圣女果色素穩(wěn)定性研究

張 燕，張洪斌，王和飛

（1.海南熱帶海洋學(xué)院海洋科學(xué)技術(shù)學(xué)院，海南三亞 572022；2.海南熱帶海洋學(xué)院生命科學(xué)與生態(tài)學(xué)院，海南三亞 572022）

0 引言

圣女果（Lycopersivonesculentum Mill.）是人們喜食的一種熱帶水果，不僅味道可口，而且含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：蛋白質(zhì)0.7%～1.3%、糖類3.0%～5.5%、天然有機(jī)酸0.15%～0.75%，以及礦物質(zhì)和維生素等[1]。圣女果果實(shí)中還含有番茄紅素，番茄紅素不僅可作為天然食用紅色素[2]，而且具有抗癌功能[3]、抗氧化功能[4]、增強(qiáng)免疫力[5]、保護(hù)心血管[6]等生理功能。目前，文獻(xiàn)對(duì)圣女果的研究主要集中在保鮮效果研究[7-8]、番茄紅素提取研究[9-10]、果脯工藝研究[11-12]、高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[13-14]等方面，未見對(duì)圣女果色素穩(wěn)定性方面的研究。試驗(yàn)對(duì)圣女果色素穩(wěn)定性進(jìn)行了探索研究，為圣女果色素的深度開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅色新鮮圓形圣女果。

無水乙醇、氫氧化鈉、濃鹽酸、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、氯化銅、氯化鋅、雙氧水、亞硫酸鈉、葡萄糖、檸檬酸、硝酸鈉、抗壞血酸，以上均為分析純。

1.2 儀器

SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵，杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海雙旭電子有限公司產(chǎn)品；DS-1型高速組織搗碎機(jī)，金壇市萬華實(shí)驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品；FA2204B型電子天平，北京鑫潤(rùn)科諾儀器儀表有限公司產(chǎn)品；DK-98-ⅡA型電熱恒溫水浴鍋，上海光學(xué)儀器廠產(chǎn)品；722N型可見分光光度計(jì)，上海儀電分析儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 色素樣品液的制備

準(zhǔn)確稱取90 g粉碎的新鮮圣女果果肉，在其加入90 mL的90%的乙醇溶液，在40℃的電熱恒溫水浴鍋中浸泡加熱1 h，取出冷卻15 min，抽濾，在45℃條件下濃縮20 min，得到提取液，稀釋20倍后定容備用。

1.3.2 確定最大吸收波長(zhǎng)

取適量的上述已制備好的色素樣品液，用可見分光光度計(jì)于不同波長(zhǎng)處測(cè)吸光度，以確定圣女果果肉色素的最大吸收波長(zhǎng)。

1.3.3 圣女果果肉色素穩(wěn)定性試驗(yàn)

（1）光照對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響。量取等量圣女果果肉色素樣品液，分別于室內(nèi)暗光、室內(nèi)散光、室外日光、白熾燈光、紫外光條件下放置 0（對(duì)照組），1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0 h，于波長(zhǎng)340 nm處測(cè)其吸光度。

（2）溫度對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響。量取等量圣女果果肉色素樣品液，設(shè)原液為對(duì)照組。分別在室溫，4，45，65，85℃條件下放置1 h后，取出冷卻10 min，于波長(zhǎng)340 nm處測(cè)其吸光度。

（3）pH值對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響。量取等量圣女果果肉色素樣品液，設(shè)原液為對(duì)照組。采用NaOH和HCl配制溶液的pH值為1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，等體積加入并攪拌混勻；室內(nèi)暗光靜置30 min，于波長(zhǎng)340 nm處測(cè)其吸光度。

（4）氧化劑和還原劑對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響。量取等量圣女果果肉色素樣品液，設(shè)原液為對(duì)照組。分別加入等體積3%，5%，10%，20%的H2O2溶液；0.1，0.5，1.0，2.0 mol/L的Na2SO3溶液；攪拌混勻，室內(nèi)暗光靜置30 min，于波長(zhǎng)340 nm處測(cè)其吸光度。

（5）金屬離子對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響。量取等量色素樣品液，設(shè)原液為對(duì)照組。分別加入等體積 0.05，0.10，0.50，1.00 mol/L 的 KCl，CaCl2，MgCl2，NaCl，CuCl2，ZnCl2溶液；振蕩混勻，在室內(nèi)暗光放置24 h后，于波長(zhǎng)340 nm處測(cè)其吸光度。

