方法
张伟锋 1, 何生根 2
( 1 仲 恺 农 业 技 术 学 院 中 心 实 验 室 , 广 东 广 州 510225; 2 仲 恺 农 业 技 术 学 院 生 命 科 学 学 院 , 广 东 广 州 510225)
酸是食品生产中常用的 3 种有机酸, 随浓度增大, 色 其中以柠檬酸的护色作用最大, 这可能与柠檬酸是多
素吸光度增大, 溶液红色加深。相同浓度下吸光度由 元酸, 在水溶液中可电离出的 H+ 浓度较高, 使溶液
表 2 有机酸对果皮色素提取的影响
pH 降低, 使色素变得鲜艳和稳定。见表 2。 3.1.4 乙醇和丙酮对色素提取的影响 见表 3。乙醇和 丙酮均随浓度的升高, 吸光度下降, 溶液红色变淡; 相 同浓度下, 乙醇比丙酮吸光度大, 但颜色相差无几。色
Abstr act: This paper deals with the best condition of extracting pigment from the peel of Taiwan's Xiang- Long Pitaya. The effect is obvious by the diffierent extraction, the Pitaya conditions of extraction pH, ex- traction temperature, and extraction time were determined by mono factor and orthogonal experiment. The best resolve experiment conditions were that the pH was 5.0,the ratio of material to solvent was 6.4:1,ex- tractlly temperature was 40℃ and its time was 60 min. Key wor ds: Pitaya, Red- pigment, Extract
图 1 不同溶剂下火龙果果皮色素吸收光谱
536nm 处有最大吸收峰, 提取液颜色为鲜红色。相同 3.1.2 不同溶剂对果皮色素提取的影响 见表 1。蒸馏
浓 度 下 , 液 料 比 6.4:1 和 20% 的 乙 醇 有 最 大 的 吸 光 水提 取 果 皮 色 素 吸 光 度 最 大 , 颜 色 为 红 色 , 其 次 为 纯
素无明显急性毒性和致突变性, 作为食品着色剂是较 安全的[7]。祥龙火龙果果皮含有丰富的色素, 实验测得 约 占 果 中 色 素 总 量 的 21%, 食 用 和 加 工 中 果 皮 被 丢 弃, 无疑是一种巨大的浪费, 因此提取果皮色素不但可 以拓宽色素的品种资源, 满足人们对天然色素日益增 长的需求, 而且可使自然资源得到更加合理、更加有效 的开发, 从而提高其产品的附加值, 并为这一农产品的 深加工创造一条新的出路, 进一步提高生产者、经营者 的经济效益。为了更好地开发利用这一天然食用色素, 笔者研究了祥龙火龙果果皮色素的提取方法, 旨在为 祥龙火龙果色素的综合开发利用奠定基础。 1 材料、试剂与仪器 1.1 材料与试剂
素在丙酮浓度为 100%时, 吸光度最低, 溶液为淡黄 色, 可能该色素中含黄色素, 或色素分子结构已改变。 3.2 乙醇液料比对色素提取的影响
在几个不同液料比中, 吸光度缓慢上升, 液料比
食品科学
中国农学通报 第 22 卷 第 6 期 2006 年 6 月 http://www.casb.org.cn
2 色素的提取方法 新 鲜 果 皮 研 磨 成 浆 , 按 液( V) 料( m) 比 6.4:1
(ml/g)加入乙醇溶液提取。用 HCl 或 NaOH 调 pH5.0, 室 温 黑 暗 中 浸 提 30min, 离 心 8000r/min, 20min, 取 上 清液并用上述溶液稀释, 调 pH5.0 定容至 50mL。贮藏 备用。 3 方法与结果 3.1 溶剂对提取果皮色素的影响 3.1.1 不同溶剂 提 取 色 素 的 吸 收 光 谱 分 别 用 20%乙 醇等溶液提取色素, 结果见图 1。色素在可见光区
