玫瑰花瓣花色素苷的提取與熱穩(wěn)定性

玫瑰花瓣花色素昔的提取與熱穩(wěn)定性摘要：玫瑰花顏色艷麗，香味濃郁，有一定的藥用保健價值，資源豐富，是一種有利于開發(fā)的天然資源。玫瑰花色素作為一種天然色素有很大的開發(fā)空間。本文研究了玫瑰花瓣花色素苷的提取方法及其熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明：玫瑰花色素苷易溶于水、乙酸等極性溶劑中，在酸性條件下穩(wěn)定，玫瑰花色素能夠在加熱下條件下保持較高的穩(wěn)定性，安全系數(shù)高，能夠在食品、藥品、化妝品中廣泛應(yīng)用。通過實驗了解了提取玫瑰花色素的條件和提取過程，并且通過實驗驗證了玫瑰花色素的熱穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：玫瑰花色素苷提取熱穩(wěn)定性1前言自從1856年英國的Perkins第一次合成苯胺紫以來，許多色素相繼被合成，并以其色澤鮮艷、穩(wěn)定性好、著色力強、適于調(diào)色、易于溶解、品質(zhì)均一、無臭無味、價格便宜等優(yōu)點，被食品、藥物、化妝品等生產(chǎn)廠家接受。但是隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，大多數(shù)合成色素被證明有不同程度的毒性，對人體有害，甚至有致癌、致畸作用。因此食用合成色素的使用正在逐漸減少。天然食用色素以其安全可靠，種類繁多，且不少品種兼有營養(yǎng)和藥理作用，受到人們歡迎而獲得迅速發(fā)展［1-2］在植物花中提取天然色素的加工工藝主要有溶劑浸提法、超臨界流體萃取法、微波萃取法、超聲波提取法等。在各種提取方法中，溶劑浸提法的工藝簡單，設(shè)備投資少，技術(shù)易掌握，適用范圍廣，是目前較普遍采用的方法，本實驗采用溶劑浸提法提取玫瑰花瓣花色素昔并對其色素的穩(wěn)定性進行了研究。玫瑰(Rosarugosa)別名刺玫花、徘徊花、穿心玫瑰。屬薔薇科薔薇屬直立灌木，莖叢生，小枝密被絨毛并有針刺和腺毛，有直立或彎曲淡黃色皮刺，皮刺外被絨毛。奇數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉5-9片，橢圓形，表面多皺紋，托葉大部和葉柄合生?；▎紊鷶?shù)朵聚生，花冠鮮艷，有紫紅色、粉紅色、黃色、白色等多種顏色，且具有濃郁的芳香氣味?；ㄈ胨?，功能理氣活血、疏肝解郁，主治肝胃氣痛、食少嘔惡、月經(jīng)不調(diào)、跌打損傷等癥。玫瑰原產(chǎn)亞洲中部和東部干燥地區(qū)；現(xiàn)在主要在我國華北、西北和西南及日本、朝鮮、北非、墨西哥、印度均有分布，在其他許多國家也被廣泛種植。喜陽光，耐旱，耐澇，也能耐寒冷，適宜生長在較肥沃的沙質(zhì)土壤中。因其原料來源便捷，價格低廉，提取成本低，有可能成為一種廣泛使用的新型食用色素源。2材料與方法2.1材料、儀器與試劑材料：紫紅色玫瑰花花瓣（采自內(nèi)蒙古師范大學(xué)校園內(nèi)，晾十備用）。儀器：721可見光分光光度計、酸度計、恒溫箱、電子天平、酸度滴定管。試劑：分析純95%乙醇、乙酸、乙酸乙酯、丙酮、石油醚、鹽酸、蒸餾水。2.2玫瑰花色素的提取將采摘下來的新鮮玫瑰花花瓣晾干后備用，用電子天平稱取定量加入等體積的不同提取溶劑（包括蒸餾水、體積分數(shù)（下同）95%乙醇、0.1mol/L鹽酸、石油醚、乙酸乙酯、丙酮、乙酸以及乙酸與蒸餾水不同比例的混合液），常溫下浸泡2h，過濾得到澄清的色素提取液。各提取母液分別以相應(yīng)的提取液作為參比，在可見光波長下測吸光度，平行三次取平均值，并記錄、作圖，比較其最大吸收的吸光值。2.3玫瑰花瓣花色素苷提取溶劑的篩選2.3.1玫瑰花瓣花色素苷的溶解性室溫下，將同質(zhì)量的玫瑰花花瓣浸入同體積蒸餾水、乙酸、95%乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、乙醇-鹽酸混合液中進行色素溶解性實驗，以廖家其溶解特性。2.3.2測定在選定的最佳提取液中的吸收曲線及其吸收峰的波長以乙酸作為提取試劑，提取效果最好，此時溶液顏色紅艷。用721型可見分光光度計于室溫下在400nm?700nm波長之間每間隔10nm測定吸光度值（以乙酸作為參比溶液，比色皿厚度1cm）。從吸收曲線中確定吸收峰。