红花继木花红色素提取及稳定性研究

第32卷第1期浙江师范大学学报(自然科学版)Vol.32,No.12009年3月 Journal of Zhejiang Nor mal University(Nat.Sci.) Mar.2009 文章编号:100125051(2009)01200132054种木本植物红色素最佳提取条件的研究3陈文荣,　应玲玲,　叶晓燕,　余丽科,　郭卫东(浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江金华　321004)摘　要:以红花檵木、红叶李、红叶石楠、红叶鸡爪槭4种木本植物为原料,研究了叶片中红色素的提取工艺.结果表明,对4种植物色素提取效果较好的溶剂是蒸馏水,色素的最大吸收峰波长在325n m左右;料液比、温度和时间3个提取条件中对色素提取影响最大的因素是温度,除红叶李外,温度越高色素的提取效果越好;红叶李在微波处理下浸提液的吸光度值随着时间的增加而减小,其余3种植物则呈现先上升后下降的趋势.关键词:色素;溶剂;吸收峰;提取条件;微波中图分类号:TS202.3 文献标识码:AThe optima l extracti on cond iti on s for four red woody p i gm en tsCHEN W enr ong,　YING L ingling,　YE Xiaoyan,　Y U L ike,　G UO W eidong(College of Che m istry and L ife Science,Zhejiang N or m al U niversity,J inhua Zhejiang　321004,China)Abstract:Four woody p lants(R edrlo w ered L oropetalum,P runus cerasifera Ehrh.,Photinia X fraseri and cv.A tropurpureum)were used as sa mp les t o study the p ig ments extracting conditi ons.The results sho wed that the op ti m al extracting s olvent f or the f our red woody p ig ments was distilled water.The abs or p ti on peaks of p ig2 ments appeared at the wavelength about325nm.The most i m portant fact or in these f our p ig ments extracting was te mperature.H igh extracting te mperature increased the p ig ment extracti on excep t the P runus cerasifera Ehrh..W ith the m icr owave treated ti m e increased,the abs or p ti on peak of P runus cerasifera Ehrh.extracting s oluti on was decreased,others were increased firstly and decreased after ward.Key words:p ig ment;s olvent;abs or p ti on peak;extracting conditi on;m icr owave食用色素按来源可分为天然色素和人工合成色素2类.19世纪中叶前,人类的化学水平还很不发达,不存在合成色素,人们都是用天然色素着色,如我国古代人们就利用红曲色素制作红酒等.1856年第一个合成有机色素发明[1]以来,合成色素因具有较多的优点而成为主要的食用色素[2].一个半世纪后人们发现合成色素具有潜在的致癌及其他毒副作用[3,4],从此,人们又把注意力转向了天然色素.与合成色素相比,虽然大多数天然色素存在易受食品的pH、加工条件、热和光的影响,以及颜色不够鲜艳、价格也比较高等缺点,但是它安全、色泽浅淡,符合人们的心理需求[5],而且有的色素还有一定的营养价值或药理作用,更加吸引着人们[6,7].此外,近年来随着科学技术的进步,天然色素的稳定性也3收文日期:2008211218;修订日期:2008212215　基金项目:浙江省重大科技专项(2008C1201521)　作者简介:陈文荣(1976-),男,江西大余人,讲师,博士.