姜黄色素稳定性的研究(1).pdf

A 一 食 品与 发酵 工业 F o o d a n d F e r me n t a t i o n I n d u s t r i e s f 一 6 l 99 4 No1 姜黄 一 色 素 社 拳 姜黄色素稳定性 的研究 王 贤 纯 ( 湖 南师 范大学生物 系 ) 姜黄色 素 由于其在姜 黄 中的 含量高 ， 着 色力强 以及具有一定的医疗保健作用而被认 为 是 最 有 开 发 价 值 的 天 然 食 用 黄 色 素 之 - 。但是 由于姜黄色 素在提取 、 精制和应 用 过程 中 ， 容易受 到破坏 以及其 他一些方 面的 原因 ， 而使这种色 素的大规 模 开发和 广泛应 用受到了限制 因此 ， 有必要对姜黄色素 的稳 定性进 行详 细 的研 究 ， 以便采取 相应 的措 施 提高其 稳 定性 ， 避 免或减 少某些 理化 因 素产 生 的不 良影响 ， 提高姜 黄色 素的开发 利 用价 值 。 方法和结果 一 、姜黄色素的制备 本 实验 姜黄色 素 的制 备工 艺 为 ： 姜 黄根 茎一粉碎一浸泡一打浆一加热水提取一酶法 精制一浓缩一烘干 产品为黄色粉末 ， 微溶 于水 ， 易溶于碱和 甲醇 ， 乙醇等极性较强 的有机溶剂 二 、 p H变化对色素的影响 配 制色 素含 量相 同 ( o o 值 0 1 0 7 之 间， 下同 ) 但 p H 不同 的待 渊 液 若 干份 ， 混 匀后观察和测定溶液的变化 。结果 见表 1 。 表 1 不 同 条件下色 素 溶液的变 化和嗳 光盛 p H 4 0 5 5 0 5 5 6 0 65 7 O 7 5 80 85 90 变 化 沉淀 沉淀 黄色 黄 色 黄色 黄 色 黄色 黄色 黄色 橙黄 红色 0D枷 0 2 89 02 92 0 2 84 0 278 0 282 0 292 0 294 0 301 0 39 2 当 p H 4 5时 ， 溶 液 中 出现色 素 沉淀 ， 上清液 的颜色 明显变浅 。色 素在 p H5 0的 各 溶液 中均 呈溶懈状 态。 当 p H值增 至 8 5 9 0时 ， 色 素溶液 由黄色变为红色 。4 l 8 n m波 长处 的 比色测定结果 表明 ， p H值对 吸光度有 一 定的影响 ， 溶液变色后吸光度大幅度升高 。 取 p H一9 0和 7 0的溶液以及 p H=4 0 的上清 液于 3 6 0 5 0 0 n m 波长范 围 内比色测 定 ， 结果见 图 1 。 从 图 l可 以看 出 ， 中性 和 碱性 p H 条 件 下 色素溶 液 的吸收光谱 相似 在 4 1 8 ri m左 右 有吸收峰 。说明姜黄 色素变色后只造成光吸 收强 度的 改变 ， 而不 引起 分子结 构的重 大 变 化 。p H值偏低 时 ， 色 素的溶解 度大大 降低 ， 且呈溶解状态 的色 素无姜黄色 素的特 征性 吸 收光谱 曲线 。 囤 1 不 同 口 H色 素溶藏 的吸收光 谱 三 、 加热对色素 的影响 用带塞 比色管取不同 p H值 ( 9 0 7 0或 维普资讯 4 0 ) 的 姜 黄 色 素 溶 液 分 别 于 6 0 、 8 0 “C和 1 0 0 “ C水浴 中加热 2 5 h 。 每半小 时取样一次 ， 迅 速 水浴冷却 后测定 OD 值 。p H一4 0的 色 素溶 液 中有色素沉淀 ， 不宜直接 比色测定 。 采取 的方法如 下 ： 振 荡 比色管使 色素暂 时溶 解 ， 迅速 准确 取 样 3 5 ml ， 用微量进 样器准确 加 入 l 0 稀碱 ( N a O H) ， 将 样 品溶 液 调 至 同 一 p n值后 比色测 定 。结果 见图 2和表 2 。 0 3 0 6 0 90 l ? 0 l 5 O T( rai n) 图 2 不同 p H及 不同温度 下吸 光度 随 时间 的变化 衰 2 不同 p H殛 不同 温度下 加热 2 5 h 色素的损失率 p H值 6 0 8 0 l 0 0 平均 g 0 l 1 93 2 2 32 3 5 1 2 31 3 7 0 l 7 42 2 63 3 2 678 2 3 51 0 95 0 l 280 23 5 7 1 5 29 平 均 1 2 9 5 2 0 8 2 8 4 9 由表 2及 图 2可以看 出 ， 不 同 p H及 不 同温 度条件 下 ， 色素溶液 的 吸光 度都 随加热 时问 的延长而逐渐 降低 。 温度越 高 ， 色素的损 失率越大 。 