張衛(wèi)敏

(菏澤醫(yī)學?？茖W校,山東菏澤274000)

葡萄皮紫色素的穩(wěn)定性研究

張衛(wèi)敏

(菏澤醫(yī)學?？茖W校,山東菏澤274000)

目的探討葡萄皮紫色素的提取及其穩(wěn)定性。方法以葡萄皮為原料，采用80%乙醇提取葡萄皮紫色素，并對其穩(wěn)定性做較深入研究。結(jié)果葡萄皮紫色素為紫色膏狀，氣芳香，不溶于氯仿，難溶于丙酮、乙醚、乙酸乙酯，溶于甲醇、乙醇，易溶于水；在pH值=3～6時，葡萄皮紫色素穩(wěn)定性好；Fe3+、Cu2+、Fe2+對紫色素有一定影響，Ba2+、Mn2+、Ca2+、K+對紫色素影響不大；光對紫色素有降解作用；防腐劑對紫色素穩(wěn)定性影響不顯著；紫色素清除DPPH自由基能力比維生素C弱。結(jié)論葡萄皮紫色素在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)注意調(diào)節(jié)pH值，避光貯存，避免使用鐵制容器；防腐劑對紫色素無顯著影響；紫色素具有一定的抗氧化性。

葡萄皮紫色素；天然色素提取；穩(wěn)定性

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)認識到合成色素的危害性，合成色素多為焦油類物質(zhì)，含有苯環(huán)或萘環(huán)，有致癌、誘發(fā)染色體變異的危害。天然色素安全無毒、色澤自然且絕大多數(shù)具有生理活性，對人體有直接或間接的營養(yǎng)保健作用，且可調(diào)色及生產(chǎn)成本低，在食品、化妝品、醫(yī)藥保健等領(lǐng)域均有巨大的應(yīng)用潛力[1,2]。

紫色素具有保健功能和鮮明的色調(diào)，在副食和飲料中應(yīng)用廣泛。世界上葡萄產(chǎn)量很大，且龐大的飲料和制酒行業(yè)中產(chǎn)生大量的葡萄皮渣，從中可提取葡萄皮紫色素[2]。在天然色素的提取過程中，使其保持化學性質(zhì)穩(wěn)定較為關(guān)鍵。因此，通過對天然色素性質(zhì)的研究可以更好地指導(dǎo)其在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用[3]。本實驗以葡萄皮為原料，采用80%乙醇提取葡萄皮紫色素，并測定了pH、金屬離子、光照、食品添加劑對葡萄皮紫色素穩(wěn)定性的影響，為葡萄皮紫色素在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的開發(fā)與利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料U-3900紫外可見分光光度計(HITACHI日本)；HH-W 600數(shù)顯三用恒溫水箱(金壇市醫(yī)療儀器廠)；SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵(鞏義市英峪予華儀器廠)；DZ-1BC型真空干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司)；DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司)；PHS-3B型PH計(上海精密科學儀器有限公司)；ACCULAB ALC-210.4電子天平(德國賽多利斯科學儀器北京有限公司)乙醇、丙酮、甲醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、檸檬酸、苯甲酸鈉，Cu·2H2O、BaCl2、MnCl2·4H2O、CaCl2、KCl、FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O均為分析純。不同pH值緩沖體系(pH=2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0)、0.100 mol/L的HCl溶液和0.100mol/L的NaOH溶液，實驗所用水均為三重蒸餾水。實驗所用葡萄采自張家口宣化。

1.2 方法

1.2.1 提取方法[4]取洗凈鮮葡萄，剝皮，用三蒸水洗凈皮上果肉，取適量葡萄皮放入1 000mL錐形瓶中，加入80%乙醇(以浸沒樣品為宜)用0.5%的檸檬酸調(diào)節(jié)至酸性，振蕩、攪拌、浸提5 h，收集浸提液，浸提三次，合并浸提液，抽濾，所得濾液經(jīng)減壓濃縮、冷凍干燥后得到紫色素浸膏，回收乙醇。

1.2.2 紫色素溶液的制備精密稱取干燥的葡萄皮紫色素0.2021g，置于100m L容量瓶中，加三蒸水充分溶解，加水定容至刻度，即得紫色素溶液。

1.3 紫色素的主要物理化學性質(zhì)

1.3.1 紫色素的外觀、顏色及溶解性用目視法觀察紫色素的外觀、顏色，用實驗法測定紫色素在水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯和氯仿中的溶解性。

1.3.2 吸收光譜特性取紫色素溶液5.0mL，采用紫外可見分光光度法在λ=200～600 nm范圍內(nèi)進行全波長掃描。

1.3.3 pH值對紫色素的影響取25mL比色管8支，分別加入紫色素溶液5.0mL，再分別加入pH=2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的緩沖溶液至刻度，搖勻，室溫下放置30min后，測吸光度。