研究方向:植物生理及资源利用.得到逐步提高,产品应用也更加方便安全,所以食品工业对色素的选择越来越倾向于天然色素,天然色素再次成为色素市场的主流[8],食用天然色素在国际国内市场上所占的份额逐年增长.制备纯度高、性能稳定、附加值高的产品才具有国际竞争能力,这是未来天然色素发展的主要方向[9,10].天然色素按其来源主要有植物类色素、昆虫类色素、微生物色素和酱色[2].目前,对植物类天然色素的研究主要集中在草本植物,原料供应受季节、气候的影响较大[11];而木本植物相对来说原料来源丰富,受季节、气候的影响较小.红花檵木(R ed rlo w ered L oropetalum )、红叶李(P runus cerasifera Ehrh .)、红叶石楠(Photinia X fraseri )和红叶鸡爪槭(cv .A tropu rpu reum )均为优良的观赏植物,品种繁多、资源丰富、繁殖生长快,含有丰富的天然色素,是极具开发前景的天然色素资源.本实验以红花檵木、红叶石楠、红叶李和红叶鸡爪槭4种木本植物为原料,探索了红色素提取的最佳条件,从而为开发这些色素资源提供理论指导.1　材料与方法1.1　材料和仪器材料为采于浙江师范大学校园内的红花檵木、红叶石楠、红叶李和红叶鸡爪槭的当年生叶片.主要仪器有全波长酶标仪(Ther mo Electr on Cor porati on )、紫外可见分光光度计(岛津UV 2160A )、格兰仕微波炉、高速冷冻离心机(M I KRO 22R )、上皿电子天平(F A1104)、电热恒温水槽(DK 28D )、快速摇匀器(Sk 21)、高速万能粉碎机(F W 2200A )、电热恒温鼓风干燥箱(GZX 29240MBE ).1.2　提取溶剂的筛选及最大吸收峰的确立4种植物的当年生叶片,洗净后晾干表面水分,在105℃下杀青15m in,置于70～75℃烘干至质量恒定.样品粉碎混匀后分别以石油醚、乙酸乙酯、乙醇和蒸馏水为溶剂对4种植物色素进行提取,得出各种色素的最佳提取溶剂.运用全波长酶标仪对提取的色素进行扫描,得出最大吸收峰.1.3　最佳提取条件的研究考察提取温度、时间和料液比3因素对提取效率的影响.运用筛选出的最佳提取溶剂,温度梯度设40、60和80℃3个水平,提取时间为30、60和90m in,料液比为1∶10、1∶20、1∶30和1∶40,进行3因素3水平的组合筛选试验,从而确定4种色素的最佳提取条件.1.4　微波提取法条件的研究在中火条件下微波萃取,优化条件主要是萃取时间的选择,萃取时间设置20、40、60、80、100和120s 共6个处理.2　结果与分析2.1　提取溶剂的筛选表1是4种色素经过水、无水乙醇、乙酸乙酯、石油醚4种溶剂提取的效果.从表1可以看出,提取红色素最好的溶剂是蒸馏水,红叶鸡爪槭用无水乙醇提取的效果仅次于蒸馏水.无水乙醇、乙酸乙酯、石油醚3种提取溶剂的提取效果(除红叶鸡爪槭无水乙醇提取之外)均不理想,且提取物震荡待植物样品粉末重新沉淀后发现粉末呈现出红色,与上清液颜色不一致.表1　4种植物色素最佳提取溶剂的筛选提取溶剂色素颜色红花檵木红叶李红叶石楠红叶鸡爪槭蒸馏水淡红色红褐色砖红色深红色无水乙醇黄绿色墨绿色黄绿色红色乙酸乙酯墨绿色墨绿色黄绿色墨绿色石油醚黄绿色黄绿色黄色墨绿色41浙江师范大学学报(自然科学版) 2009年　2.2　4种植物色素最大吸收峰的确立从图1～图4可以看出,红花檵木、红叶石楠、红叶李和红叶鸡爪槭色素的最大吸收峰波长分别为305、325、325和330n m ,4种植物色素的吸收峰主要集中在260～400n m.红叶鸡爪槭色素在480～600n m 出现了一个小的吸收峰,波峰在515n m 处.　图1　红花檵木水提液全波长扫描吸收光谱图 图2　红叶李水提液全波长扫描吸收光谱图　图3　红叶石楠水提液全波长扫描吸收光谱图 图4　红叶鸡爪槭水提液全波长扫描吸收光谱图2.3　4种植物色素最佳提取条件的筛选4种植物色素提取最佳条件如表2所示.红花檵木的最佳提取条件是料液比1∶20、温度80℃、提取时间90m in;其次为1∶40料液比,80℃下提取90m in .从实验结果可以看出,温度对红花檵木色素的提取影响较大,提取液中色素含量随着提取温度的升高呈现上升的趋势.红叶李则随着提物温度的上升,色素含量总体呈现下降趋势,80℃下的提取效果明显差于其余提取温度下的效果(除了1∶10料液比、60℃、90m in ),最佳提取条件为1∶20料液比、40℃、30m in .