赤霞珠葡萄皮花色素穩(wěn)定性研究

楊娟娟，王 斌

銀川能源學(xué)院 (寧夏銀川 750000)

花色素是一種存在于紅葡萄皮中紅色素，常以糖苷形式存在[1]?，F(xiàn)己查明有十幾種花色素苷，主要為翠雀素、矢車菊素、矮牽牛苷配基等[2]。葡萄皮中的花色素含量隨葡萄品種的不同差別較大，一般野生種葡萄花色素含量在42～59 mg/kg[3]。葡萄皮中的水溶性花色苷色素，隨pH值而變化其色調(diào)有明顯差異，酸性時(shí)呈紅至紫紅色，堿性時(shí)呈暗藍(lán)色，鐵離子存在下呈暗紫色，在一定強(qiáng)度的光、熱條件下穩(wěn)定性較差[4,5]。從葡萄皮中分離出的花色素晶體多為針形，它的提取物濃縮物是紅至暗紫色液狀、塊、粉末狀或糊狀物質(zhì)。其有兩個(gè)吸收波長(zhǎng)范圍，一個(gè)在可見光區(qū)(波長(zhǎng)為465～560 nm)；另一個(gè)在紫外光區(qū)(波長(zhǎng)為270～280 nm)[6]。葡萄皮花色素有很多功效，如美容，改善視覺功能，抗輻射，天然抗氧化劑等[7]。本研究以寧夏特色釀酒葡萄品種赤霞珠為原料[8]，使用我們之前報(bào)道的葡萄皮花色素的最佳提取工藝條件提取的赤霞珠葡萄皮粗提液[9]，再通過過濾、濃縮等工藝得到葡萄皮花色素的樣品濃縮液，考查不同條件對(duì)葡萄皮花色素穩(wěn)定性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

采自于寧夏賀蘭山東麓釀酒基地，冷凍備用。

1.2 主要試劑與儀器

主要試劑：無水乙醇(99.7%)、Na2SO3(98%)、山梨酸鉀(CP，98%)、檸檬酸(1 mol/L)、ZnSO4·7H2O(99%)、CaSO4·2H2O(98%)，購于安耐吉試劑官網(wǎng)。

主要儀器設(shè)備：KQ-250B型超聲清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；電子天平(梅特勒-托利多 220 g/0.1 mg,ME204)，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1葡萄皮花色素樣品制備

選用釀酒葡萄品種赤霞珠的葡萄皮為原料，對(duì)其進(jìn)行分選、烘干、磨粉處理。提取赤霞珠葡萄皮中花色素，對(duì)提取的粗提液抽濾，使用真空系統(tǒng)將提取溶劑去除，得到的葡萄皮花色素的濃縮液，樣品用于下一步穩(wěn)定性的研究。

1.3.2紫外可見光譜掃描

在紫外可見光譜儀上進(jìn)行掃描，掃描波長(zhǎng)范圍在450～600 nm，圖1為赤霞珠葡萄皮花色素的紫外可見光譜圖。由此圖可以看出，在可見光區(qū)530 nm處有花色苷的特征吸收峰。

圖1 葡萄皮花色素的紫外可見光譜圖

1.3.3葡萄皮花色素穩(wěn)定性的研究

1.3.3.1 考察不同pH 值的影響

將所得樣品濃縮液稀釋5倍，各取1 mL數(shù)份，向其中分別加入不同pH值的檸檬酸-Na2HPO4緩沖液，定容至100 mL，每隔2 d取樣1次進(jìn)行紫外可見光譜掃描，在最大吸收波長(zhǎng)530 nm下測(cè)定其吸光度，考察不同pH值對(duì)赤霞珠葡萄皮花色素穩(wěn)定性的影響。

1.3.3.2 考察不同光照條件的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的考察結(jié)果，在最佳pH值條件下，使用檸檬酸-Na2HPO4作緩沖液，配制赤霞珠葡萄皮花色素的溶液為目標(biāo)待測(cè)液，分別置于室內(nèi)、室外的光照條件下，每隔2 d取樣1次，在最大吸收波長(zhǎng)530 nm下測(cè)定其吸光度，分析在相應(yīng)的pH值下，光照強(qiáng)度對(duì)赤霞珠葡萄皮花色素穩(wěn)定性的影響。

1.3.3.3 考察不同添加劑對(duì)葡萄皮色素穩(wěn)定性的影響

分別取1 mL樣品濃縮液提于100 mL的容量瓶中，分別向其中加入配制好的不同濃度的添加劑-Na2SO3、山梨酸鉀、檸檬酸及金屬離子(Ca2+、Zn2+)溶液稀釋定容。振蕩均勻后在黑暗的條件下靜置2 h后，每隔30 min取樣1次，在最大吸收波長(zhǎng)530 nm下測(cè)定其吸光度，考查不同類型的添加劑對(duì)赤霞珠葡萄皮花色素穩(wěn)定性的影響。

