天然食用色素主要是從植物等天然原料中提取并 經(jīng)過(guò)精制加工而成的產(chǎn)品,自十九世紀(jì)中葉第一種 人工合成有機(jī)色素——胺紫問(wèn)世以來(lái),合成色素被 大量應(yīng)用于食品中,這些人工合成色素有著色彩鮮 艷、著色力強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定、價(jià)廉易得等優(yōu)點(diǎn)。南瓜 (Cucurbita moschata Duch.)為葫蘆科南瓜屬植物, 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,含有治病、防癌等多種功能性因子, 具有多種食療保健作用。南瓜高Ca2+、高K+1、低Na+1 的特點(diǎn),特別適合中老年人和高血壓患者,有利于預(yù) 防骨質(zhì)疏松和高血壓。因此,從南瓜中提取的色素不 僅安全可靠而且還有食療和藥用價(jià)值,南瓜色素具有 極大的市場(chǎng)潛力。南瓜加工廢棄物——南瓜果皮多 糖,作為南瓜中一類(lèi)含量較高的活性組分,具有明顯 的降血糖作用。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
中國(guó)南瓜(供試原料為新鮮南瓜,市售,洗凈, 去皮,切片后備用)。 無(wú)水乙醇、氯化氫、氫氧化鈉、抗壞血酸、過(guò) 氧化氫、蔗糖、亞硫酸鈉、苯甲酸等(Sigma-Aldrich (上海)貿(mào)易有限公司)。
1.2 儀器與設(shè)備
Orion868 pH計(jì)(美國(guó)Thermo Orion 公司); UV-762可見(jiàn)紫外分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有 限公司);JYL-610九陽(yáng)打漿機(jī)(九陽(yáng)股份有限公 司);CR21G Ⅲ高速冷凍離心機(jī)(日本日立公司);DK-S26電熱恒溫水浴鍋(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公 司);電子天平。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 最適料液比的確定
稱(chēng)取6份南瓜,每份5 g。其他條件相同時(shí),用體 積分?jǐn)?shù)95%乙醇,以不同料液比(1︰6,1︰8,1︰10,1︰12,1︰14和1︰16 g/mL)加入碎狀南瓜中, 將其放入50 ℃恒溫箱中浸提2 h。將得到的浸提液離 心后,稀釋到相同倍數(shù),在446 nm波長(zhǎng)下用7200可見(jiàn) 分光光度計(jì)分別測(cè)其吸光度。
1.3.2 最適浸提劑濃度的確定
稱(chēng)取5份南瓜,每份5 g。其他的條件相同時(shí),用 5種不同體積分?jǐn)?shù)(20%,40%,60%,80%和100%) 的乙醇提取。以料液比1︰10(g/mL)得到浸提液, 離心過(guò)濾。在446 nm波長(zhǎng)下用7200可見(jiàn)分光光度計(jì)分 別測(cè)其吸光度。
1.3.3 最適浸提溫度的確定
稱(chēng)取6份南瓜,每份5 g,其他的條件相同時(shí), 使用體積分?jǐn)?shù)95%乙醇,以料液比1︰10(g/mL)投 料,在不同溫度下(30,40,50,60,70和80 ℃)進(jìn) 行提取,將得到的浸提液進(jìn)行離心處理,再將其稀釋 到相同倍數(shù)。在446 nm波長(zhǎng)下用7200可見(jiàn)分光光度計(jì) 分別測(cè)其吸光度。
1.3.4 最適浸提時(shí)間的確定
稱(chēng)取6份南瓜,每份5 g,以料液比1︰5(g/mL) 加入體積分?jǐn)?shù)95%乙醇,之后在60 ℃條件下的水浴鍋 中恒溫浸提不同時(shí)間(2,3,4,5和6 h),再將其浸 提液離心處理后稀釋到相同的倍數(shù),在446 nm波長(zhǎng)下 用7200可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)其吸光度。
1.3.5 光照對(duì)南瓜黃色素穩(wěn)定性的影響