红叶石楠色素的最佳提取条件是1∶40料液比、60℃、30m in,其次为1∶30料液比、80℃、90m in,再次为1∶20料液比、40℃、60m in .红叶鸡爪槭色素的最佳提取条件为1∶30料液比、80℃、90m in,其次是1∶40料液比、80℃、90m in .红叶鸡爪槭色素的提取效果随着料液比的减小和温度的上升而增加.2.4　微波提取法提取条件的研究由表3可知,在中火条件下微波萃取,红花檵木色素的最佳提取时间为20s,随着微波处理时间的进一步增加,色素的含量下降;微波处理时间越长,红叶李色素的提取效果越差;红叶石楠色素随着微波处理时间的增加呈现先上升后下降的趋势,最佳微波提取时间为40s;红叶鸡爪槭色素的最佳微波提取时间为50s .3　讨　论植物色素提取最常用的方法是溶剂提取法[11],常用的溶剂提取方法有浸渍、渗漉、微波萃取[12]、回流及连续回流、索氏提取、液泛提取[13]等.选用的溶剂要对色素成分溶解度大,对杂质溶解度小.本实验51　第1期 陈文荣,等:4种木本植物红色素最佳提取条件的研究61浙江师范大学学报(自然科学版) 2009年　研究发现,对红花檵木、红叶李、红叶石楠和红叶鸡爪槭4种植物色素的提取效果较好的溶剂为蒸馏水.表2　4种植物色素最佳提取条件的筛选A325(色素水提液)料液比提取温度/℃提取时间/m in红花檵木红叶李红叶石楠红叶鸡爪槭300.1963±0.01380.2113±0.00240.5650±0.00280.4300±0.0014 40600.2437±0.00530.1920±0.00330.5503±0.00210.3457±0.0039900.1940±0.00780.2267±0.00370.7000±0.00410.2767±0.0021300.1693±0.00760.2027±0.00340.5360±0.00360.3297±0.0019 1∶1060600.1507±0.00530.1597±0.00250.7957±0.00480.3820±0.0016900.2513±0.01720.1243±0.00210.8950±0.00290.3867±0.0025300.2923±0.00330.1537±0.00210.9607±0.00190.4053±0.0034 80600.3373±0.00340.0683±0.00210.9123±0.00260.4290±0.0065900.3433±0.00820.0693±0.00410.9217±0.00330.4183±0.0012300.2640±0.00780.2917±0.00410.6630±0.00290.3057±0.0037 40600.2320±0.00990.2620±0.00360.7970±0.00240.5073±0.0029900.1820±0.00620.2663±0.00250.8377±0.00260.4607±0.0019300.2750±0.01020.2083±0.00290.8070±0.00370.4243±0.0026 1∶2060600.2827±0.00880.1663±0.00210.9523±0.00580.2630±0.0041900.3180±0.00430.1720±0.00140.9650±0.00290.4473±0.0009300.3530±0.00930.1323±0.00120.9760±0.00280.3733±0.0038 80600.3347±0.01020.1037±0.00480.9550±0.00140.4617±0.0026900.4080±0.00990.0847±0.0025 1.0243±0.00170.4543±0.0017300.2700±0.00280.2820±0.00290.8687±0.00410.4503±0.0021 40600.3677±0.00520.2533±0.00770.8260±0.00360.4710±0.0016900.2320±0.00710.2313±0.00450.7420±0.00430.4777±0.0024300.2873±0.00470.2263±0.00250.9347±0.00340.5027±0.0025 1∶3060600.3073±0.00660.1840±0.0028 1.1013±0.00240.4683±0.0009900.3123±0.00700.1633±0.00190.9720±0.00220.4620±0.0028300.3237±0.00740.1467±0.0029 1.0233±0.00210.4590±0.0016 