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桑椹色素稳定性
刘婷婷,周文飞,国 玮
（山东省即墨市农业局,山东即墨 266200）
摘 要:该文研究了外界因素对桑椹色素稳定性的影响.结果表明：pH值影响桑椹色素的稳定性；在20℃低温条件下桑椹色素稳定性较高,且在高温短时条件下,稳定性也比较高；对氧化剂H2O2的耐氧化性差；对普通还原剂维生素C稳定；浓度大于10%的高浓度蔗糖对桑椹色素有一定影响.
关键词:桑椹色素；提取；稳定性
1 引言
桑椹又名桑枣、桑果、桑实、椹子、乌椹等,分布地区很广[1-2].桑甚不但果肉多汁,滋味甘美,而且具有诸多保健功能,自古以来就是保健食品[3-4].
食用色素是食品添加的重要组成部分,它不仅广泛应用于饮料、酒类、糕点、糖果等食品,以改善其外观品质,而且也普遍应用于医药和化妆品生产.食用色素,特别是食用天然色素研究与开发有着广阔的发展前景和巨大潜力.1971-1981年的10年间,各国发表专利总计126篇,而合成色素同期仅10篇.进入80年代后,天然色素的研究进入,中国天然色素的研究起步较晚,基本是从20世纪70年代后期开始的,其中主要有重庆天府可乐公司的焦糖色素；天津轻工学院的甜菜红、苋菜红色素；江苏省植物所的菊素；林科院林产化工研究所的可可色素等[5].
本文分析研究桑椹红色素在几种不同因素影响下的稳定性变化情况.通过对桑椹红色素在不同的pH值、温度、糖等条件下对其进行研究.
2 材料与方法
2.1 实验材料
桑椹色素.
2.2 实验试剂
实验试剂及药品详见表1.
2.3 实验仪器及设备
UV-2000型紫外可见分光光度计,H2S-H恒温水浴振荡器,BS124S电子分析天平,JPT-2架盘天平,PB-10酸度计
2.4 实验方法
天然色素在食品加工及流通过程中容易受到外界条件的影响.测定桑椹色素在可见光区波长下最大吸收峰,在此波长下观察不同pH值条件下色素的颜色变化,分别测定不同温度加热、不同蔗糖浓度下色素吸光度的变化,以及研究氧化还原剂对色素的影响.
2.4.1 pH值对桑椹色素稳定性影响实验.用柠檬酸和磷酸氢二钠配制不同的pH梯度缓冲溶液,在6只试管中,分别吸入0.1 mL桑椹色素溶液,用不同pH值的梯度缓冲溶液稀释至5 mL,摇匀观察颜色变化.以各缓冲溶液为参比溶液,分别测定不同pH值下桑椹色素溶液的吸收光谱特性和吸光度,记录数值.
2.4.2 蔗糖对桑椹色素稳定性影响实验.分别配制不同浓度梯度的蔗糖溶液,分别将0.1 mL的色素溶液用不同浓度蔗糖溶液稀释至5 mL,静置一段时间后（约30 min）,以各浓度的蔗糖溶液为参比液,在最大吸收峰下测定其吸光度,记录数值.
2.4.3 维生素C对桑椹色素稳定性影响实验.分别配制不同浓度梯度维生素C溶液,在各试管中吸入0.1 mL的色素溶液,分别稀释至5 mL,静置一段时间后(约30 min),以各浓度的维生素C溶液为参比液,在最大吸收峰下测定其吸光度,记录数值.
2.4.4 温度对桑椹色素稳定性影响实验.各取桑椹色素浓缩液0.4 mL加入五只试管中,用0.1%的HCl-100%乙醇提取剂稀释至20 mL.分别在20℃、40℃、60℃、80℃、100℃下加热2 h,30 min记录一次数据.用提取剂做参比液,在最大吸收峰下测定其吸光度（A）,并且计算色素的相对保存率.
