堿蓬又稱為翅堿蓬,俗稱“鹽蒿",堿蓬幼苗俗稱龍須菜,為藜科堿蓬,屬一年生草本植物[1-3]。堿蓬綠色天然,幼嫩的堿蓬味道鮮美,富含脂肪、蛋白質、維生素、氨基酸和微量元素[1,4]。堿蓬還可入藥,中醫認為堿蓬具有清熱、消食之功效,常入藥治療發熱、積食。堿蓬提取物具有抗癌、抗衰老、抗炎、降血糖、降血壓、調節內分泌等多種功能[3,4]。
目前,從安全性、藥理性等方面考慮,天然色素越來越受到人們的青睞,但天然色素越來越受到人們的青睞,但天然色素容易受外界條件的影響而穩定性較差。該研究探討了經過AB-8打孔吸附樹脂純化的堿蓬紅色素的吸收光譜、理化性質,為堿蓬的開發利用提供理論依據。
一、材料與分析儀器
1、實驗材料
堿蓬:將采來的堿蓬快速用自來水沖洗干凈,然后用蒸餾水快速沖洗2遍,用干凈的干紗布吸干表面的水珠,放入30-50℃干燥箱中烘干,過篩備用。
2、分析儀器
UV-5500紫外可見分光光度計(上海元析儀器有限公司)
3、試劑
無水乙醇、95%乙醇、甲醇、鹽酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵、三氯化鐵、維生素C、亞硫酸鈉,均為分析純。
二、實驗方法
1、堿蓬紅色素的制備
(1)堿蓬紅色素的提取:稱取80目堿蓬粉末30g按固液比1:20加入去離子水,在25 ℃下超聲提取10min,取出,抽濾,將濾液置于干燥潔凈的棕色瓶中,濾渣按固液比1:10反復提取3~4次,直到濾液無色,合并濾液。
(2)堿蓬紅色素提取液的濃縮:將濾液于40 ℃旋轉蒸發儀中濃縮至濾液略粘稠。
(3)堿蓬紅色素的分離純化:首先將AB-8大孔樹脂用95%乙醇浸泡24h后,用蒸餾水沖洗2遍,進行濕法裝柱,裝柱時注意避免柱中氣泡的產生,而后繼續用蒸餾水沖洗至中性,即可使用。將濃縮后的濾液緩慢倒入大孔樹脂柱上,待*被吸附后,以2倍樹脂體積的蒸餾水洗脫雜質,當水的顏色變為淺紅色時,以30%乙醇作為洗脫液洗脫色素,控制流速為2L/min,收集洗脫液,直到大孔樹脂中無紅色素。
(4)洗脫液的濃縮、干燥:洗脫液于40℃旋轉蒸發儀濃縮至濃稠。而后在冷凍干燥儀的多歧管進行干燥,提前打開冷凍干燥儀,當溫度降低到-40℃時,將色素溶液放入瓶中,進行預凍,然后在-60℃溫度下進行冷凍干燥,最終得到暗紅色粉末。于4℃冰箱中避光保存。
2、堿蓬紅色素的光譜特性
稱取0.0100g堿蓬紅色素粉末,溶于10ml去離子水中,用去離子水定容至100ml,配制成0.1mg/ml的堿蓬紅色素溶液。在350~600nm波長下,每隔2nm掃描其吸收光譜,確定最大吸收波長。
3、堿蓬紅色素的理化性質分析
稱取0.2000g堿蓬紅色素粉末,溶于100ml去離子水中,并定容至1000ml,配制成0.2mg/ml堿蓬紅色素溶液,于暗處避光保存,以備下列實驗所用。
(1)溫度對堿蓬紅色素穩定性的影響
取上述色素溶液7份各10ml于7支試管中,分別置于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下保溫1h,取出,觀察記錄顏色變化。冷卻至室溫后,在最大波長下測定其吸光值。
(2)酸堿性對堿蓬紅色素穩定性的影響
取上述色素溶液8份各5ml于8支試管中,分別加入5ml,pH值為5.7、6.0、6.3、6.8、7.0、7.3、7.7、8.0的磷酸鹽緩沖溶液,充分混合均勻,室溫避光放置1h,觀察記錄顏色變化。在最大波長下測定其吸光值。
(3)金屬離子對堿蓬紅色素穩定性的影響
配制濃度為0.02%的氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵、三氯化鐵溶液。取色素溶液8份各5ml于8支試管中,分別加入5ml上述不同金屬離子溶液,充分混合均勻,室溫避光放置1h,觀察記錄顏色變化。在最大波長下測定其吸光值。
(4)氧化劑對堿蓬紅色素的影響
將亞硫酸鈉配制成濃度為0%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的溶液。取色素溶液6份各5ml于6支試管中,分別加入5ml上述不同濃度的亞硫酸鈉溶液,室溫避光放置1h,觀察記錄顏色變化。在最大波長下測定吸光值。
(5)還原劑對堿蓬紅色素穩定性的影響
將維生素C配制成濃度為0%、0.02%、0.04%、0.08%、0.16%、0.32%、0.64%的溶液。取色素溶液7份各5ml于7支試管中,分別加入5ml上述不同濃度的維生素C溶液,室溫避光放置1h,觀察記錄顏色變化。在最大波長下測定其吸光值。
三、結果與分析
1、堿蓬紅色素的光譜特性分析
圖1 堿蓬紅色素的吸收光譜
由圖1可以看出,堿蓬紅色素在波長540nm處具有最高吸收峰。因此,確定堿蓬紅色素的最大吸收波長為540nm[5]。
2、堿蓬紅色素的理化性質
(1)溫度對堿蓬紅色素穩定性的影響
圖2 溫度對堿蓬紅色素穩定性的影響
(2)光照對堿蓬紅色素穩定性的影響
圖3 光照對堿蓬紅色素穩定性的影響
(3)pH對堿蓬紅色素穩定性的影響
圖4 pH對堿蓬紅色素穩定性的影響
(4)金屬離子對堿蓬紅色素穩定性的影響
圖5 金屬離子對堿蓬紅色素穩定性的影響
(5)氧化劑對堿蓬紅色素穩定性的影響
圖6 氧化劑對堿蓬紅色素穩定性的影響
(6)還原劑對堿蓬紅色素穩定性的影響
圖7 還原劑對堿蓬紅色素穩定性的影響
四、結論
(1)堿蓬紅色素在波長540nm處有最大吸收峰,通過紅外光譜分析確定堿蓬紅色素為酚類化合物。堿蓬紅色素易溶于水,為水溶性色素。
(2)高溫能破壞堿蓬紅色素的穩定性,氧化劑、還原劑對堿蓬紅色素的穩定性有一定影響,但在一定濃度范圍內,濃度大小對其影響不明顯。金屬離子Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Mg2+ 對堿蓬紅色素的影響較小,而Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 對堿蓬紅色素的影響較大。
參考文獻:
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[4] 付建鑫,張桂香,張炳文,等.堿蓬的營養價值及開發利用[J].中國食物與營養,2019,25(4):53-69.
[5] 石紅旗,郝林華,趙貝貝. 鹽生植物翅堿蓬花青素類物質研究[J]. 中國海洋藥物, 2005,24(6):32-36.
本文章內容來源于:常麗新,賈長虹,馮月.堿蓬紅色素的理化性質及抗氧化作用研究[J].華北理工大學學報(自然科學版),2021,43,3:143-152.
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