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Chinese Agricultural Science Bulletin Vol.22 No. 6 2006 June http://www.casb.org.cn
食品科学
辉管理区大丘园农场刘敏正先生提供。实验时间: 2001 年 9 月—2003 年 12 月 , 试 验 地 点 : 学 院 中 心 实 验 室 。乙 醇 、丙 酮 、盐 酸 、氢 氧 化 钠 、异 丙 醇 、乙 醚 、乙 酸 乙酯、苯、石油 醚 、柠 檬 酸 、乙 酸 和 酒 石 酸 等 均 为 分 析 纯试剂。 1.2 仪器
醚较 差 , 均 为 淡 红 色 , 说 明 该 色 素 微 溶 于 上 述 4 种 有 溶液在冰箱中放置 15d, 溶液的色泽几乎保持不变,
机溶剂。
也没有沉淀的产生。说明该色素溶于有机酸, 且在酸
3.1.3 有机酸对色素提取的影响 乙酸、柠檬酸和酒石 性溶液中溶解度较大, 色泽鲜艳, 有一定的护色作用,
摘 要: 研究了台湾祥龙火龙果果皮色素提取的最佳条件。使用不同的提取剂对色素提取有较大的影响, 通过单因素和正交实验确定乙醇提取火龙果果皮色素的 pH 值、液料比、浸提温度和浸提时间的最佳方 法。结果表明, 果皮红色素提取的乙醇溶液最大吸收峰波长为 536nm, 溶液颜色为鲜红色; 该色素是一 种 水 溶 性 和 醇 溶 性 天 然 红 色 素 , 最 佳 提 取 条 件 为 pH5.0、 液 料 比 6.4:1、 浸 提 温 度 40℃和 浸 提 时 间 60min。 关键词: 火龙果; 红色素; 提取 中图分类号: TS202.3 文献标识码: A
色 素 光 谱 曲 线 波 型 较 宽 。 因 此 选 择 测 定 以 吸 光 度 可能该色素中也含有黄色素, 也可能 0.2NNaOH 已影
A536nm 表示火龙果果皮色素含量的多少。
响了色素的性质和结构。异丙醇提取色素吸光度较
表 1 溶剂对果皮色素提取的影响
大, 溶液颜色为 红 色 , 乙 醚 次 之 , 乙 酸 乙 酯 、苯 和 石 油 大到小分别是: 柠檬酸、乙酸和酒石酸。实验中, 色素
新鲜台湾祥龙火龙果由广东省从化市城郊镇光
基 金 项 目 : 仲 恺 农 业 技 术 学 院 课 题“ 火 龙 果 天 然 色 素 的 开 发 与 应 用 研 究 ”( C1020603) 。 第 一 作 者 简 介 : 张 伟 锋 , 男 , 1964 年 出 生 , 广 东 紫 金 人 , 实 验 师 , 主 要 从 事 农 业 生 物 化 学 和 天 然 产 物 的 研 究 。通 信 地 址 : 510225 广 东 省 广 州 市 海 珠 区 纺 织 路 东 沙 街 24 号 大 院 仲 恺 农 业 技 术 学 院 中 心 实 验 室 。Tel: 020-89003073( O) , E-mail: zwf9494@163.com。 收 稿 日 期 : 2006-03-05, 修 回 日 期 : 2006-03-16。
Study on the Extr action of Red- pigment fr om the Peel of Taiwan ’s XiangLong Pitaya Zhang Weifeng1, He Shenggen2
(1Central laboratory, Zhongkai university of Agriculture and Technology, Guangzhou 510225; 2Life science college, Zhongkai university of Agriculture and Technology, Guangzhou 510225)
火 龙 果(pitaya)俗 称 红 龙 果 、仙 人 果 等 , 是 仙 人 掌 科 量 天 尺 属 (Hylocereus undutus cυ.υietnam) 植 物 的 果 实 [1], 原 产 于 中 美 洲 热 带 沙 漠 地 区 , 为 典 型 的 热 带 植 物。色素在食品、饮料、酒类、糕点、药业、化妆品等行业 有着广泛应用, 研究发现, 合成色素大多具有慢性毒性 和致病致癌作用, 人们开始意识到合成色素对健康带 来的严重威胁, 人类把色素关注的焦点转向寻求安全 性更好的天然色素, 尤其是以农作物和果蔬类作为原 料的天然食用色素[2 ̄4]。台湾祥龙火龙果属红皮红肉火 龙果, 是当地在改良的基础上经过选育而成的优良品 种之一, 其果实外形独特, 色泽鲜艳, 红色素含量高, 是 一种优质的天然红色素资源。其抗病虫害能力强, 栽种 容易、生长期短、产量高, 目前在中国种植的面积日益 扩大, 是天然色素提取加工的良好来源[5,6]。仙人果红色
