胡全鷹 楊 莉 劉 毅

(1.南昌航空大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院；2.南昌航空大學(xué) 航空制造工程學(xué)院，江西 南昌 330063)

人工合成的色素，其優(yōu)點不少，如色澤鮮艷，著色力強(qiáng)，色調(diào)多樣，但它有一個大缺點，即具毒性(包括毒性、致瀉性和致癌性)。這些毒性源于合成色素中的砷、鉛、銅、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸鹽，它們對人體均可造成不同程度的危害。正是因為人工合成色素的毒性，近年來人們又逐漸關(guān)注起天然色素。

天然色素一般來源于天然成分，無副作用，安全性高。植物色素大多為花青素類、類胡蘿卜素類、黃酮類化合物，是一類生物活性物質(zhì)，是植物藥和保健食品中的功能性有效成分，可分別發(fā)揮增強(qiáng)人體免疫機(jī)能、抗氧化、降低血脂等輔助作用，在普通食品中有的可以發(fā)揮營養(yǎng)強(qiáng)化的輔助作用及抗氧化作用。

但是植物色素也有一定的不足之處，由于在植物體中含量較少，因此分離純化較為困難，其中有的共存物存在時還可能產(chǎn)生異味，因此生產(chǎn)成本較合成色素高。大部分植物色素對光、熱、氧、微生物和金屬離子及pH值變化敏感，穩(wěn)定性較差，使用中一部分植物色素須添加氧化劑、穩(wěn)定劑方可提高商品的使用周期。

本文通過乙醇水溶液提取出4種果皮色素，并且研究了pH值、常用食品添加劑、溫度對色素穩(wěn)定性的影響，以及探討了色素的耐氧化性和還原性[1]。

1 材料與儀器

1.1 材料

原料：市售蘋果、橙子、香蕉、花生，將其剝殼、削皮，剪碎成1cm×1cm的小塊，自然晾干后再于干燥箱中烘干，待用。

試劑：無水乙醇、過氧化氫、亞硫酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉、檸檬酸、維生素C，均為分析純。另外還有市售的食鹽和食用油。

1.2 儀器

721型分光光度計、電子天平、酸度計、恒溫水浴箱、恒溫干燥箱、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

2 試驗方法

稱取10g碎片，加入到60mL 60%乙醇水溶液中，在室溫下浸泡24h，過濾，濾渣按照同樣的固液比再加入50mL 60%乙醇水溶液浸泡12h，過濾，合同兩次濾液，減壓蒸餾(操作壓力為0.09kPa，時間為10min)回收溶劑，得到色素，分別測定穩(wěn)定性。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 色素的可溶性

實驗針對5種果皮分別提取了色素，將提取的色素用水、食用油、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、1，2-二氯乙烷、石油醚溶解，觀察色素在這種溶劑中的溶解情況，實驗結(jié)果如表1所示。

表1 果皮色素可溶性一覽表

由表1可見，不同果皮提取出來的色素在溶解于同一種溶劑時有著相似的溶解效果，在食用油和水中都是微溶，在甲醇、乙醇、乙酸乙酯中都是易溶，在1，2-二氯乙烷中溶解的非常塊，而不溶于石油醚。幾種溶劑的極性大小列于表2，溶劑的極性依次減小，按照相似相溶的原則，極性大的物質(zhì)易于溶解在極性大的有機(jī)溶劑中，極性弱的物質(zhì)易于溶解在極性弱的有機(jī)溶劑中，從而可以判斷果皮提取出來的色素屬于中等極性的有機(jī)物質(zhì)，脂溶性物質(zhì)易于溶解在非極性溶劑中，色素不溶于石油醚，可見色素的脂溶性一般，不能穿透細(xì)胞膜。

表2 幾種溶劑的極性一覽表

注：食用油的成分很復(fù)雜，極性無法確定。

3.2 色素的光譜特性

將提取出來的色素用水稀釋10倍，在400nm～620nm范圍內(nèi)分別測定吸光度，結(jié)果如圖1，由此可見幾種色素在可見光區(qū)均沒有吸收峰。

圖1 色素光譜特性

圖2 pH值對色素光譜特性的影響

3.3 pH值的影響

用鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)色素水溶液的pH值，從1變化到14，在500nm處測定吸光度，結(jié)果如圖2，可見pH在5-6左右時色素受到的影響較大，吸光度有明顯的減小。另外，花生殼提取的色素在pH=11時吸光度明顯增大，色素的性質(zhì)發(fā)生較大變化。

3.4 常用食品添加劑對色素的影響

在稀釋10倍的色素水溶液中加入一定數(shù)量的檸檬酸、食鹽、維生素C，研究添加劑對色素的影響，結(jié)果如表2.1、表2.2、表2.3。

表2.1 檸檬酸對色素的影響一覽表

表2.2 食鹽對色素的影響一覽表

表2.3 維生素C對色素的影響一覽表

由表可見，在加入食品添加劑后，色素的吸光度普遍增大，也就是顏色加深，食品添加劑對色素的影響較大，有利于色素的使用。

3.5 熱對色素的影響

將稀釋10倍的色素水溶液放置在恒溫水浴鍋上，調(diào)節(jié)溫度分別為室溫、40℃、80℃、100℃，測定吸光度的變化，結(jié)果如表3。

表3 溫度對色素的影響一覽表

蘋果皮和橙子皮色素在溫度變化時吸光度的變化并沒有明顯的規(guī)律，而香蕉皮、花生殼色素在溫度升高時吸光度普遍增大，說明溫度對色素有一定的影響。

3.6 氧化劑和還原劑對色素的影響

在色素水溶液中加入不同濃度的過氧化氫或亞硫酸鈉，測定吸光度，結(jié)果如表4、表5。

表4 過氧化氫對色素的影響一覽表

表5 亞硫酸鈉對色素的影響一覽表

在加入過氧化氫后，色素的吸光度普遍增加，顏色加深；而加入亞硫酸鈉后，除了橙子色素吸光度減小外，其余色素吸光度均增大，說明橙子色素受到還原劑的不利影響。

4 結(jié)論

(1)色素不溶于石油醚，可見色素的脂溶性一般，不能穿透細(xì)胞膜。

(2)pH在5-6左右時色素受到的影響較大，吸光度有明顯的減小?；ㄉ鷼ぬ崛〉纳卦趐H=11時吸光度明顯增大，色素的性質(zhì)發(fā)生較大變化。

(3)在加入食品添加劑后，色素的吸光度普遍增大，也就是顏色加深，食品添加劑對色素的影響較大，有利于色素的使用。

(4)蘋果皮和橙子皮色素在溫度變化時吸光度的變化并沒有明顯的規(guī)律，而香蕉皮、花生殼色素在溫度升高時吸光度普遍增大，說明溫度對色素有一定的影響。

(5)在加入過氧化氫后，色素的吸光度普遍增加，顏色加深；而加入亞硫酸鈉后，除了橙子色素吸光度減小外，其余色素吸光度均增大，說明橙子色素受到還原劑的不利影響。

[1]張前軍，陳青，伍靜.荔枝殼棕色素的提取及穩(wěn)定性研究[J].貴州化工，2000，1：19-21.