1.3.4 金屬離子對紫色素的影響取10mL比色管21支，分成7組，每組3支，分別加入紫色素溶液5.0 mL，再分別加入0.500 mol/L、0.250 mol/L和0.100 mol/L的含有Cu2+、Ba2+、Mn2+、Ca2+、K+、Fe2+、和Fe3+的溶液至刻度。在室溫下放置30min，測吸光度。

1.3.5 光照對紫色素的影響取50mL容量瓶2支，編號為a、b，分別加入紫色素溶液至刻度，將a管避光放置，b管置于室內(nèi)光線下，隔12 h取樣一次，測吸光度。

1.3.6 食品添加劑對紫色素的影響取10mL比色管7支，編號為1～7號，分別加入紫色素溶液3.0mL,1～6號管分別加1.00×10-3mol/L、5.00×10-3mol/L、1.00×10-2mol/L、5.00×10-2mol/L、0.150 mol/L和0.200mol/L的苯甲酸鈉溶液至5.0m L，7號管加水至5mL，放置2 h后測吸光度，再取10mL比色管6支，分別加入0.15mol/L苯甲酸鈉溶液和紫色素溶液，放置2 h后測其吸光度。

1.3.7 紫色素對DPPH的影響取10mL比色管7支，依次加入52.0μg/mL的DPPH 2.0mL，加入不同量的紫色素溶液用無水乙醇補足體積至5mL，混勻避光，暗室下反應(yīng)30min，取出后于517 nm處測吸光度，用相應(yīng)空白試劑作對照。以維生素C做陽性對照組，分別計算紫色素和維生素C對DPPH自由基的清除率。

2 結(jié)果

2.1 紫色素的外觀、顏色及溶解性紫色素在室溫下為膏狀，氣芳香，不溶于氯仿，難溶于丙酮、乙醚、乙酸乙酯，溶于乙醇、甲醇，易溶于水。

2.2 吸收光譜特性葡萄皮紫色素溶液的最大吸收波長為279 nm。見圖1。

圖1 葡萄皮紫色素吸收光譜

2.3 pH值對紫色素的影響葡萄皮紫色素在pH值= 3～6吸光度值無明顯差異,而在pH=7～8范圍內(nèi)吸光度值變化較大。具體結(jié)果如下：空白吸光度為0.177 A，pH值=2時吸光度為0.177 A，pH值=3時吸光度為0.176 A，pH值=4時吸光度為0.178 A，pH值=5時吸光度為0.178 A，pH值=6時吸光度為0.178 A，pH值=7時吸光度為0.202 A，pH值=8時吸光度為0.192 A。

2.4 金屬離子對紫色素的影響加入Ca2+、Ba2+、Mn2+、K+溶液的紫色素溶液吸光度值無明顯變化，加入Cu2+、Fe2+、Fe3+的紫色素溶液吸光度值變化較大。實驗結(jié)果表明Fe2+、Fe3+、Cu2+對色素均有一定影響。結(jié)果：紫色素溶液濃度為0.100 mol/L時，Cu2+、Ba2+、Mn2+、Ca2+、K+、Fe2+、Fe3+吸光度分別為0.176、0.175、0.190、0.180、0.190、0.254、0.349；紫色素溶液濃度為0.250mol/L時，Cu2+、Ba2+、Mn2+、Ca2+、K+、Fe2+、Fe3+吸光度分別為0.297、0.177、0.194、0.190、0.196、0.307、0.685；紫色素溶液濃度為0.500mol/L時，Cu2+、Ba2+、Mn2+、Ca2+、K+、Fe2+、Fe3+吸光度分別為0.318、0.180、0.197、0.272、0.195、0.448、0.804。

2.5 光照對紫色素的影響a管吸光度值無明顯變化，b管吸光度值減小，實驗結(jié)果表明光對紫色素有降解作用。結(jié)果如下：光照時間為12、24、36、48、60 h時，a管吸光度值分別為0.400、0.390、0.392、0.388、0.390；b管吸光度值分別為0.398、0.370、0.387、0.358、0.340。

2.6 防腐劑對紫色素的影響加入不同濃度苯甲酸鈉，紫色素吸光度值無明顯差異，溶液中色素溶液濃度遞增吸光度值增大，呈一定線性關(guān)系，防腐劑對紫色素的影響。結(jié)果如下：不同濃度防腐劑分別為(1.00×10-3)mol/L、(5.00×10-3)mol/L、(1.00×10-2)mol/ L、(5.00×10-2)mol/L、0.150mol/L、0.200mol/L、0mol/ L，吸光度分別為0.246 A、0.253 A、0.250 A、0.257 A、0.259 A、0.263 A、0.260 A。同濃度防腐劑對紫色素的影響具體結(jié)果如下，同濃度防腐劑色素溶液為1.00 mL，苯甲酸鈉溶液為4.00 mL時吸光度值為0.155A，溶液為1.50mL，苯甲酸鈉溶液為3.50mL時吸光度值為0.180 A，溶液為2.00mL，苯甲酸鈉溶液為3.00mL時吸光度值為0.216A，溶液為2.50mL，苯甲酸鈉溶液為2.50mL時吸光度值為0.240 A，溶液為3.00mL，苯甲酸鈉溶液為2.00mL時吸光度值為0.271 A，溶液為4.00m L，苯甲酸鈉溶液為1.00m L時吸光度值為0.329A。