2.4.5 H2O2对桑椹色素稳定性的影响.在试管中加入桑椹色素浓缩液0.4 mL,用3%的双氧水稀释至20 mL,摇匀并倒入比色皿中,以双氧水为参比液,迅速在最大吸收峰读取吸光值,每隔两分钟读一次.
2.5 数据处理方法
本实验每个处理分别做三次平行,在确定这三次平行的数据稳定的前提下,取其平均值作为分析的原始数据.其表达式如下：
波动比率＝（平行数据中的最大值-平行数据中的最小值）÷平行数据的平均值
如果波动比率小于或等于5％,则取平行数据的平均值作为原始数据,如果波动比率大于5％,则将平行数据中的偏离中间数值最大的数据剔除,取其他两个数据的平均值.
3 结果和分析
3.1 桑椹色素溶液的吸收光谱特性
以无水乙醇＋0.1%HCl为参比液,用UV-2000紫外可见分光光度计测定色素提取液在不同波长下的吸光度,在可见光区找出最大吸收峰.实验结果见图1.由上图可见,桑椹色素测定液在可见光区的最大吸收波长在536 nm处.
3.2 外界因素对桑椹色素稳定性的影响
3.2.1 pH值对桑椹色素稳定性影响.pH对色素的影响实验结果详见表2.
在溶液介质中,花色苷会随pH而有几种结构的转换.对于一个给定的pH值,在花色苷的四种结构之间存在着平衡：蓝色的醌式（脱水）碱、红色的花色烊正离子、无色的甲醇假碱、和查耳酮.通常在pH值很低时,花色苷的溶液呈现其最强的红色.随着pH的增大,花色苷的颜色退为无色,最后在高pH值时呈现紫色或蓝色.
3.2.2 蔗糖对桑椹色素稳定性的影响.蔗糖对桑椹色素稳定性的影响实验结果见图2.
由图可见,蔗糖的浓度对桑椹色素的吸光度有影响,当蔗糖浓度在10%以下时,随着蔗糖浓度提高,色素吸光度有提高的趋势；而高浓度蔗糖浓度反而使得该色素的吸光度降低.
3.2.3 维生素C对桑椹色素稳定性的影响.实验结果见表3.
从表中可知,在每个温度下,随着时间的增加,吸光度值逐渐减少,损失率逐渐增加；在较高温度下,色素的损失更为明显,在100℃下放置 ,损失率达28.4%,但是在短期内损失率很低,因此使用高温瞬时加热的方法可最大限度地保持花色苷的含量.
3.2.5 H2O2对桑椹色素稳定性的影响.H2O2对色素稳定性的影响结果如图3.
双氧水对桑椹色素的影响比较大,色素溶液迅速由粉红色变为乳白色,在前4 min色素吸光度随着反应时间延长迅速下降,后来趋于稳定.因为天然色素是生物有机物质,但由于失去细胞膜等生物保持基质的保护,当氧化剂存在时,会直接氧化色素,使色素变色.在短时间内反应结束,结构稳定,颜色也不发生持续性的变化.
本文主要研究了pH值、温度、氧化剂、还原剂、糖等因素对桑椹色素稳定性的影响.因时间的关系,未设计辅色剂的组合对提高色素稳定性的效果.对本文所涉及领域的研究可以从上述视角展开以期获得更大的突破.
参考文献
[1] 杨晓宇,马岩松,车芙蓉. 桑椹资源的开发利用[J]. 食品科技,1999（4）25-26.
[2] 操红缨. 桑椹研究进展[J]. 时珍国医国药,1999,10（8）:626-628.
[3] 陈建国,胡 欣,等. 桑椹红色素的性质及提取工艺研究[J]. 食品工业科技,1996（2）:15-18.
[4] 王鸿飞,李和生,韩素珍,等. 桑椹的加工利用[J]. 宁波大学学报,1999.12(4):81-84.
[5] 卢 钰,董现义,杜景平,等. 花色苷研究进展[J]. 山东农业大学学报(自然科学版),2004,35(2):315-320.
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