关于水蜡果实色素的提取及色素性质

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水蜡(Ligustrum obtusifoliu Sieb.et Zucc)为木犀科女贞属中的一种落叶灌木，该树木适应性强，耐寒，对土壤要求不严，萌蘖力强，耐修剪，在园林中应用非常广泛，常被修剪成各种造型或自然式孤植、列植、丛植等，也可被修剪成绿篱，用于分割空间。该树木的果实为黑色或紫黑色核果，椭圆形，北方地区成熟于9月，成熟时缀满枝头，非常耀眼，目前园林中种植的水蜡果实大部分都自然脱落，无人采集加以利用。而据资料记载，水蜡果实中含有多种药用成分，可滋补肝肾、明目乌发等，另研究表明，水蜡果实中含有丰富的花色素苷类物质，可提取色素[1]。食用色素是食品添加剂的重要组成部分，在食品工业、医药、化妆品及日常用品中被广泛应用，而天然色素由于味香无毒，色调诱人，同时具有一定的营养及药理作用，更受到人们的喜爱[2-3]。因此本试验以水蜡果实为原料，对其色素提取工艺及色素性质进行研究，为其在食品工业中的应用提供参考，同时达到对园林中废弃的大量水蜡果实加以充分利用，起到变废为宝的作用。

1材料与方法

1.1试验材料

水蜡果实2013年9月6日于吉林农业科技学院校内及周边地区种植的水蜡树上采集(果皮颜色为黑色或紫黑色即为成熟)，经过清洗、捣碎成液后备用;实验仪器有电子天平(UV-1700)、分光光度计、HH-4数温恒温水浴锅等;主要试剂有95% C2H5OH、蔗糖、30%H2O2、Na2SO3、CaCl2、FeCl3·6H2O、CuSO4·5H2O、ZnSO4、MgSO4·7H2O等，均为分析纯[4]。

1.2试验方法

1.2.1提取条件比较

影响色素提取的主要条件有提取剂乙醇浓度、温度、固液比和提取时间[5]，提取条件比较主要采用L9(34)正交试验设计方案，具体见表1。

1.2.2色素液的最大波长

对水蜡色素进行1：25稀释后，放在波长400～700 nm进行扫描，确定最大吸收波长，然后在最大吸收波长处测定吸光度，见图1光谱扫描图。由图1可知水蜡色素水溶液最大吸收波长在532 nm处。

1.2.3水蜡色素性质的研究

取经过1：25稀释后的色素液100 mL，在室内自然光下每隔7d测其吸光度，然后测其在532 nm的吸光度值;配制0%、4%、6%、8%、10%浓度的蔗糖溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值;配制0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%浓度的食盐溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值;配制0.06%、0.12%、0.24%、0.48%、0.96%浓度的H2O2溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值;配制0.02 moL/L、0.025 moL/L、0.03 moL/L、0.035 moL/L、0.04 moL/L浓度的Na2SO3溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值;配制0.1 moL/L CaCl2、FeCl3·6H2O、CuSO4·5H2O、ZnSO4、MgSO4·7H2O浓度的金属离子溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值[6]。

2结果与分析

2.1色素提取条件的比较

对影响色素提取的4个因素提取剂乙醇浓度、温度、固液比和提取时间进行正交试验比较，结果见表2。由表2可知，C的R值最大，D的R值最小，得出4个因素对提取的影响大小顺序为C>A>B>D，即固液比对色素提取的影响最大，提取时间对色素的提取影响最小。另可以得出色素提取的最佳组合为A3B3C1D3，但该组合未在正交试验中，因此通过与正交表中得分最高的组合进行验证试验后，最终确定最佳组合为A3B3C1D3。

2.2色素性质的研究

按照1.2.3的方法，测定了放置不同时间、不同浓度的蔗糖处理、不同浓度的食盐处理、不同浓度的H2O2处理、不同浓度的Na2SO3处理、不同浓度的金属离子处理后的色素稀释液在最大波长时的吸光度值，结果如图2、图3、图4、图5、图6、表3。由图2可知，吸光度随着时间的增长呈减小趋势，说明水蜡果实色素对光的稳定性差，平时保存要注意避光;由图3可知，吸光度随着蔗糖浓度的增加先缓慢增大后又平缓降低，变化不大，说明蔗糖对色素的性质没有大的影响，日常生活中可以根据需要在食品添加剂中加适量的蔗糖;由图4可知，随着食盐浓度的增加，吸光度值基本成平行状态，说明食盐对色素的性质无影响，可以作为添加剂使用;由图5可知，随着H2O2浓度的增加，吸光度出现缓慢下降的趋势，说明该色素的抗氧化性差，今后应避免与一些含氧化剂的物质相混合;由图6可知，随着Na2SO3浓度的增大，吸光度值缓慢上升，说明Na2SO3对水蜡色素具有较强的还原性;由表3可知，同为0.1 moL/L的Ca2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+，但对应的吸光度值不同，Ca2+、Zn2+、Mg2+对应的吸光度值小，基本相同，Fe3+、Cu2+对应的吸光度值大，说明这两种金属离子容易引起色素褪色，水蜡色素应避免和Fe3+、Cu2+混为一起。

3 结论与讨论

通过对影响水蜡色素提取的4个条件提取剂乙醇浓度、温度、固液比和提取时间进行正交试验，另通过验证试验后得出水蜡色素提取的最佳条件为：提取剂C2H5OH浓度30%，提取时间90min，提取温度75℃，固液比为1：10。另通过对水蜡色素性质进行了研究，得出说明水蜡色素对光的稳定性差，平时保存要注意避光;蔗糖对色素的性质没有大的影响，日常生活中可以根据需要在食品添加剂中加适量的蔗糖;食盐对色素的性质无影响，可以作为添加剂使用;由图5可知，水蜡色素的抗氧化性差，应避免与一些含氧化剂的物质相混合;Na2SO3对水蜡色素具有较强的还原性;Fe3+、Cu2+2种金属离子容易引起水蜡色素褪色，应避免和含有Fe3+、Cu2+的物质混合。该试验主要针对C2H5OH浓度、温度、固液比和提取时间4个因素进行比较，对其他影响因素还有待于进一步研究。

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