水蜡果实色素的提取及色素性质的研究
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、FeCl36H2O、CuSO45H2O、ZnSO4、MgSO47H2O等，均为分析纯[4]。 论文网 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、FeCl36H2O、CuSO45H2O、ZnSO4、MgSO47H2O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]。
论文网 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CABD，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。 毕业论文 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。 参考文献 [1] 任玉林，李 华，邴贵德，等.天然食用色素—花色苷[J].食品科学，1995， 16（7）：22—26. [2] 曹志荣.食用色素与人体健康[J].化学世界，1999（8）：446. [3] 杨志娟.我国天然色素的现状及发展方针[J].食品研究与开发.2003（2）：3—5.
论文网 曹艳萍.李子皮中红色素的提取工艺[J].榆林学院学报，2004（3）： 45—47. [5] 何玲玲，王 新，张 英，等.水蜡果实天然红色素的提取工艺研究[J].安徽农业科学，2009（33）：16533—16534. [6] 杜凤国，孙广仁，姜洪源，等.天女木兰色素提取工艺及稳定性[J].北华大学学报（自然科学版），2011（01）： 68—74. 作者简介：杜宝山（1970.3— ），男，大专，助理农艺师，吉林省磐石市人，从事农业技术推广工作。 论文网。