果皮提取色素及稳定性研究

胡全鹰 杨 莉 刘 毅

(1.南昌航空大学 环境与化学工程学院；2.南昌航空大学 航空制造工程学院，江西 南昌 330063)

人工合成的色素，其优点不少，如色泽鲜艳，着色力强，色调多样，但它有一个大缺点，即具毒性(包括毒性、致泻性和致癌性)。这些毒性源于合成色素中的砷、铅、铜、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸盐，它们对人体均可造成不同程度的危害。正是因为人工合成色素的毒性，近年来人们又逐渐关注起天然色素。

天然色素一般来源于天然成分，无副作用，安全性高。植物色素大多为花青素类、类胡萝卜素类、黄酮类化合物，是一类生物活性物质，是植物药和保健食品中的功能性有效成分，可分别发挥增强人体免疫机能、抗氧化、降低血脂等辅助作用，在普通食品中有的可以发挥营养强化的辅助作用及抗氧化作用。

但是植物色素也有一定的不足之处，由于在植物体中含量较少，因此分离纯化较为困难，其中有的共存物存在时还可能产生异味，因此生产成本较合成色素高。大部分植物色素对光、热、氧、微生物和金属离子及pH值变化敏感，稳定性较差，使用中一部分植物色素须添加氧化剂、稳定剂方可提高商品的使用周期。

本文通过乙醇水溶液提取出4种果皮色素，并且研究了pH值、常用食品添加剂、温度对色素稳定性的影响，以及探讨了色素的耐氧化性和还原性[1]。

1 材料与仪器

1.1 材料

原料：市售苹果、橙子、香蕉、花生，将其剥壳、削皮，剪碎成1cm×1cm的小块，自然晾干后再于干燥箱中烘干，待用。

试剂：无水乙醇、过氧化氢、亚硫酸钠、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、维生素C，均为分析纯。另外还有市售的食盐和食用油。

1.2 仪器

721型分光光度计、电子天平、酸度计、恒温水浴箱、恒温干燥箱、旋转蒸发仪。

2 试验方法

称取10g碎片，加入到60mL 60%乙醇水溶液中，在室温下浸泡24h，过滤，滤渣按照同样的固液比再加入50mL 60%乙醇水溶液浸泡12h，过滤，合同两次滤液，减压蒸馏(操作压力为0.09kPa，时间为10min)回收溶剂，得到色素，分别测定稳定性。

3 实验结果与讨论

3.1 色素的可溶性

实验针对5种果皮分别提取了色素，将提取的色素用水、食用油、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、1，2-二氯乙烷、石油醚溶解，观察色素在这种溶剂中的溶解情况，实验结果如表1所示。

表1 果皮色素可溶性一览表

由表1可见，不同果皮提取出来的色素在溶解于同一种溶剂时有着相似的溶解效果，在食用油和水中都是微溶，在甲醇、乙醇、乙酸乙酯中都是易溶，在1，2-二氯乙烷中溶解的非常块，而不溶于石油醚。几种溶剂的极性大小列于表2，溶剂的极性依次减小，按照相似相溶的原则，极性大的物质易于溶解在极性大的有机溶剂中，极性弱的物质易于溶解在极性弱的有机溶剂中，从而可以判断果皮提取出来的色素属于中等极性的有机物质，脂溶性物质易于溶解在非极性溶剂中，色素不溶于石油醚，可见色素的脂溶性一般，不能穿透细胞膜。

表2 几种溶剂的极性一览表

注：食用油的成分很复杂，极性无法确定。

3.2 色素的光谱特性

将提取出来的色素用水稀释10倍，在400nm～620nm范围内分别测定吸光度，结果如图1，由此可见几种色素在可见光区均没有吸收峰。

图1 色素光谱特性

图2 pH值对色素光谱特性的影响

3.3 pH值的影响

用盐酸溶液和氢氧化钠溶液调节色素水溶液的pH值，从1变化到14，在500nm处测定吸光度，结果如图2，可见pH在5-6左右时色素受到的影响较大，吸光度有明显的减小。另外，花生壳提取的色素在pH=11时吸光度明显增大，色素的性质发生较大变化。

3.4 常用食品添加剂对色素的影响

在稀释10倍的色素水溶液中加入一定数量的柠檬酸、食盐、维生素C，研究添加剂对色素的影响，结果如表2.1、表2.2、表2.3。

表2.1 柠檬酸对色素的影响一览表

表2.2 食盐对色素的影响一览表

表2.3 维生素C对色素的影响一览表

由表可见，在加入食品添加剂后，色素的吸光度普遍增大，也就是颜色加深，食品添加剂对色素的影响较大，有利于色素的使用。

3.5 热对色素的影响

将稀释10倍的色素水溶液放置在恒温水浴锅上，调节温度分别为室温、40℃、80℃、100℃，测定吸光度的变化，结果如表3。

表3 温度对色素的影响一览表

苹果皮和橙子皮色素在温度变化时吸光度的变化并没有明显的规律，而香蕉皮、花生壳色素在温度升高时吸光度普遍增大，说明温度对色素有一定的影响。

3.6 氧化剂和还原剂对色素的影响

在色素水溶液中加入不同浓度的过氧化氢或亚硫酸钠，测定吸光度，结果如表4、表5。

表4 过氧化氢对色素的影响一览表

表5 亚硫酸钠对色素的影响一览表

在加入过氧化氢后，色素的吸光度普遍增加，颜色加深；而加入亚硫酸钠后，除了橙子色素吸光度减小外，其余色素吸光度均增大，说明橙子色素受到还原剂的不利影响。

4 结论

(1)色素不溶于石油醚，可见色素的脂溶性一般，不能穿透细胞膜。

(2)pH在5-6左右时色素受到的影响较大，吸光度有明显的减小。花生壳提取的色素在pH=11时吸光度明显增大，色素的性质发生较大变化。

(3)在加入食品添加剂后，色素的吸光度普遍增大，也就是颜色加深，食品添加剂对色素的影响较大，有利于色素的使用。

(4)苹果皮和橙子皮色素在温度变化时吸光度的变化并没有明显的规律，而香蕉皮、花生壳色素在温度升高时吸光度普遍增大，说明温度对色素有一定的影响。

(5)在加入过氧化氢后，色素的吸光度普遍增加，颜色加深；而加入亚硫酸钠后，除了橙子色素吸光度减小外，其余色素吸光度均增大，说明橙子色素受到还原剂的不利影响。

[1]张前军，陈青，伍静.荔枝壳棕色素的提取及稳定性研究[J].贵州化工，2000，1：19-21.