色素稳定性的研究(未经许可,不得转载)[汇总在第8页92-95楼]

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一.桔皮黄色素稳定性的研究

合成食用色素色泽鲜艳,稳定性好且成本低,但由于多数有一定的毒性,使其应用受到了限制.随着生活水平及保健意识的提高,人们不仅希望食品色味俱全,而且还要求有营养价值,安全无毒.天然色素的优点在于其安全可靠,缺点为稳定性差,易受酸、碱、氧化还原剂、金属离子等的影响而变色或退色,推广使用天然食用色素必须解决其稳定性问题已引起化学工作者的关注.桔皮是芸香科柑桔属植物桔(ＣｉｔｒｕｓｒｅｔｉｃｕｌａｔｅＢｌａｎｃｏ)的果皮,皮色由红到黄深浅不一,内面为白色,油性大,香气浓郁,所含色素为橙—黄色类胡萝卜素,还含大量的对人体有益的芳香油、麝香酚等有机物,被视为一种重要的保健中草药,故桔皮色素被制成保健品和食品着色剂肯定有重要的开发利用价值.陕西城固盛产柑桔,我们将当地黄皮桔皮经适宜处理,得到了一种水溶性的黄色素.本文着重对其稳定性进行了研究,从而为开发和利用该色素资源提供了科学依据.
1　实验部分
(1)材料、仪器与试剂
桔皮采自陕西城固,洗净晾干后切碎备用.主要仪器有:ＴＵ—1221紫外可见分光光度计(北京谱析通用仪器有限公司)、ｐＨＳ—2Ｃ型酸度计(上海精密科学仪器有限公司)、ＳＨＺ—3型水循环真空泵(河南省巩义市杜甫仪器厂),所用试剂均为国产分析纯,水为去离子水.
(2)实验方法
1)色素的提取
鲜桔皮→洗净、晾干→无水乙醇浸提6ｈ(物料比1:5)→挤出浸提液→对残渣浸提两次→合并浸提液→60℃以下减压蒸馏回收乙醇→深红色粘稠膏状物.
2)色素的溶解性
取色1ｇ色素膏于1000ｍＬ容量瓶中,用ｐＨ=6的去离子水定容,摇匀静置后,作为母液待用.取适量色素母液,稀释10倍后各入少量5%的ＮａＯＨ溶液、5%的Ｎａ2ＣＯ3溶液、0.1ｍｏｌ/Ｌ的ＨＣｌ溶液、甲醇、乙醇、水、乙醚、三氯甲烷、环己烷中,观察其在不同物质中的溶解性及溶液颜色.
3)色素的光谱特征
取10ｍＬ色素母液定容于100ｍＬ容量瓶中,在200～400ｎｍ波长范围内用ＴＵ—1221紫外可见分光光度计测其特征吸收光谱.
4)ｐＨ值的影响
取等量的色素母液7份溶于用ＮａＯＨ和ＨＣｌ所配制的不同ｐＨ值的水溶液中,摇匀、静置30ｍｉｎ后观察颜色、状态,在室温下于200～400ｎｍ范围内用ＴＵ—1221紫外可见分光光度计测其特征吸收光谱,分析ｐＨ值对色素的影响(所测溶液中含色素为0.1‰,以下等同).
5)金属离子对色素的影响
分别配制0.001ｍｏｌ/Ｌ和0.0001ｍｏｌ/Ｌ的Ｃａ2+、Ｍｎ2+、Ｎａ+、Ｃｕ2+、Ｆｅ3+、Ｍｇ2+等金属离子的溶液,加入等量的ｐＨ=6、浓度为1‰的色素母液,摇匀、静置12小时后,在226ｎｍ处测定其吸光度,分析各种不同浓度的金属离子对色素的影响.
6)氧化剂和还原剂对色素的影响
取6个100ｍＬ容量瓶分为两组,第一组的三个瓶中分别加入10%的Ｈ2Ｏ2、0.25ｍＬ、0.50ｍＬ、1.0ｍＬ;第二组三个瓶中分别加入分析纯Ｎａ2ＳＯ3固体0.0025ｇ、0.005ｇ、0.01ｇ,再各加入色素母液10ｍＬ后用蒸馏水定溶,静置;12小时后在226ｎｍ处测定其6个瓶中溶液的吸光度,分析色素的耐氧化性和还原性.7)食用添加剂对色素的影响 分别配制含1%的ＮａＨＣＯ3、ＮａＣｌ、柠檬酸、葡萄糖、淀粉、0.1%的苯甲酸溶液,各加入等量ｐＨ=6、浓度为1‰的色素母液,在226ｎｍ处测定其吸光度,分析食用添加剂对色素的影响.
2　结果与分析
(1)色素的溶解性