2.7 紫色素對DPPH的影響紫色素清除DPPH自由基的IC50=331μg/mL，VC清除DPPH自由基的IC50= 20.8μg/mL，由此得出，紫色素清除DPPH自由基的能力比VC弱。紫色素對DPPH的影響具體結(jié)果如下：紫色素濃度為0.00μg/mL時，吸光度為0.513 A，對DPPH清除率為0.00%；紫色素濃度為80.0μg/mL時，吸光度為0.451 A，對DPPH清除率為12.1%；紫色素濃度為160μg/mL時，吸光度為0.419 A，對DPPH清除率為18.3%；紫色素濃度為240μg/mL時，吸光度為0.382 A，對DPPH清除率為25.5%；紫色素濃度為320μg/m L時，吸光度為0.340 A，對DPPH清除率為33.7%；紫色素濃度為400μg/mL時，吸光度為0.297A，對DPPH清除率為42.1%。

3 討論

葡萄品種繁多，廣泛分布于全國各地，葡萄皮中含有較多的天然色素可廣泛用于食品、藥品、化妝品等領(lǐng)域中而且色澤鮮艷，與合成色素相比具有一定的營養(yǎng)和藥理作用[5]。出于對合成色素安全性的擔憂，天然色素[6]替代合成色素已成為未來發(fā)展趨勢。

葡萄皮色素為芳香族色素，體系pH值不同時，芳香族色素結(jié)構(gòu)重排改變了存在的結(jié)構(gòu)形式[7]，使芳香族色素的色澤發(fā)生改變。因此，在葡萄皮紫色素的應(yīng)用過程中要注意pH值的大小，以免影響色澤。

葡萄皮主要含有花色素、花色苷等物質(zhì)[8]，F(xiàn)e3+與花色素形成螯合物，所以Fe3+對葡萄皮紫色素影響很大，而Cu2+對色素的色澤也有較大破壞作用。該色素不能存放在鐵制容器里，以免色素被破壞影響色澤。光可能使紫色素降解，所以不易在光照條件下長時間保存，應(yīng)避光貯存。

食品添加劑對色素影響不大，色素可以廣泛應(yīng)用于含食品添加劑的食品領(lǐng)域中，色澤鮮亮，安全性高。

葡萄皮色素中存在多種生物活性物質(zhì)，如花色苷類、多酚類、黃酮類等，具有抗氧化性和清除自由基等作用。這對抗癌、防癌、抗衰老、預(yù)防心血管疾病，提高身體健康有很好的作用[9-10]。本實驗通過葡萄皮紫色素對DPPH自由基的清楚作用，表明葡萄皮紫色素有一定抗氧化能力與文獻報道[11-13]一致。

葡萄皮紫色素在常溫下為紫色膏狀，氣芳香，易溶于水。在pH值=3～6范圍內(nèi)穩(wěn)定性較好。Fe3+、Fe2+、Cu2+對其有一定影響。苯甲酸鈉對紫色素穩(wěn)定性無明顯影響，可用于食品、飲料的生產(chǎn)領(lǐng)域中。長時間光照對紫色素具有降解作用。紫色素能夠清除DPPH自由基，表明具有一定的抗氧化性。其他因素如糖類等對葡萄皮紫色素穩(wěn)定性的影響還有待于進一步研究。

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Extraction and Stability of the Pu rp le Pigm en t in Grape Skin

Zhang W eim in
(HezeMedicalColleges，Heze 274000，Shangdong)

ObjectiveThe extraction and stability of Purple pigment in Grape Skin were studied.M ethods The Grape Skin w as taken as raw materialw ith the 80%ethanol extracted Grape skin purp le pigment,and its stability had been donemore through research.Resu lts The purple pigment ispurple cream,fragrantair,notdissolve in chloroform,hardly dissolve in acetone,ethylether,ethyl acetate,dissolve inmethanol,ethanol,easy to dissolve in water;The stability of this purple pigmentwas good when pH iswithin 3.0～6.0;Fe3+,Cu2+,Fe2+on the purple is known as a certain impact,Ba2+, M n2+,Ca2+,K+has little effect to the purple pigment;The stability of the purple pigmentgotw orse under the light;the pur?ple pigmentdid not react toomuch to the preservative;purple pigment removal capacity than Vc weak DPPH free radical. Con clusion Purple pigment in the grape skin during the actual production app lication should pay attention to ad justpH, dark storage,avoid to use of iron containers;preservatives on the purple pigmentof no significant impact;purple pigment hassomeantioxidantactivity.

purple pigmentof grape skin;naturalpigmentextracted;stability

S663.1;TS264.3

A

1008-4118（2015）03-0008-04

10.3969/j.issn.1008-4118.2015.03.004

2015-04-14

張衛(wèi)敏(1986-)，女，碩士研究生。研究方向：藥物新劑型與新技術(shù)。