2 結(jié)果與討論

2.1 葡萄皮花色素的穩(wěn)定性研究

2.1.1不同pH值對(duì)葡萄皮花色素的影響

如圖2所示,在pH值為1.0～4.0時(shí)赤霞珠葡萄皮花色素比較穩(wěn)定。其中，pH值為1.0～2.0的樣品溶液，在最大吸收波長(zhǎng)530 nm處的吸光度基本保持不變；pH值為3.0～4.0樣品溶液，其吸光度在第6 d出現(xiàn)下降趨勢(shì)，下降趨勢(shì)不是很明顯；但當(dāng)pH值在5.0～6.0，樣品溶液的吸光度在第4 d就出現(xiàn)了明顯的下降趨勢(shì)；pH值為7時(shí)，在第2 d就出現(xiàn)極度明顯的下降趨勢(shì)，說明在此條件下葡萄色素極不穩(wěn)定。由此可見，葡萄色素在酸性較強(qiáng)的環(huán)境下具有較好的穩(wěn)定性。

2.1.2光照對(duì)葡萄皮花色素穩(wěn)定性的影響

如圖3所示，選取pH值為1、2、3的樣品溶液各2份，置于室外光和室內(nèi)光下，可以看出在室外光下的吸光度比室內(nèi)光的吸光度的變化趨勢(shì)明顯，在第4 d時(shí)室外光強(qiáng)度照射的樣品吸光度急劇上升，第4 d后又迅速下降，在室內(nèi)光照射下，樣品溶液的吸光度下降趨勢(shì)非常緩慢，當(dāng)放置到第10 d時(shí)，在同一水平的pH值下，室外光照射下的赤霞珠葡萄皮花色素吸光度均小于室內(nèi)光照射下的吸光度。由此可以得出結(jié)論：室外強(qiáng)烈的日光照射對(duì)花色素穩(wěn)定性影響較大，長(zhǎng)期照射可能會(huì)導(dǎo)致葡萄花色素快速降解。

圖2 不同pH值對(duì)赤霞珠葡萄色素穩(wěn)定性的影響

圖3 光照對(duì)赤霞珠葡萄色素穩(wěn)定性的影響

2.1.3不同添加劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

2.1.3.1 Na2SO3對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

如圖4所示，將樣品溶液避光放置30 min，其吸光度急劇減小，其吸光度在30 min之后保持平穩(wěn)下降趨勢(shì)。當(dāng)Na2SO3的濃度達(dá)到0.05 g/L時(shí)，樣品的吸光度在30～60 min內(nèi)迅速下降。由此可見，在避光條件下，向葡萄皮花色素的樣品溶液中加入低濃度的Na2SO3，葡萄皮花色素可以較短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。

圖4 Na2SO3對(duì)赤霞珠葡萄皮色素穩(wěn)定性的影響

2.1.3.2 山梨酸鉀對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

如圖5所示，在樣品溶液中加入不同濃度的山梨酸鉀，其濃度越低越有利于保持色素的穩(wěn)定性，添加劑山梨酸鉀的濃度越高樣品的吸光度越小，說明高濃度的山梨酸鉀會(huì)導(dǎo)致葡萄皮色素發(fā)生褪色作用。

圖5 山梨酸鉀對(duì)赤霞珠葡萄皮色素穩(wěn)定性的影響

2.1.3.3 檸檬酸對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

如圖6所示，隨著檸檬酸濃度的增加，赤霞珠葡萄皮花色素的吸光度也逐漸增大，可以說明加入適當(dāng)?shù)母邼舛葯幟仕峥梢云鸬矫黠@的增色作用。

圖6 檸檬酸對(duì)赤霞珠葡萄皮色素穩(wěn)定性的影響

2.1.3.4 Ca2+對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

如圖7所示，Ca2+濃度低于1.0 mol/L 時(shí)，對(duì)葡萄皮色素吸光度影響較小，當(dāng)Ca2+濃度為1.0 mol/L時(shí)，吸光度快速增加。說明一定量的Ca2+對(duì)葡萄皮色素有輔色作用，當(dāng)濃度不能高于1.0 mol/L時(shí)，吸光度明顯減小，說明輔色作用減弱。

圖7 Ca2+對(duì)赤霞珠葡萄皮色素穩(wěn)定性的影響

2.1.3.5 Zn2+對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

如圖8所示，葡萄皮色素吸光度隨溶液中Zn2+濃度的增加而增大，呈成正相關(guān)關(guān)系，說明高濃度的Zn2+有利于葡萄皮色素的增色作用。

圖8 Zn2+對(duì)赤霞珠葡萄皮色素穩(wěn)定性的影響

3 結(jié)論

本研究選用釀酒葡萄品種赤霞珠的葡萄皮濃縮液作為原料，配制了一系列的樣品溶液，考察了不同條件對(duì)赤霞珠葡萄皮花色素穩(wěn)定性的影響。在試驗(yàn)中長(zhǎng)時(shí)間的高溫和光照對(duì)葡萄皮花色素有明顯的破壞作用，加入低濃度的 Na2SO3、山梨酸鉀等防腐劑，有利于保持葡萄皮色素的穩(wěn)定性。高濃度的檸檬酸、Zn2+對(duì)葡萄皮色素有一定的護(hù)色作用；當(dāng)Ca2+小于1.0 mol/L時(shí)具有較好的輔色效果。