李傳欣，張宏宇，李景林

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院天然色素開發(fā)中心，遼寧沈陽(yáng)110161）

不同原料顏色對(duì)高粱紅色素理化性質(zhì)的影響

李傳欣，張宏宇，李景林*

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院天然色素開發(fā)中心，遼寧沈陽(yáng)110161）

分別采用紅色和黑色兩種顏色高粱殼為原料提取高粱紅色素，對(duì)其理化性質(zhì)分析比較，可知黑殼色素提取率為5.2%，色價(jià)45，耐熱性能好，色調(diào)為紫褐色，色澤較暗；紅殼色素提取率為3.1%，色價(jià)32，色調(diào)為紅棕色，色澤較亮。

高粱紅，色素，理化性質(zhì)

Abstract：Sorghum red pigment extracted from red and black color sorghum shell，physical and chemical properties result was that the pigment extraction rate of black shell was 5.2% ，color value was 45，heat resistance was good，hue was purple and brown，color and lustre was dark.Pigment extraction rate of red shell was 3.1%，color value was 32，hue was reddish brown，colour and lustre was more bright.

Key words：sorghum red；pigment；physical and chemical properties

高粱紅色素是從高粱殼中提取的植物天然色素，屬于黃酮類化合物。黃酮類化合物具有消除自由基、阻斷和清除氧化損傷、保健、延緩衰老的功能和藥用價(jià)值[1]。高粱紅作為食品著色劑已被國(guó)家列入可在各類食品中按生產(chǎn)需要適量使用范疇[2]。我國(guó)是世界高粱主產(chǎn)國(guó)之一，資源非常豐富。高粱殼因品種不同顏色之間差異很大，一般都挑選外表顏色較深的混合使用。目前，對(duì)于高粱紅色素提取工藝的研究較為廣泛[3-4]，包括溶劑選擇、提取溫度、提取時(shí)間、料液比等，而關(guān)于提取原料高粱殼的顏色對(duì)高粱紅色素理化性質(zhì)的影響方面研究甚少。筆者多年從事該項(xiàng)研究工作認(rèn)為食品工業(yè)不同領(lǐng)域?qū)Ω吡患t色素色調(diào)有不同需求，而影響該色素色調(diào)的直接因素是高粱殼的顏色。因此，本研究分別選用紅色或深棕紅色高粱殼（以下簡(jiǎn)稱紅殼）和黑色或深紫黑色高粱殼（以下簡(jiǎn)稱黑殼）為提取原料，對(duì)比分析了不同原料顏色對(duì)高粱紅色素提取率、色價(jià)、色調(diào)等方面的影響，為高粱紅色素在不同領(lǐng)域的開發(fā)、應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

高粱殼 產(chǎn)自遼寧阜新；無水乙醇 分析純；65%乙醇水溶液 準(zhǔn)確稱量65mL無水乙醇用水定容至100mL容量瓶中。

RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；ES-120J分析天平 沈陽(yáng)萬騰電子公司；DZKW系列電子恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；PHS-3C PH計(jì) 上海科教儀器廠；SP-721E分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的制備 選擇無雜質(zhì)無霉變的紅殼、黑殼各稱100g，分別用65%乙醇水溶液（料液比1∶6），于60℃水浴中回流提取2h，過濾，濾渣進(jìn)行二次浸提，合并兩次濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇，取出濃縮液提純干燥，制成粉末狀紅殼色素和黑殼色素，備用[5]。

1.2.2 提取率的計(jì)算 按下式計(jì)算出不同顏色高粱殼的色素提取率。

1.2.3 色價(jià)的測(cè)定[6]準(zhǔn)確稱取試樣1g（精確到0.0002g），用65%乙醇水溶液溶解，置于100mL容量瓶中定容，搖勻；從中取出1mL，再用65%乙醇水溶液定容至100mL容量瓶中搖勻。取此溶液置于1cm比色皿中，在波長(zhǎng)500nm處測(cè)吸光度。按如下公式計(jì)算色價(jià)：

1.2.5 熱穩(wěn)定性測(cè)定 分別稱取粉末狀紅殼色素和黑殼色素各100mg，置于敞口鋁坩堝中。氣氛：靜態(tài)空氣（O250mL/min，N250mL/min）；溫度：100～800℃；升溫速度：5℃/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料顏色對(duì)色素吸收光譜的影響