2.4溫度對花色素穩(wěn)定性的影響提取玫瑰花瓣花色素苷，分別在30、40、50、60、70、80、90、100°C恒溫箱中加熱1h，冷卻全室溫，在最大吸收峰波長510nm處測定其吸光度，測定其破壞程度。3結(jié)果與分析室溫下，將同質(zhì)量的玫瑰花花瓣浸入同體積蒸餾水、乙酸、95%乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、乙醇-鹽酸混合液中進行色素溶解性實驗，溶解性如表3-1。表3-1玫瑰花瓣花色素苷在不同溶劑中的溶解性溶劑95%乙醇乙酸乙酯丙酮石油醚乙酸蒸餾水鹽酸：乙醇混合液(1:3)顏色淺粉色無色無色無色紅色紅褐色淺粉色溶解性溶不溶不溶不溶溶溶溶結(jié)果表明：玫瑰花瓣花色素苷易溶于蒸餾水、乙酸、鹽酸等極性溶液，不溶于丙酮、石油醚、乙酸乙酯等非極性試劑，適合酸性環(huán)境下提取，乙醇對玫瑰花瓣花色素苷有變色作用，顏色發(fā)生明顯變化。故此色素屬于水溶性色素，乙酸是其最適合的提取試劑。結(jié)果表明：玫瑰花色素易溶于蒸餾水、乙酸、鹽酸等極性性溶液，不溶于丙酮、石油醚、乙酸乙酯等非極性試劑,適合酸性環(huán)境下提取，乙醇對玫瑰花色素苷有變色作用，顏色發(fā)生明顯變化。故此色素屬于水溶性色素，乙酸是其最適合的提取試劑。3.2在乙酸中的吸收曲線及其吸收峰波長的測定以乙酸作為提取試劑，提取效果最好，此時溶液顏色紅艷。用721型可見分光光度計于室溫下在400nm?700nm波長之間每間隔10nm測定吸光度值(以乙酸作為參比溶液，比色皿厚度1cm)，結(jié)果見表3-2。表3-2以乙酸為提取液，其吸光度與波長的關(guān)系波長/nm400410420430440450460470480490OD值0.3970.3800.3980.4600.5410.7410.9351.1631.4201.680波長/nm500510520530540550560570580590OD值1.8271.8471.7931.5931.3230.9840.6350.4230.2851.184波長/nm600610620630640650670680690700OD值0.0970.0510.0310.0200.0120.0110.0050.0050.0010.000根據(jù)表3-2制作吸收曲線如圖3-1。結(jié)果表明在乙酸溶液中玫瑰花色素苷的吸收在波長510nm處時吸光度最大，即吸收峰波長為510nm。

2.0001.8001.6001.4001.2002.000吸1.000光度0.8000.6000.4000.2000.000400420440460480500520540560580600620640660680700波長/nm圖3-1玫瑰花花色素苷在乙酸提取液中的吸收曲線3.3乙酸與水不同比例混合液提取色素的效果考慮到生產(chǎn)成本與產(chǎn)出效益的問題，為了節(jié)約成本，用乙酸和蒸餾水配成不同比例作為提取試劑，不同波長下吸光度測定結(jié)果如表3-3。表3-3乙酸和水不同比例混合液的吸光度蒸0.220.200.200.190.190.190.190.190.190.180.172:0.260.370.420.480.530.560.580.570.550.490.44O1898802319775DTOC\o"1-5"\h\z值6:0.500.540.710.800.910.981.010.990.930.850.67144753135530310：0.540.670.840.981.101.181.201.161.060.930.731077063373303

14：0.780.950.951.111.321.401.471.431.321.140.63603533000039180.901.121.431.681.842.002.061.901.811.601.21:234037077312純1.271.521.891.842.472.742.802.802.652.051.84乙70300007711酸根據(jù)表3-3的數(shù)據(jù)制作乙酸和水不同比例混合液吸收曲線，獲如圖3-2的吸3.0002.5002.000吸1.500光度1.0000.5000.000450460470450460470480490500510520530540550波長/nm102平均值2：18x平均值6;14....