仙人掌果红色素含量测定及其水溶液稳定性试验
关键词 仙人掌；红色素；测定；稳定性
仙人掌果又名仙掌子，为仙人掌科植物仙人掌Opuntia dikkenii Haw的果实[1]在我国广东雷州半鸟海岸产量十分丰富，由于果皮毛刺多，食用不便而长期未被开发利用，仙人掌成熟果个大(3～5克/个)，表皮深红色，果汁呈紫红色，民间作水果食用，无毒。有文献报道仙人掌红色素为甜菜色苷类化合物[2]，而我国于甜菜中提取的甜菜红色素已成为商品天然色素[3，4]，广泛用于糖果，冷饮，糖衣药品的着色[2]。仙人掌果的红色素含量大且易于提取，若能加工利用，其经济效益将十分可观。本文对该果的红色素含量进行测定及研究其水溶液的稳定性，为开发利用提供科学数据。
1 材料与样品处理
11 材料 721型分光光度计(上海分析仪器厂)，新鲜仙人掌成熟果(广东湛江湖光岩采集)。
12 仙人掌红色素对照品的制备 榨取仙人掌果汁100 mL，用石油醚脱脂后，拌硅藻土，自然干燥后用吡啶溶解，过滤，滤液减压浓缩溶剂至尽，得稠状固体。将此稠状固体加入硅胶层析柱上，依次用无水乙醇、70%乙醇和30%乙醇洗脱，收集红色洗脱液于干燥器中冰箱冷冻干燥得固体粉末红色素，纸层析上(30%乙醇展开剂)显示为单一化合物，碘蒸气检测无其它斑点。
13 样品处理 将全果(每个15～35 g)称重，碾烂，用蒸馏水溶解提取色素至尽，置于2 000 mL容量瓶中，加缓冲液(pH＝72的NaH2PO4～Na2HPO4，下同)定容至刻度，为供试液Ⅰ。另取成熟果榨取果汁20 mL，置于100 mL容量瓶中，用缓冲液定容至刻度，为供试液Ⅱ。
2 方法与结果
21 仙人掌果红色素含量的测定
211 工作曲线的制作 精密称取经柱层分离的干燥恒重的仙人掌红色素(固体)100 mg。配成200，400，600，800，1000 mg/L(内含缓冲液)的标准溶液。以1 cm比色皿，蒸馏水作空白溶液，于分光光度计537 nm波长处测其吸光度为0180，0363，0550，0731和0906，吸光度与浓度的线性关系为Y＝91X，r＝09999，样品在200～1000 mg/L处与吸光度呈线性关系。仙人掌红色素的吸收光谱如图1所示。
图1 仙人掌红色素的吸收光谱(略)
212 全果及果汁红色素的含量 取供试液Ⅰ及Ⅱ，测定其吸光度，结果换算如表1和表2所示。
表1 仙人掌全果红色素含量(略)
22 pH值对仙人掌红色素颜色作用及稳定性作用 分别用HCk和NaOH对色素溶液调节pH值为1～12，定容后于暗处放置(室温20℃左右)7 d，测定颜色变化。结果表明：红色素在pH＝70～72的溶液中最稳定，在7 d后其吸收值仅下降48%。新配色素溶液在pH＝1～12内颜色可互相转化。
表2 仙人掌果汁红色素含量(略)
23 仙人掌红色素的热稳定性试验 定量移取pH＝70的色素溶液置于50 mL容量瓶中，在40、60、80℃桓温水溶中放置1 h，冷动后，在波长537 nm处测其前后吸收值，吸收值分别为20℃时的951%、688%、280%，另放置于4℃冰箱14 d，吸收值仅下降11%。
24 仙人掌红色素的光稳定性试验 定量移取pH＝70的色素溶液，在室内灯光，室外强光及阳光下暴晒，每间隔2 h取部分溶液依法测吸收值。室内灯光(日光灯)及室外强光照射10 h，其吸收值几乎无变化；阳光暴晒温度达40℃，与热稳定性结果一致，说明光照对色素稳定性影响甚微。
25 金属离子对仙人掌红色素的影响 001 mok/L的20种常见阳离子和6种阴离子滴加入色素溶液中，试验结果如表3所示。
表3 金属离子对仙人掌红色素作用的颜色变化(略)
26 添加剂对仙人掌红色素的影响 在色素溶液中加入少量常用防腐剂及5%的蔗糖和葡萄糖溶液，观察颜色的变化，结果如表4所示。
表4 添加剂对仙人掌红色素的作用(略)
3 讨论
从上述结果可以看出，仙人掌红色素的含量与果实的成熟度有关：果皮青而饱满的果实称为准成熟果，全果红色素平均含量692%，果汁红色素平均含量226%；果皮深红的为成熟果，全果红色素平均含量可达880%，果汁红色素平均含量308%；成果越大，色素含量越高。一般生产提取色素时，榨取果汁，过滤干燥即可。
仙人掌红色素干燥下可长期保存，但其水溶液的热稳定性不够理想，在运输贮存时避免接触Fe、Zn、Cu等金属或离子，添加剂不宜用安息香酸和山梨酸。
4 参考文献
1 谢宗万主编全国中草药汇编北京：人民卫生出版社，1996281
2 王璋译食品化学北京：中国轻工业出版社，1991472～473
3 马自超，庞业珍著天然食用色素化学及生产工艺学北京：中国林业出版社，199442～43
4 蔺定远著食用色素的识别与应用北京：中国食品出版社，198789～90
广东医学院青年科研基金资助
(广东医学院化学教研室, 湛江 524023), 百拇医药(刘江琴 蔡春 莫丽儿 庄海旗)