色素的溶解性.gif
由表1桔皮色素溶解性实验表明,该色素易溶解在强极性和极性溶剂中,不溶解在弱极性和非极性溶剂中,为水溶性色素;且在碱性环境中,色素溶液颜色加深,说明色素和碱发生了反应,有助色基团生成.

(2)光谱特性
由图1的吸收曲线可以看出,桔皮黄色素的极稀溶液在可见光区没有明显的吸收峰,在紫外光区有两个吸收峰,其中在226ｎｍ处有一个最大吸收峰,其次在279ｎｍ处有一个吸收峰.
(3)ｐＨ值的影响


ｐＨ值的影响.gif
由图2不同ｐＨ值对桔皮黄色素的影响曲线可以看出,ｐＨ值在2、4、5 810时在200～400ｎｍ范围内的光谱图几乎重合且峰的最大吸收都在226ｎｍ、279ｎｍ处,说明在这个ｐＨ值范围内,色素对酸、碱较稳定;由ｐＨ=12的光谱图可以看出,此时没有明显的吸收峰且目测溶液颜色加深,由亮黄变为橙黄,说明碱性强时,该色素有变化.

(4)金属离子对色素的影响


金属离子对色素的影响.gif
从表2可以看出,各种金属离子的加入对色素的吸光度都有一定的影响,其中Ｆｅ3+的影响最大,其次为Ｃｕ2+、Ｍｎ2+、Ｍｇ2+、Ｃａ2+;影响的主要原因是色素的浓度极稀(0.1‰),含量很少,当金属离子浓度增大时,多余的金属水合离子有吸收,使其吸光度有所变化;总之,色素抗多种金属离子的干扰能力较强.

(5)氧化、还原剂的影响
由表3可以看出,还原剂对色素影响不大,而氧化剂影响较大;目测溶液颜色,加入Ｎａ2ＳＯ3的几乎看不出颜色的变化,而加入Ｈ2Ｏ2溶液颜色变浅,说明色素耐还原能力比耐氧化能力强.
(6)食品添加剂对色素的影响


食品添加剂对色素的影响.gif
从表4数据可以看出,加入各种添加剂后色素溶液的吸光度均有变化,其中柠檬酸和苯甲酸对色素溶液的吸光度影响较大,稀释20倍后,苯甲酸还是影响大,其它添加剂对色素的影响不是很明显,表明色素对大多数食品添加剂均有一定的耐受能力,其协调作用和拮抗作用不显著.

3　结论
  桔皮原料易得,色素提取工艺简单,从中提取色素是农副产品综合利用的一种极具开发意义的途径.我们所研究的是陕西城固所产的黄桔皮,其色素在水中和弱酸、弱碱溶液中溶解性好.在ｐＨ值2～10范围内,色素稳定性好,颜色基本不变.多种金属离子对它影响不明显.色素耐氧化性较差,耐还原性较强.色素对多种食品添加剂有一定的耐受能力.据文献报道,红色桔皮色素是以γ-胡萝卜素为主体的类胡萝卜素混合物.我们从陕西城固黄色桔皮中提取的色素和上述色素类似但有区别:
(1)上述色素不溶于水,易溶于油等.而该色素的溶解性正好相反.
(2)上述色素在可见光区428ｎｍ处有最大吸收峰,我们提取的色素在可见光区没有最大吸收,在紫外光区有两个吸收峰,再联系到该色素在较强的碱性条件下(ｐＨ>12)溶解性好且颜色加深的事实,该色素可能是甲氧基黄酮类化合物及胡萝卜素中叶黄素的混合物.
综上所述,桔皮色素作为天然食用色素,有开发利用前景.

[本帖最后由 jackli01 于 2006-7-22 13:31 编辑]