p H值 不同时色素 的稳定程度有所 不同 ： p H一9 0时对温度变化最敏感 ， 损失率 从 6 0 时 的 1 1 9 3 迅 速 增 至 l 0 0 “C时 的 3 5 1 1 。在 p H一4 0的溶 液 中色 素显得相 对稳定 。 尽管 损失率也随温度的升高而增大 ， 但不 同温度 下的损失率均 低于其 他 p n条件 下的相应值 。 p H-7 0时 ， 色 素的平均损 失率 ( 2 3 5 0 ) 与 p n一9 0的 ( 2 3 1 3 ) 几 乎 相 等 ， 但此 时色素对 温 度变 化 的敏 感性 要 低得 多 。 四、 阳光对色素 的影 响 取三 支 比色管 分 别 装 p H一9 0 ， 7 0和 4 0的色素溶液 ， 置于 水泥地上 ， 让强 日光直 接 照射 2 5 h后测 定吸光 度的变化 ( p H一4 0 的测定方 法如前所述) 。结果 列于表 3 。 表 3 日光 对色 素的 影响 D H 照 射前 照 射后 9 0 0 5 36 0 35 7 7 0 0 4 2D 0 27 5 40 0 58 3 0 393 表 3结 果表 明 ， 日光 直接 照射可 以造 成 姜 黄色 素 的破 坏 ， 不 同 p H条件 下连续 照 射 2 5 h ， 色 素的损失率均 在 3 3 左 右 。 五 、 色素与各种介质的效应 1 色 素与蔗糖 、 淀粉 、 Na C I 和 Z n C I 等 介 质的效应 在适宜浓度 的色 素溶液 中分别添加不同 数量的蔗糖 、 可溶 性 淀粉 、 Na C I 或 Z n C I 。静 置 一 夜后 ， 于 4 1 8 n m 处测 定溶 液 的 吸光 度 。 结 果分别见 图 3 ， 4 ， 5和 6 。 图 3 蔗 糖对色 素溶蘸 的效 应 鼍 L 一 图 4 淀粉对色 素溶液 的效应 5 1 3： D 0 O 0 0 0 0 维普资讯 滩废 ( m o 1 ) 图 5 N a C l 对 色素溶 液 的效应 图 6 z L 对色素溶 藏的效 应 图 3 6结 果 表 明 ， 色 素溶 液 中加入 蔗 糖 、 淀粉 、 N a C I 或 Z n C | z 后 吸光值 变 化 不大 。 说 明这些介质对姜黄色素 的稳定性无 明显影 响 。 2 色素 与 F e C I 3 、 A I C I s 和 C u C 1 2 的效应 图 7 F e C I ； 对色 索溶液 的影响 于适宜浓度的色素溶维 中分别加入不同 数量 ( O ， 1 ， 5 ， 1 O ， 5 O ， l O 0或 5 0 0 mo 1 ) 的 F e C 1 、 A I C I 和 C u C 1 ， 混 匀后静 置 一夜 ， 观察 和 测定色素溶液的变化 。 ( 1 ) F e C I 浓度 在 1 0 0 mo l以上 时 ， 溶 液 中 出现色素 沉淀 ， 上清维 颜色明显变浅 F e as 浓度在 1 0 0 mo l 以下 时， 色素溶 液与对照 液无 明 显差 别 。取部 分 溶液 ( 或上 清 液) 于 3 6 0 5 0 0 n m 波长范 围内 比色测定 ， 结果 见图 7。 从 图 7可看 出 ， 较 低浓 度 的 F c C I s 虽 不 使 色素 沉淀 ， 但可使 溶液 吸收光 谱的 吸收峰 左移 ， 而光 吸 收强 度 ( 峰 高 ) 则 与 不 加 F e C 1 a 的对 照液的相近 。 F e C 1 浓度较高时不仅 引起 多数色 素 沉淀 ， 而且上清 液 中溶 解 的部 分色 素的吸收光谱呈直线状 ， 无 明显吸收峰 。 ( 2 ) 除 A 1 C I a 浓 度为 l mo l 的溶 液外 ， 其 它 含 A I C 1 s 的溶液 中都 出现数量不 等的色 素 沉 淀 且 随 A I C I 浓 度 的 增 大 色 素 沉 淀 增 多 。说 明 A l ” 对 色 素 的稳 定性 有 较大 的 影 响 。 离心后取 上清 液于 3 6 0 5 0 0 ri m波长 范 围内比色测定 ， 结果见 图 8 。 图 8 AI C I ， 对 色紊溶 藏的 影响 从 图 8中几条有代表性 的吸收光谱 曲线 可 以看 出 ， 加大 A I C I 3 的 浓度 不 仅 引起 呈 溶 解 状态 的色素 减少 ， 而且 使其吸收光 谱发 生 变化 ， 吸收峰左 移甚至完全 消失。 ( 3 ) 只有 当 C u C l 浓度 为 5 0 0 mo l 时 ， 溶 液 中出现色素 沉淀 ， 上清 液颜 色明显变浅 ， 其 余各溶液相 比无 明显差异 。 取 部分 溶液( 或