李明達(dá)，姜 雪，臧 皓

(通化師范學(xué)院醫(yī)藥學(xué)院·吉林通化·134002)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 人們對(duì)于色素的要求也越來越高,合成色素雖然著色好，穩(wěn)定性高，但本身無任何營養(yǎng)價(jià)值且毒副作用較大[1]。在人們對(duì)物質(zhì)要求的不斷提高的同時(shí),對(duì)各種物質(zhì)的安全問題越來越重視，所以人們逐漸傾向于使用天然植物色素[2]，因此開發(fā)及使用天然色素已經(jīng)逐漸成為色素研究發(fā)展的必然趨勢(shì)[3]。

一年蓬Erigeron annuus (L.)Pers. 屬于菊科(Compositae)飛蓬屬(Erigeron)植物[4]，以全草入藥，生長于路邊、曠野山坡上、分布廣泛，但目前對(duì)其研究和應(yīng)用較少，其味苦、性涼、歸胃、大腸經(jīng)，有效成分具有清熱解毒，消食止瀉，主消化不良，抗炎的作用[5]。 一年蓬中含有豐富的色素，如果能夠大量開發(fā)應(yīng)用，不僅可以取代合成色素[6]，而且對(duì)天然色素的開發(fā)提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

一年蓬：采于通化頭道溝；95%乙醇、氯化鐵、氯化鈉、氫氧化鈣、濃鹽酸、氫氧化鈉（均為分析純）；食鹽、蔗糖、檸檬酸（均為食品級(jí)）。

1.1.2 主要儀器

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)；智能恒溫電熱套(鄭州長城科工貿(mào)有限公司）；電子天平（上海衡際科學(xué)儀器有限公司）；雙光束紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)

將采摘一年蓬植物陰干，切碎備用。 準(zhǔn)確稱取1g一年蓬植物用乙醇回流提取法提取， 將提取液自然冷卻后過濾，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇，并在最大吸收波長處測(cè)定吸光度。 平行實(shí)驗(yàn)3 次，取平均值。

1.2.2 最大吸收波長的確定

將一年蓬色素提取液進(jìn)行稀釋，在190～900nm 波長范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描，確定最大吸收波長[7]。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為確定一年蓬色素提取的最佳工藝條件， 選取料液比、乙醇濃度、提取溫度和提取時(shí)間四個(gè)因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平見表1[3]。

表 1 L9（34）正交試驗(yàn)因素水平表

1.3 一年蓬色素穩(wěn)定性的研究

1.3.1 pH 對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取一年蓬色素溶液5 份， 加入到由NaOH 溶液與HCl 溶液所配成的不同pH 的溶液中，振蕩，靜置1h，測(cè)其吸光度。

1.3.2 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取一年蓬色素溶液5 份，分別置于帶塞錐形瓶中，在不同溫度下加熱1h，測(cè)其吸光度。

1.3.3 光對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取一年蓬色素溶液5 份，置于帶塞容量瓶中。分別置于陽光充裕處 1、3、5、10、15 天，測(cè)其吸光度。

1.3.4 金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

取一年蓬色素溶液4 份，鈣離子、鐵離子、鈉離子、色素原液，測(cè)其吸光度值。

1.3.5 食品添加劑對(duì)色素的影響

配置一系列不同濃度的食鹽，蔗糖，檸檬酸溶液，分別加入一年蓬色素溶液放置1h，測(cè)其吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 最大吸收波長的確定

通過1.2.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)，考察一年蓬色素的最大吸收波長，詳見圖1。

圖1 一年蓬色素提取液的吸收光譜

由圖1 可知， 一年蓬色素提取液的最大吸收波長在λ=292nm 處有明顯吸收峰。 因此，可選取λ=292nm作為測(cè)定一年蓬色素溶液吸光度的特定波長。

2.2 正交試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2，通過L9（34）正交試驗(yàn)，可以看出影響一年蓬色素提取率最大的因素為乙醇濃度，其次為提取溫度,再次為提取時(shí)間，最后為料液比，即B＞C＞D＞A。 最優(yōu)組合為 A3B1C2D2，即料液比 1∶80，乙醇濃度50%,提取溫度90℃,提取時(shí)間1.5h。 最優(yōu)組合的驗(yàn)證試驗(yàn)表明，在此條件下對(duì)一年蓬色素進(jìn)行提取，得到色素提取的吸光度0.580。