（5）食品添加劑對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響。量取等量色素樣品液，設(shè)原液為對(duì)照組。分別加入等體積0.05，0.10，0.50，1.00 mol/L的葡萄糖溶液、檸檬酸溶液、硝酸鈉溶液和抗壞血酸溶液；攪拌混勻，室內(nèi)暗光放置4 h后，于波長(zhǎng)340 nm處測(cè)其吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定圣女果果肉色素最大吸收波長(zhǎng)

圣女果色素最大吸收波長(zhǎng)見圖1。

由圖1可知，圣女果果肉色素的最大吸收波長(zhǎng)為340 nm。

2.2 圣女果果肉色素穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 光照對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響結(jié)果

光照對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖2。

圖1 圣女果色素最大吸收波長(zhǎng)

圖2 光照對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

由圖2可知，隨光照時(shí)間的延長(zhǎng)，室內(nèi)暗光和室內(nèi)散光下的色素吸光度基本沒變化；白熾燈光下的色素吸光度略有下降；紫外光和室外日光的色素吸光度下降明顯，尤其是室外日光。說明圣女果果肉色素在室內(nèi)暗光和室內(nèi)散光下很穩(wěn)定；在白熾燈光下較穩(wěn)定；而在紫外光和室外日光下不穩(wěn)定，尤其是在室外日光下極不穩(wěn)定。

2.2.2 溫度對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響結(jié)果

溫度對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖3。

圖3 溫度對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，45℃以下的色素吸光度與原液相比變化不大，說明在這條件下的圣女果果肉色素的穩(wěn)定性較好；當(dāng)溫度達(dá)到45℃以上時(shí)，色素的吸光度逐漸變小。說明溫度過高會(huì)破壞圣女果果肉色素分子結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致穩(wěn)定性變差。

2.2.3 pH值對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響結(jié)果

pH值對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖4。

由圖4可知，與原液相比，色素的吸光度變化較大，說明酸堿性對(duì)色素穩(wěn)定性有一定的影響。但在pH值3～8時(shí)色素的吸光度變化很小，說明在這范圍內(nèi)色素的穩(wěn)定性較好，之后隨酸堿性增高色素的穩(wěn)定性越來越差。

圖4 pH值對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

2.2.4 氧化劑和還原劑對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響結(jié)果

氧化劑H2O2對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖5，還原劑Na2SO3對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖6。

圖5 氧化劑H2O2對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

圖6 還原劑Na2SO3對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

由圖5和圖6可知，與原液相比，色素的吸光度變化較大。但隨著氧化劑H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，圣女果果肉色素的吸光度變化很小，說明圣女果果肉色素對(duì)氧化劑H2O2具有較好的穩(wěn)定性；而隨還原劑Na2SO3的濃度增高，其吸光度下降，說明圣女果果肉色素對(duì)還原劑Na2SO3不穩(wěn)定。

2.2.5 金屬離子對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響結(jié)果

金屬離子對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖7。

由圖7可知，與原液相比，加入不同金屬離子的色素液的吸光度有不同變化。隨金屬離子濃度增高，K+，Ca2+，Na+，Mg2+溶液的吸光度變化很小，而Cu2+和Zn2+溶液的吸光度變化沒有規(guī)律性。說明圣女果果肉色素對(duì)金屬離子K+，Ca2+，Na+，Mg2+具有較好穩(wěn)定性，對(duì)Cu2+和Zn2+的穩(wěn)定性較差。

圖7 金屬離子對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

2.2.6 食品添加劑對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響結(jié)果

食品添加劑對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響見圖8。

圖8 食品添加劑對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的影響

由圖8可知，隨著濃度升高，添加了葡萄糖溶液和檸檬酸溶液的色素吸光度變化很?。惶砑恿讼跛徕c溶液和抗壞血酸溶液的色素吸光度略有增大，但變化幅度不大；說明圣女果果肉色素對(duì)常見食品添加劑具有較好的穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

通過對(duì)圣女果果肉色素穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究可知，圣女果果肉色素對(duì)紫外光和室外日光較敏感，尤其是室外日光影響最強(qiáng)烈。圣女果果肉色素在45℃以下的穩(wěn)定性較好，超過45℃則會(huì)破壞色素分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致穩(wěn)定性變差；圣女果果肉色素具有較好的耐酸性，在pH值為3～8時(shí)穩(wěn)定性較好；圣女果果肉色素對(duì)氧化劑H2O2、常見食品添加劑和金屬離子K+，Ca2+，Na+，Mg2+具有較好的穩(wěn)定性；對(duì)Cu2+，Zn2+和還原劑Na2SO3不穩(wěn)定。因此，圣女果果肉色素應(yīng)在中性、較低溫度的暗光處保存效果更好，同時(shí)應(yīng)避免與還原劑接觸。這為圣女果色素在食品和化妝品中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。