表 7 pH 对 果 皮 色 素 提 取 的 影 响
度, 蒸 馏 水 次 之 , 即 色 素 在 乙 醇 和 蒸 馏 水 中 有 较 好 的 水和自来水。0.2mol/L HCl 提取色素吸光度较小, 颜
溶ห้องสมุดไป่ตู้性。几种溶剂下, 色素的光谱曲线走向相一致, 最 大吸收峰基本没有偏离。但液料比 6.4:1 乙醇提取的
色呈淡红色, 而用 0.2mol/L NaOH 提取 A536nm=0.0532, 此时溶液颜色已成淡黄色, 并且此颜色变化不可逆,
浸提时间的影响最小。 4 结果与讨论 4.1 台湾祥龙火龙果果皮红 色 素 提 取 的 乙 醇 溶 液 最 大 吸 收 峰 波 长 为 536nm, 溶 液 颜 色 为 鲜 红 色 ; 该 色 素 是一种水溶性和醇溶性天然红色素, 可溶于乙醇、丙 酮、异丙醇、乙酸、柠檬酸、酒石酸、0.2mol/L HCl 等水
表 3 乙醇和丙酮对果皮色素提取的影响
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表 4 乙醇液料比对果皮色素提取的影响
表 5 浸提时间对果皮色素提取的影响
表 6 温度对果皮色素提取的影响
6.4:1 后, 缓慢下降, 提取液的颜色从鲜红向红色变 化。因此, 不同的液料比对提取火龙果果皮红色素有 影响, 以选择乙醇液料比 6.4:1 为宜。 3.3 浸提时间对色素提取的影响
在 用 乙 醇 液 料 比 6.4:1 提 取 果 皮 色 素 浸 提 时 间 0 ̄60min 范围内, 其吸光度 A 增大, 颜色略有加深。在 超过 60min 时, 其吸光度 A 下降, 颜色也逐渐向淡红 色方向变化。 3.4 温度对色素提取的影响
当温度超过 30℃时, 吸光度缓慢 下 降 , 60℃后 吸 光 度 下 降 明 显 , 溶 液 颜 色 变 淡 , 90℃时 溶 液 成 无 色 , 100℃时溶液变成淡黄色。说明 在 浸 提 温 度 20 ̄50℃ 内对提取色素的影响不显著。 3.5 pH 对色素提取的影响
表 8 色素提取正交试验结果
* K1、K2、K3、K4 为 同 一 水 平 A535 的 平 均 值 , R 为 极 差 。
醇式或酮式互变异构作用所致。实验中发现, 改变介 质 pH 可使色素最大吸收峰红移或紫移。 3.6 果皮色素提取多因素正交试验
结果见表 8。最佳提取条件为 pH5.0、液料比 6.4: 1、浸提温度 40℃和浸提时间 60min。其中浸提 pH 对 色素提取的影响最大, 其次为液料比, 而浸提温度和
AND GR200 电 子 分 析 天 平 ; BECKMAN DU-640 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 ; BECKMAN J2-MC 高 速 冰 冻 离 心 机 ; SARTORRIOUS PP-20 pH/ 离 子 计 ( 复 合 电 极) ; PS-1 高速组织捣碎机; 恒温水浴箱等。
食品科学
中国农学通报 第 22 卷 第 6 期 2006 年 6 月 http://www.casb.org.cn
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台湾祥龙火龙果果皮色素的提取方法
张伟锋 1, 何生根 2
( 1 仲 恺 农 业 技 术 学 院 中 心 实 验 室 , 广 东 广 州 510225; 2 仲 恺 农 业 技 术 学 院 生 命 科 学 学 院 , 广 东 广 州 510225)
酸是食品生产中常用的 3 种有机酸, 随浓度增大, 色 其中以柠檬酸的护色作用最大, 这可能与柠檬酸是多