仙人掌果又名仙掌子，为仙人掌科植物仙人掌Opuntia dikkenii Haw的果实[1]在我国广东雷州半鸟海岸产量十分丰富，由于果皮毛刺多，食用不便而长期未被开发利用，仙人掌成熟果个大(3～5克/个)，表皮深红色，果汁呈紫红色，民间作水果食用，无毒。有文献报道仙人掌红色素为甜菜色苷类化合物[2]，而我国于甜菜中提取的甜菜红色素已成为商品天然色素[3，4]，广泛用于糖果，冷饮，糖衣药品的着色[2]。仙人掌果的红色素含量大且易于提取，若能加工利用，其经济效益将十分可观。本文对该果的红色素含量进行测定及研究其水溶液的稳定性，为开发利用提供科学数据。
1 材料与样品处理
11 材料 721型分光光度计(上海分析仪器厂)，新鲜仙人掌成熟果(广东湛江湖光岩采集)。
12 仙人掌红色素对照品的制备 榨取仙人掌果汁100 mL，用石油醚脱脂后，拌硅藻土，自然干燥后用吡啶溶解，过滤，滤液减压浓缩溶剂至尽，得稠状固体。将此稠状固体加入硅胶层析柱上，依次用无水乙醇、70%乙醇和30%乙醇洗脱，收集红色洗脱液于干燥器中冰箱冷冻干燥得固体粉末红色素，纸层析上(30%乙醇展开剂)显示为单一化合物，碘蒸气检测无其它斑点。
13 样品处理 将全果(每个15～35 g)称重，碾烂，用蒸馏水溶解提取色素至尽，置于2 000 mL容量瓶中，加缓冲液(pH＝72的NaH2PO4～Na2HPO4，下同)定容至刻度，为供试液Ⅰ。另取成熟果榨取果汁20 mL，置于100 mL容量瓶中，用缓冲液定容至刻度，为供试液Ⅱ。
2 方法与结果
21 仙人掌果红色素含量的测定
211 工作曲线的制作 精密称取经柱层分离的干燥恒重的仙人掌红色素(固体)100 mg。配成200，400，600，800，1000 mg/L(内含缓冲液)的标准溶液。以1 cm比色皿，蒸馏水作空白溶液，于分光光度计537 nm波长处测其吸光度为0180，0363，0550，0731和0906，吸光度与浓度的线性关系为Y＝91X，r＝09999，样品在200～1000 mg/L处与吸光度呈线性关系。仙人掌红色素的吸收光谱如图1所示。
图1 仙人掌红色素的吸收光谱(略)
212 全果及果汁红色素的含量 取供试液Ⅰ及Ⅱ，测定其吸光度，结果换算如表1和表2所示。
表1 仙人掌全果红色素含量(略)
22 pH值对仙人掌红色素颜色作用及稳定性作用 分别用HCk和NaOH对色素溶液调节pH值为1～12，定容后于暗处放置(室温20℃左右)7 d，测定颜色变化。结果表明：红色素在pH＝70～72的溶液中最稳定，在7 d后其吸收值仅下降48%。新配色素溶液在pH＝1～12内颜色可互相转化。
表2 仙人掌果汁红色素含量(略)
23 仙人掌红色素的热稳定性试验 定量移取pH＝70的色素溶液置于50 mL容量瓶中，在40、60、80℃桓温水溶中放置1 h，冷动后，在波长537 nm处测其前后吸收值，吸收值分别为20℃时的951%、688%、280%，另放置于4℃冰箱14 d，吸收值仅下降11%。
24 仙人掌红色素的光稳定性试验 定量移取pH＝70的色素溶液，在室内灯光，室外强光及阳光下暴晒，每间隔2 h取部分溶液依法测吸收值。室内灯光(日光灯)及室外强光照射10 h，其吸收值几乎无变化；阳光暴晒温度达40℃，与热稳定性结果一致，说明光照对色素稳定性影响甚微。
25 金属离子对仙人掌红色素的影响 001 mok/L的20种常见阳离子和6种阴离子滴加入色素溶液中，试验结果如表3所示。
表3 金属离子对仙人掌红色素作用的颜色变化(略)
26 添加剂对仙人掌红色素的影响 在色素溶液中加入少量常用防腐剂及5%的蔗糖和葡萄糖溶液，观察颜色的变化，结果如表4所示。
表4 添加剂对仙人掌红色素的作用(略)
3 讨论
从上述结果可以看出，仙人掌红色素的含量与果实的成熟度有关：果皮青而饱满的果实称为准成熟果，全果红色素平均含量692%，果汁红色素平均含量226%；果皮深红的为成熟果，全果红色素平均含量可达880%，果汁红色素平均含量308%；成果越大，色素含量越高。一般生产提取色素时，榨取果汁，过滤干燥即可。
仙人掌红色素干燥下可长期保存，但其水溶液的热稳定性不够理想，在运输贮存时避免接触Fe、Zn、Cu等金属或离子，添加剂不宜用安息香酸和山梨酸。
4 参考文献
1 谢宗万主编全国中草药汇编北京：人民卫生出版社，1996281
2 王璋译食品化学北京：中国轻工业出版社，1991472～473
3 马自超，庞业珍著天然食用色素化学及生产工艺学北京：中国林业出版社，199442～43
4 蔺定远著食用色素的识别与应用北京：中国食品出版社，198789～90
广东医学院青年科研基金资助
(广东医学院化学教研室, 湛江 524023), 百拇医药(刘江琴 蔡春 莫丽儿 庄海旗)