首先，對(duì)紅、黑不同顏色高粱殼提取液的吸收光譜進(jìn)行繪制，結(jié)果見圖1。

圖1 原料顏色對(duì)吸收光譜的影響Fig.1 Effect of material color on the absorption spectrum

圖1表明，紅殼和黑殼色素的最大波長(zhǎng)分別為490nm和510nm。說明提取原料顏色不同，色素光譜性質(zhì)也隨之不同。

2.2 原料顏色對(duì)色素提取率的影響

將黑殼和紅殼分別稱取5份，每份稱取100g，按1.2.1方法在設(shè)定溫度下提取色素，色素提取率結(jié)果見圖2。

圖2 原料顏色對(duì)色素提取率的影響Fig.2 Effect of material color on the pigment extraction rate

圖2表明，紅殼、黑殼色素都受溫度影響，均在60℃時(shí)溶解度最高。同時(shí)也明顯看出黑殼色素提取率較高。這說明黑色高粱殼中的色素含量較紅殼高。

2.3 原料顏色對(duì)色素色價(jià)的影響

將紅殼、黑殼各稱取100g，按1.2.1方法提取色素，按1.2.3方法測(cè)定色價(jià)，結(jié)果見表1。

表1 原料顏色對(duì)色素色價(jià)的影響Table 1 Effect of material color on the pigment color price

色價(jià)是我國(guó)習(xí)慣采用的表示色素含量的方法。表1表明黑殼色素色價(jià)45，紅殼色素色價(jià)32。從中可以看出原料顏色影響色素含量，用黑殼為原料提取的高粱紅色素含量高于紅殼提取。

2.4 原料顏色對(duì)色素色調(diào)的影響

將紅殼、黑殼各稱取100g，按1.2.1方法提取色素，按1.2.4方法測(cè)定色調(diào)，結(jié)果見表2。

表2 原料顏色對(duì)色素色調(diào)的影響Table 2 Effect of material color on the pigment tone

色調(diào)是指色素中含主要顏色強(qiáng)弱的指標(biāo)，可用紅色指數(shù)表示。表2表明，紅殼色素紅色指數(shù)高于黑殼色素，色調(diào)顯深紅棕色，黑殼色素紅色指數(shù)低于紅殼色素，色調(diào)顯深紫褐色，說明紅殼色素中紅色成分較強(qiáng)。

2.5 兩種色素的熱穩(wěn)定性分析

分別稱取紅殼色素、黑殼色素各100mg，按1.2.5程序控制溫度下，測(cè)量色素的分解率與溫度的關(guān)系，熱分析TG見圖3。

圖3 兩種色素的TG圖Fig.3 Two pigments TG map

圖3表明，兩種色素終止分解溫度相同都在720℃，初始分解溫度有所不同，紅殼色素為110℃，黑殼色素為150℃，說明黑殼色素比紅殼色素耐熱性能強(qiáng)。

3 結(jié)論

通過比較紅殼和黑殼兩種原料對(duì)高粱紅色素理化性質(zhì)的影響，可以看出提取原料的顏色直接影響色素的提取率、色價(jià)、色調(diào)及耐熱性能。黑殼色素含量多，色素色價(jià)高且耐熱性能好，色調(diào)偏紫褐色，色澤較暗；與之相比，紅殼色素提取率及色價(jià)偏低，但色調(diào)深紅棕色且柔和亮麗。殼色決定色調(diào)，也許這正是高粱紅色素在各類食品應(yīng)用中表現(xiàn)出來的色澤差異的原因所在。因此，在高粱紅色素推廣應(yīng)用過程中應(yīng)注重食品顏色的需求，如在配制酒、巧克力中應(yīng)選擇黑殼色素；在肉灌腸類、糖果中應(yīng)選用紅殼色素。

[1]郭慶啟，毛佳，王萍，等.響應(yīng)面法優(yōu)化紅松松籽殼色素提取工藝的研究[J].食品工業(yè)科技，2010（11）：262-264.

[2]GB2760-2011《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[S].中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部發(fā)布，2011-04-20.

[3]張宏宇，呂玉璋，李韜.高粱紅色素乙醇提取工藝的研究[J].現(xiàn)代食品科技，2010（3）：300-302.

[4]王毅民.天然高粱紅色素提取方法與性質(zhì)的研究[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，1996（2）：82-85.

[5]李淑芬，李景林，潘世全.高粱天然紅色素提取及其理化性質(zhì)的研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1993（1），49-51.

[6]GB9993-2005《食品添加劑高梁紅》[S].2005.

[6]閻炳宗，王春利，孫英漢，等.GB9993-2005《食品添加劑高梁紅》[S].中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2005-06-30.

Effect of different raw material color on physical and chemical properties of sorghum red pigment

LI Chuan-xin，ZHANG Hong-yu，LI Jing-lin*
（Liaoning Provincial Academy of Agricultural Sciences，Shenyang 110161，China）

TS201.2

A

1002-0306（2012）16-0174-03

2011-12-14 *通訊聯(lián)系人

李傳欣（1952-），男，研究員，研究方向：天然色素研究與開發(fā)。