素吸光度增大, 溶液红色加深。相同浓度下吸光度由 元酸, 在水溶液中可电离出的 H+ 浓度较高, 使溶液
表 2 有机酸对果皮色素提取的影响
pH 降低, 使色素变得鲜艳和稳定。见表 2。 3.1.4 乙醇和丙酮对色素提取的影响 见表 3。乙醇和 丙酮均随浓度的升高, 吸光度下降, 溶液红色变淡; 相 同浓度下, 乙醇比丙酮吸光度大, 但颜色相差无几。色
Abstr act: This paper deals with the best condition of extracting pigment from the peel of Taiwan's Xiang- Long Pitaya. The effect is obvious by the diffierent extraction, the Pitaya conditions of extraction pH, ex- traction temperature, and extraction time were determined by mono factor and orthogonal experiment. The best resolve experiment conditions were that the pH was 5.0,the ratio of material to solvent was 6.4:1,ex- tractlly temperature was 40℃ and its time was 60 min. Key wor ds: Pitaya, Red- pigment, Extract
图 1 不同溶剂下火龙果果皮色素吸收光谱
536nm 处有最大吸收峰, 提取液颜色为鲜红色。相同 3.1.2 不同溶剂对果皮色素提取的影响 见表 1。蒸馏
浓 度 下 , 液 料 比 6.4:1 和 20% 的 乙 醇 有 最 大 的 吸 光 水提 取 果 皮 色 素 吸 光 度 最 大 , 颜 色 为 红 色 , 其 次 为 纯
素无明显急性毒性和致突变性, 作为食品着色剂是较 安全的[7]。祥龙火龙果果皮含有丰富的色素, 实验测得 约 占 果 中 色 素 总 量 的 21%, 食 用 和 加 工 中 果 皮 被 丢 弃, 无疑是一种巨大的浪费, 因此提取果皮色素不但可 以拓宽色素的品种资源, 满足人们对天然色素日益增 长的需求, 而且可使自然资源得到更加合理、更加有效 的开发, 从而提高其产品的附加值, 并为这一农产品的 深加工创造一条新的出路, 进一步提高生产者、经营者 的经济效益。为了更好地开发利用这一天然食用色素, 笔者研究了祥龙火龙果果皮色素的提取方法, 旨在为 祥龙火龙果色素的综合开发利用奠定基础。 1 材料、试剂与仪器 1.1 材料与试剂
素在丙酮浓度为 100%时, 吸光度最低, 溶液为淡黄 色, 可能该色素中含黄色素, 或色素分子结构已改变。 3.2 乙醇液料比对色素提取的影响
在几个不同液料比中, 吸光度缓慢上升, 液料比
食品科学
中国农学通报 第 22 卷 第 6 期 2006 年 6 月 http://www.casb.org.cn
2 色素的提取方法 新 鲜 果 皮 研 磨 成 浆 , 按 液( V) 料( m) 比 6.4:1
(ml/g)加入乙醇溶液提取。用 HCl 或 NaOH 调 pH5.0, 室 温 黑 暗 中 浸 提 30min, 离 心 8000r/min, 20min, 取 上 清液并用上述溶液稀释, 调 pH5.0 定容至 50mL。贮藏 备用。 3 方法与结果 3.1 溶剂对提取果皮色素的影响 3.1.1 不同溶剂 提 取 色 素 的 吸 收 光 谱 分 别 用 20%乙 醇等溶液提取色素, 结果见图 1。色素在可见光区
·84·
Chinese Agricultural Science Bulletin Vol.22 No. 6 2006 June http://www.casb.org.cn
食品科学
辉管理区大丘园农场刘敏正先生提供。实验时间: 2001 年 9 月—2003 年 12 月 , 试 验 地 点 : 学 院 中 心 实 验 室 。乙 醇 、丙 酮 、盐 酸 、氢 氧 化 钠 、异 丙 醇 、乙 醚 、乙 酸 乙酯、苯、石油 醚 、柠 檬 酸 、乙 酸 和 酒 石 酸 等 均 为 分 析 纯试剂。 1.2 仪器