表 2 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.3 一年蓬色素性質(zhì)的研究

2.3.1 pH 對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

通過pH 對(duì)一年蓬色素穩(wěn)定性的考察結(jié)果， 詳見圖2。

圖2 pH 對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

由圖2 可知,該色素在堿性條件較為穩(wěn)定，吸光度沒有明顯變化，顏色為淺綠色；隨著酸性條件的增加色素的吸光度降低，顏色有明顯變化，由綠色變?yōu)辄S色。所以該色素適合在堿性條件下使用。

2.3.2 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

通過溫度對(duì)一年蓬色素穩(wěn)定性的考察結(jié)果， 詳見圖3。

圖3 溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

由圖3 可知，溫度在100℃時(shí)，吸光度值最大，當(dāng)溫度低于100℃時(shí)吸光度值無明顯變化，穩(wěn)定性較好，當(dāng)溫度超過100℃后吸光度值明顯下降， 此時(shí)高溫使色素成分發(fā)生變化， 所以該色素在100℃時(shí)穩(wěn)定性最好。

2.3.3 光對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

通過光對(duì)一年蓬色素穩(wěn)定性的考察結(jié)果， 詳見圖4。

圖4 光對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

由圖4 可知，在10 天以內(nèi)，吸光度隨光照時(shí)間的增長而降低，在10～15 天時(shí)，吸光度不隨光照時(shí)間而變化，說明一定的光照時(shí)間對(duì)該色素穩(wěn)定性有影響，且穩(wěn)定性隨光照時(shí)間增長而下降， 超過10 天后穩(wěn)定性最好。

2.3.4 金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

通過金屬離子對(duì)一年蓬色素穩(wěn)定性的考察結(jié)果，詳見圖5。

圖5 金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

由圖5 可知，加入鐵離子后顏色發(fā)生變化，由綠色變?yōu)樽丶t色，吸光度值明顯增加，說明鐵離子可破壞一年蓬色素的成分，加入鈣離子和鈉離子后顏色無變化，吸光度值稍有改變， 說明鈣離子和鈉離子對(duì)一年蓬色素的穩(wěn)定性無明顯影響。

2.3.5 食品添加劑對(duì)色素的影響

通過實(shí)驗(yàn)可知，加入食品添加劑的色素，其吸光度無明顯變化， 故食品添加劑對(duì)一年蓬色素穩(wěn)定性無影響。

3 結(jié)論

通過正交試驗(yàn)得知， 一年蓬色素的最佳提取工藝為乙醇濃度 50%，浸提溫度 90°C，料液比為 1∶80，浸提時(shí)間1.5h。 在此條件下得到的色素提取液的吸光度為0.580。 該色素溶于有機(jī)溶劑，當(dāng)光照天數(shù)在10 天以內(nèi)其穩(wěn)定性一般，10 天之后的光照對(duì)一年蓬色素的吸光度無變化，穩(wěn)定性高。一年蓬色素在100°C 溫度時(shí)穩(wěn)定性最好，有一定耐堿性，除鐵離子以外其余金屬離子以及食品添加劑對(duì)一年蓬色素的影響較小。 從試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一年蓬色素穩(wěn)定性好，長時(shí)間光照下性質(zhì)穩(wěn)定，可考慮應(yīng)用于家紡染料中[8-10]。 一年蓬色素將是一種具有廣泛開發(fā)及使用前景的天然植物色素， 同時(shí)一年蓬這種植物能夠隨地可見、 繁殖能力強(qiáng)的天然植物的有效利用提供了新的途徑[11,12]。

天然色素大多數(shù)具有特殊的理化性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的穩(wěn)定性，雖然說合成色素顏色鮮艷穩(wěn)定性強(qiáng)[13,14]，但是現(xiàn)在世界各國嚴(yán)格限制了未清楚安全性的合成色素,不少的合成色素已被禁止使用[15]。 而如今天然植物色素通過優(yōu)化工藝， 提取變得簡便易得， 同時(shí)其本身安全、健康、許多還具有一定的藥用價(jià)值的特點(diǎn)，為現(xiàn)代色素工藝的發(fā)展提供重要依據(jù)。