取處理過(guò)的濃度為0.5%的南瓜黃色素溶液放置在 自然光照下0,2,6,12和24 h后分別測(cè)定其吸光度。
1.3.6 溫度對(duì)南瓜黃色素穩(wěn)定性的影響
取處理過(guò)的濃度為0.5%的南瓜黃色素溶液分別在 30,50,60,80和100 ℃下測(cè)定其吸光度。
1.3.7 pH對(duì)南瓜黃色素穩(wěn)定性的影響
取處理過(guò)的濃度為0.5%的南瓜黃色素溶液分別在 pH 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13和 14的條件下進(jìn)行測(cè)定。
1.3.8 氧化劑對(duì)南瓜黃色素穩(wěn)定性的影響
過(guò)氧化氫濃度為0,0.2%,0.6%,1.0%,1.4%和 2.0%的6組處理過(guò)的濃度0.5%的南瓜黃色素溶液分別 測(cè)定其吸光度。
1.3.9 還原劑對(duì)南瓜黃色素穩(wěn)定性的影響
亞硫酸鈉濃度為0,0.01%,0.02%,0.03%, 0.04%和0.05%的6組處理過(guò)的濃度0.5%的南瓜黃色素 溶液分別測(cè)定其吸光度。
2 結(jié)果與分析
2.1 料液比和乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)南瓜色素提取的影響
用6種不同的料液比對(duì)南瓜色素進(jìn)行提取,試驗(yàn) 結(jié)果如圖1所示。可看出南瓜色素的吸光度在0.1~0.3 之間,曲線呈下滑趨勢(shì),料液比越低,南瓜色素的提 取效果越好。料液比較低,曲線下滑很快,在1︰ 8~1︰12(g/mL)間處于較平穩(wěn)狀態(tài);料液比較高, 南瓜色素的吸光度繼續(xù)快速下降,考慮到試驗(yàn)的方便 性,可選擇1︰10(g/mL)的料液比作為南瓜色素提 取的條件。 用5種不同的乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)南瓜色素進(jìn)行提 取,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。可看出乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)南 瓜色素的提取曲線呈上升趨勢(shì),且越來(lái)越陡,當(dāng)乙醇 體積分?jǐn)?shù)為100%時(shí)吸光度達(dá)到最大值,因此當(dāng)乙醇 體積分?jǐn)?shù)為20%,40%,60%和80%時(shí)南瓜色素的提 取效果均不好,無(wú)水乙醇效果最好。
2.2 提取溫度和浸提時(shí)間對(duì)南瓜色素提取的影響
用30~90 ℃的6組不同的溫度對(duì)南瓜色素進(jìn)行提 取,試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。可看出曲線先上升,在70 ℃時(shí)到達(dá)最大值點(diǎn)后開(kāi)始下降,因此隨著溫度升高, 南瓜色素的提取效果越好,但超過(guò)70 ℃后南瓜色素提 取效果反而下降,在70 ℃時(shí),南瓜色素的吸光度達(dá)到 最大值,因此選定70 ℃為最適提取溫度。
3 結(jié)論
南瓜色素的提取的最佳工藝條件為:乙醇體積分 數(shù)95%、浸提溫度70 ℃、料液比1︰10(g/mL)、浸 提時(shí)間5 h。 光照和溫度對(duì)南瓜色素的穩(wěn)定性影響較顯著,隨 溫度升高,南瓜色素穩(wěn)定性逐漸下降,在pH 2~14范 圍內(nèi)比較穩(wěn)定,氧化劑與還原劑對(duì)南瓜色素影響均不 顯著,隨著濃度增加,穩(wěn)定性有微小的波動(dòng),常用食 品添加劑苯甲酸、抗壞血酸、蔗糖對(duì)南瓜色素也比較 穩(wěn)定。 南瓜色素是一種食用安全、提取簡(jiǎn)單且成本低的 理想天然色素。其色澤鮮亮、穩(wěn)定性好、資源富足, 可用作面包、飲料、糕點(diǎn)、藥品等的著色,改變食品 色澤,增強(qiáng)特有風(fēng)味。使用時(shí)要考慮光照對(duì)南瓜色素 穩(wěn)定性的影響。
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