醚较 差 , 均 为 淡 红 色 , 说 明 该 色 素 微 溶 于 上 述 4 种 有 溶液在冰箱中放置 15d, 溶液的色泽几乎保持不变,
机溶剂。
也没有沉淀的产生。说明该色素溶于有机酸, 且在酸
3.1.3 有机酸对色素提取的影响 乙酸、柠檬酸和酒石 性溶液中溶解度较大, 色泽鲜艳, 有一定的护色作用,
摘 要: 研究了台湾祥龙火龙果果皮色素提取的最佳条件。使用不同的提取剂对色素提取有较大的影响, 通过单因素和正交实验确定乙醇提取火龙果果皮色素的 pH 值、液料比、浸提温度和浸提时间的最佳方 法。结果表明, 果皮红色素提取的乙醇溶液最大吸收峰波长为 536nm, 溶液颜色为鲜红色; 该色素是一 种 水 溶 性 和 醇 溶 性 天 然 红 色 素 , 最 佳 提 取 条 件 为 pH5.0、 液 料 比 6.4:1、 浸 提 温 度 40℃和 浸 提 时 间 60min。 关键词: 火龙果; 红色素; 提取 中图分类号: TS202.3 文献标识码: A
色 素 光 谱 曲 线 波 型 较 宽 。 因 此 选 择 测 定 以 吸 光 度 可能该色素中也含有黄色素, 也可能 0.2NNaOH 已影
A536nm 表示火龙果果皮色素含量的多少。
响了色素的性质和结构。异丙醇提取色素吸光度较
表 1 溶剂对果皮色素提取的影响
大, 溶液颜色为 红 色 , 乙 醚 次 之 , 乙 酸 乙 酯 、苯 和 石 油 大到小分别是: 柠檬酸、乙酸和酒石酸。实验中, 色素
新鲜台湾祥龙火龙果由广东省从化市城郊镇光
基 金 项 目 : 仲 恺 农 业 技 术 学 院 课 题“ 火 龙 果 天 然 色 素 的 开 发 与 应 用 研 究 ”( C1020603) 。 第 一 作 者 简 介 : 张 伟 锋 , 男 , 1964 年 出 生 , 广 东 紫 金 人 , 实 验 师 , 主 要 从 事 农 业 生 物 化 学 和 天 然 产 物 的 研 究 。通 信 地 址 : 510225 广 东 省 广 州 市 海 珠 区 纺 织 路 东 沙 街 24 号 大 院 仲 恺 农 业 技 术 学 院 中 心 实 验 室 。Tel: 020-89003073( O) , E-mail: zwf9494@163.com。 收 稿 日 期 : 2006-03-05, 修 回 日 期 : 2006-03-16。
Study on the Extr action of Red- pigment fr om the Peel of Taiwan ’s XiangLong Pitaya Zhang Weifeng1, He Shenggen2
(1Central laboratory, Zhongkai university of Agriculture and Technology, Guangzhou 510225; 2Life science college, Zhongkai university of Agriculture and Technology, Guangzhou 510225)
火 龙 果(pitaya)俗 称 红 龙 果 、仙 人 果 等 , 是 仙 人 掌 科 量 天 尺 属 (Hylocereus undutus cυ.υietnam) 植 物 的 果 实 [1], 原 产 于 中 美 洲 热 带 沙 漠 地 区 , 为 典 型 的 热 带 植 物。色素在食品、饮料、酒类、糕点、药业、化妆品等行业 有着广泛应用, 研究发现, 合成色素大多具有慢性毒性 和致病致癌作用, 人们开始意识到合成色素对健康带 来的严重威胁, 人类把色素关注的焦点转向寻求安全 性更好的天然色素, 尤其是以农作物和果蔬类作为原 料的天然食用色素[2 ̄4]。台湾祥龙火龙果属红皮红肉火 龙果, 是当地在改良的基础上经过选育而成的优良品 种之一, 其果实外形独特, 色泽鲜艳, 红色素含量高, 是 一种优质的天然红色素资源。其抗病虫害能力强, 栽种 容易、生长期短、产量高, 目前在中国种植的面积日益 扩大, 是天然色素提取加工的良好来源[5,6]。仙人果红色