80600.3220±0.01180.1163±0.0041 1.0183±0.00460.4263±0.0041900.3777±0.00900.0873±0.0025 1.2727±0.00660.5374±0.0112300.2763±0.01520.2580±0.00220.7853±0.00380.4393±0.0009 40600.2813±0.00330.2760±0.00140.9003±0.00250.4833±0.0021900.2827±0.01130.2543±0.00330.9143±0.00380.4563±0.0029300.3083±0.00780.2373±0.00210.9583±0.00170.5410±0.0029 1∶4060600.3333±0.01010.1837±0.00330.9877±0.00340.4273±0.0025900.3067±0.00700.2013±0.0042 1.0297±0.00420.4953±0.0025300.3417±0.00980.1463±0.0046 1.0910±0.00410.4777±0.0041 80600.3470±0.00790.1303±0.0019 1.1217±0.00310.5013±0.0019900.3833±0.00870.1007±0.0019 1.1303±0.00310.4873±0.0025表3　微波处理时间对4种植物色素提取的影响A325(色素水提液)处理时间/s红花檵木红叶李红叶石楠红叶鸡爪槭100.4650±0.00820.2073±0.00340.2007±0.00390.6933±0.0048200.6270±0.01670.1730±0.00790.2423±0.00700.7413±0.0126300.5980±0.00360.1613±0.01260.4153±0.00570.7813±0.0077400.5697±0.00900.1603±0.00660.5253±0.00420.8117±0.0238500.5653±0.00910.1570±0.00290.4960±0.00830.9123±0.0142600.5200±0.00430.1450±0.00800.3677±0.00190.7947±0.0165李惟一等[14]研究发现,红叶李红色素难溶于乙醇、丙酮、石油醚、乙醚等有机溶剂.本实验研究也发现红叶李红色素难溶于无水乙醇、乙酸乙酯和石油醚,结果具有较大的相似性.红花檵木、红叶李、红叶石楠3种植物粉末在无水乙醇、乙酸乙酯、石油醚3种溶剂中提取红色素的效果较差,溶剂中不呈现红色,浸渍后样品粉末呈现出红色,可能是由于这3种植物的红色素难溶于无水乙醇、乙酸乙酯、石油醚的缘故.红叶李、红叶石楠、红叶鸡爪槭色素的吸收光谱非常相似,可能是由于色素的分子类型相同所致.研究料液比、提取温度和提取时间对色素浸提的影响时发现,温度对提取效果的影响较大,这与前人的研究结果相一致[15].红花檵木和红叶石楠色素在较高温度下的提取效果相对较好,而红叶李随着提取温度的升高浸提液的吸光度值减小,在80℃下随着提取时间的增加红叶李色素的含量下降,红叶李色素的最佳提取温度是40℃,可能是由于红叶李色素的热稳定性相对其余3种植物色素较差之故.总的来说,同一提取温度和料液比下,随着提取时间的增加,红花檵木、红叶石楠和红叶鸡爪槭色素提取液的吸光度值呈现增大的趋势,而红叶李则呈现减小的趋势.李颖等[16]研究发现,在一定的微波功率下,浸取时间越长,浸取出来的色素越多.但浸取时间过长,提取液的吸光度反而下降.这是因为浸取时间过长,使色素长时间处于较高温度下,从而使色素的部分结构被破坏.本实验研究发现,中火微波处理下,红花檵木、红叶石楠、红叶鸡爪槭色素的提取效果先上升后下降,最佳时间分别为20、40和50s,与文献[16]的研究结果一致.而红叶李随着微波提取时间的增加,提取液的吸光度值一直下降,可能也是由于红叶李色素的热稳定性相对其余3种植物色素较差,温度升高导致红叶李色素分解所致.参考文献:[1]刘钟栋.食品添加剂原理及应用技术[M 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红檵木花色素分离纯化及其光谱性质研究唐克华;申仕康;方锤【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2009(030)013【摘要】通过对红檵木花色素的硅胶G薄板层析(TLC)分离研究,探讨其分离条件,纯化并制备水溶性花色素的两个主要组分,对这两个组分进行黄酮类特征颜色反应及UV-可见光谱特征定性鉴别.