乙酸：水14：;一純乙酸^一乙酸：水10102乙酸：水18：蒸餾水圖3-2在乙酸與水不同比例混合液中的吸收曲線從圖3-2和表3-3可以看出，純乙酸提取效果最好。但為了節(jié)約成本，同時不影響提取效果，本實驗采取的是提取效果稍差的乙酸：蒸餾水=1：1的混合液作為提取試劑，其最大吸收峰也出現(xiàn)在波長510nm處。3.4溫度對花色素穩(wěn)定性的影響用乙酸和蒸餾水1:1混合液提取玫瑰花瓣花色素苷，分別在30、40、50、60、70、80、90、100°C恒溫箱中加熱1h，冷卻全室溫，在最大吸收峰波長510nm處測定其吸光度，結(jié)果見表3-4。表3-4不同溫度處理510nm處的吸光度溫度。C304050607080901001.5201.5481.5001.4001.4201.3601.3601.180OD值1.5201.5921.4801.4401.3801.3921.3161.1401.5281.6041.5281.4401.4001.4001.3601.160平均OD值1.5231.5811.5031.4271.4001.3841.3451.160根據(jù)表3-4制作溫度-吸光度曲線，如圖3-3。圖3-3玫瑰花瓣花色素苷的溫度-吸光度曲線TOC\o"1-5"\h\z1.800-1.600_41.400_1.200-吸1.000-度0.800-0.600-0.400-0.200-IIIIIIII0.00030405060708090100溫度。C結(jié)果表明：加熱條件下，玫瑰花瓣花色素苷顏色大都保持明亮鮮紅，基本上沒有明顯變化。40C之前，隨著溫度升高，吸光度升高；超過40C后，吸光度略有下降，達到90C高溫時仍能保持較高的吸收水平，說明玫瑰花色素苷的熱穩(wěn)定性比較高，可以在高溫下使用。4討論通過分別以蒸餾水、95%乙醇、鹽酸-乙醇混合液、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、乙酸以及乙酸與蒸餾水不同比例的混合液為提取劑的實驗表明:以乙酸作為提取劑效果最佳，提取液顏色艷麗，吸光值高；乙醇在提取過程中會影響玫瑰花色素的顏色，有脫色現(xiàn)象。玫瑰花色素在酸性條件下穩(wěn)定，易于提取，溶劑浸提法操作簡單、方便，有利于推廣。以乙酸為提取試劑，玫瑰花色素在波長510nm處有最大吸收峰，易溶于極性溶劑，表現(xiàn)出花青素特征⑶。玫瑰花色素為水溶性色素，溶于水、乙醇、乙酸等極性溶劑。在不同pH值條件下顏色不同，在酸性溶濟中顏色較穩(wěn)定，宜于在酸性下使用。玫瑰花色素在高溫下能保持顏色不變，穩(wěn)定性強，適合應(yīng)用于食品加工中。玫瑰花色素屬于天然色素，資源豐富，營養(yǎng)保健功能顯著，安全系數(shù)高，在食品、化妝品中應(yīng)用前景廣闊。5展望世界各國對化工色素食品的添加劑已逐步受到限制，取而代之的是安全無毒的天然色素。近年來，天然色素的開發(fā)有了較大的發(fā)展，我國著色劑行業(yè)根據(jù)國際市場的需求，開發(fā)了很多新品種，如紫甘薯色素、紫蘇素、紫玉米色素等，并有少量出口。同時，著色劑行業(yè)實力增強，有些企業(yè)采用超臨界萃取、色譜分離、膜分離高新分離技術(shù)，天然色素的質(zhì)量已達到國際的水平［4-5］。在國際市場中占有了一定位置。正因為食用著色劑具有某些生理活性,發(fā)展這些品種，完全符合我國食品工業(yè)發(fā)展重點。我國有13億人口，存在著營養(yǎng)狀況不同的人群，所以開發(fā)方便營養(yǎng)食品和滿足不同人群需要的特殊營養(yǎng)食品很有必要。隨著社會的發(fā)展，我國老年人比例上升，高血壓、高血脂病人和糖尿病人增加，局部營養(yǎng)過剩和營養(yǎng)不良的人數(shù)增加。而發(fā)展?jié)M足不同人群需要的營養(yǎng)食品，需要各種功能因子。因此，發(fā)展具有保健功能是著色劑具有廣闊的前景［6-7］。在21世紀，食用天然色素產(chǎn)品將是常青不衰，有很大的前景。參考文獻：干雅平，申秀英，許曉路.食用色素及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J].生物學(xué)教學(xué)，2006,31(1)：5譚國進，蔣林斌，黃潤均，植物食用色素的研究與展望[J].化工技術(shù)與開發(fā)，