初步研究表明,以1.8%羧甲基纤维素钠(CMC)制备的硅胶G薄板最适宜红檵木花色素的层析分离,展层剂"水:乙醇:正丁醇:乙酸乙酯"的体积比为11:8:30:36时的分离效果最佳,共分离检识出7种水溶性花色素成分;该花色素中含花青素或花青素甙,其两个主要颜色成分均有可能属于花青素或花青素甙,但单体Ⅰ也可能属于异黄酮,单体Ⅱ则可能属于异黄酮或二氢黄酮(醇).【总页数】5页(P68-72)【作者】唐克华;申仕康;方锤【作者单位】吉首大学城乡资源与规划学院,湖南,张家界,427000;湖南师范大学生命科学学院,湖南,长沙,410081;云南大学生命科学学院,云南,昆明,650091;湖南师范大学生命科学学院,湖南,长沙,410081【正文语种】中文【中图分类】Q946.8【相关文献】1.红檵木花色素TLC分离与定性研究 [J], 唐克华;陈璇;陈功锡2.扶桑花色素的光谱特性及理化性质研究 [J], 张福娣;陈晓婷;黄明蜡;陈健;祁建民3.光系统Ⅱ核心天线CP43和CP47的分离纯化及光谱性质研究 [J], 单际修;杨昆云;李良壁4.菠菜和水稻细胞色素b-559的分离纯化及其光谱性质研究 [J], 辛越勇;郁飞;唐崇钦;李良璧;匡廷云5.红檵木花色素苷稳定性及叶片细胞液pH值变化的研究 [J], 唐前瑞;陈友云;周朴华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

红檵木叶片中色素成分及其理化性质初步研究戴菁;魏芳;肖植升;蔺万煌【摘要】In order to find secure, stable natural edible pigments, pigments were extracted from three kinds of different color leaves of Loropetalum chinensis by using different solvents, and their content and physicochemical properties were analyzed in the experiments. The results showed that the anthocyanin and total flavonoid contents in red leaves were higher than that in green leaves, which were appropriated to extract and apply in acidic conditions of water. While chlorophyll and carotenoids contents in green leaves were higher than that in other leaves, which were appropriated to extract using acetone in neutral or weak alkaline conditions.%为寻找安全稳定的天然食用色素,采用不同溶剂提取红檵木植株上3种不同颜色叶片中的色素,分析其理化性质,并对其中所含的多种色素成分含量进行了定量分析.结果表明:红色叶片中花青素和总黄酮含量多,宜以水作为溶剂在酸性条件下提取和应用;绿色叶片中含叶绿素和类胡萝卜素多,宜以丙酮作为溶剂在中性或弱碱性条件下提取.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2012(000)013【总页数】4页(P110-113)【关键词】红檵木;叶片色素;提取;理化性质;定量测定【作者】戴菁;魏芳;肖植升;蔺万煌【作者单位】湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128;湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128;湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128;湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128【正文语种】中文【中图分类】Q946.8红檵木[Loropetalum chinense（R.Br.）Oliver]是白檵木的变异品种，为金缕梅科（Hamamelidaceae）檵木属，常绿灌木或小乔木。