李 建 晴

(晋中学院 化学化工系，山西 晋中 030619)

引言

赤藓红一种食用合成色素，结构如图1所示，常用于食品加工制品和饮料的着色[1]，大量使用会对人体健康产生一定的危害[2]。食品配料中ET合成色素的用量不应超过允许最大使用量0.05 g·kg-1[3]。文章以ET合成色素为分析基准物，就缓冲溶液pH、氧化还原剂、常用食品添加剂及常见的多种金属离子等因素对ET合成色素稳定性的影响进行了实验研究，对其性质有所了解，为其检测提供一些理论依据[4-7]。

图1 赤藓红的结构

1. 实验部分

1.1 仪器与试剂图1赤藓红的结构

TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；pHS-2ST数显酸度计(上海天达仪器有限公司)；V1200分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)。

ET合成色素(天津多福源实业有限公司)配制0.1 g·L-1的储备液，用时稀释；0.1 mol·L-1柠檬酸与0.1 mol·L-1磷酸氢二钠缓冲溶液，酸度计上准确测定其pH；柠檬酸、苯甲酸钠、山梨酸钾，分别配制10.0 g·L-1的溶液使用；K2Cr2O7配制1.00 g·L-1的溶液使用，30%的H2O2稀释成3.0%的溶液使用；NaNO2、Na2SO3分别配制1.00 g·L-1的溶液使用；D(+)-葡萄糖、蔗糖，分别配制2.00 g·L-1的溶液使用；NaCl、KCl、CuCl2·2H2O、ZnCl2、MgCl2·6H2O、CaCl2·2H2O、Al2(SO4)3·18H2O、FeCl3·6H2O配制0.5 g·L-1的Na+、K+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Fe3+溶液使用；所用试剂均为分析纯；实验用水一次蒸馏水。

1.2 实验方法

1.2.1 ET合成色素吸收光谱的测定

吸取2.0 mLET合成色素储备液，于10 mL比色管中，蒸馏水稀释至刻度。在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上，450～600 nm的波长范围内扫描其吸收光谱。1 cm比色皿，溶剂参比。

1.2.2 pH对ET合成色素吸收光谱的影响

8支10 mL比色管，加2.0 mLET合成色素储备液，5 mL不同pH的缓冲溶液，蒸馏水定容，酸度计上准确测定其准确pH。TU-1901双光束紫外可见分光光度计上，扫描其吸收光谱，确定各pH下ET合成色素溶液的最大吸收波长λmax。

1.2.3氧化还原剂对ET合成色素稳定性的影响

取5组各6支10 mL比色管，分别入0.0 mL，0.2 mL，0.4 mL，0.6 mL，0.8 mL，1.0 mL的各氧化还原剂溶液，准确加入2.5 mL的ET合成色素储备液，蒸馏水定容，在V1200分光光度计上，1 cm比色皿，溶剂参比，λ=526 nm处分别测其在暗处放置120 min时的吸光度A。

1.2.4 食品添加剂、糖类对ET合成色素稳定性的影响

取5组各6支10 mL比色管，前3组分别入0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL的柠檬酸、苯甲酸钠和山梨酸钾溶液；另2组分别入0.0 mL、0.04 mL、0.08 mL、0.12 mL、0.16 mL、2.0 mL的葡萄糖、蔗糖溶液；准确加入2.5 mL的ET合成色素储备液，蒸馏水定容。V1200分光光度计上，1 cm比色皿，溶剂参比，λ=526 nm处分别测其在暗处放置60 min时的吸光度A。

1.2.5 金属离子对ET合成色素溶液稳定性的影响

吸取2.5 mLET合成色素储备液于10 mL比色管中，加入1.0 mL浓度为0.5 g·L-1实验的各种金属离子溶液，蒸馏水定容。V1200分光光度计上，λmax=526 nm处测定在暗处放置60 min的吸光度A。

2. 结果与分析

2.1 ET合成色素的吸收光谱

依据实验方法1.2.1扫描ET合成色素溶液的吸收光谱(图2)。结果表明：ET合成色素在450～600 nm的波长范围内有吸收，其最大吸收波长λmax=526 nm，与文献结论相符。

2.2 ET合成色素在不同pH条件下的λmax

依据实验方法1.2.2，在450～650 nm的波长范围内扫描不同pH缓冲体系ET合成色素溶液的吸收光谱，确定不同pH条件下ET合成色素溶液的λmax，结果见表1。

表1 ET合成色素在不同pH缓冲体系溶液的λmax

结果表明，加入缓冲溶液的pH值在2.55～9.02的范围内变化时，ET合成色素溶液的λmax=526～528 nm，说明ET合成色素溶液在酸度pH=2～9的范围内能稳定存在。

图2 ET吸收光谱

2.3 还原剂对ET合成色素稳定性的影响

依据实验方法1.2.3，当ET合成色素溶液浓度为0.025 g·L-1时，加入不同量的还原剂，在λmax=526 nm处分别测定ET合成色素溶液避光放置120 min的吸光度A，并计算保存率，结果见表2。

表2 还原剂对ET合成色素溶液稳定性的影响(CET=0025 g·L-1)

结果表明，在0.025 g·L-1的ET合成色素溶液中加入不同浓度的NaNO2和Na2SO3溶液，ET合成色素的吸光度与空白相比变化不大，避光放置120 min，加入NaNO2的保存率为99.04%～104.1%，加入Na2SO3的保存率为99.29%～101.4%，可见还原剂的存在对ET合成色素稳定性影响不大，还原剂的存在可以抑制空气和水中的一些氧化性物质的影响，使得ET合成色素溶液在放置中吸光度略有增大。

2.4 氧化剂对ET合成色素溶液稳定性的影响

依据实验方法1.2.3，当ET合成色素溶液浓度为0.025 g·L-1时，加入不同量的氧化剂，在λmax=526 nm处分别测定ET合成色素溶液避光放置120 min的吸光度A，并计算保存率，结果见表3。

表3 氧化剂对ET稳定性的影响(CET=0025 g·L-1)

结果表明：ET合成色素体系中加适量的K2Cr2O7(0.02～0.1 g·L-1)，避光放置120 min，ET合成色素溶液的吸收光谱没有明显的变化，溶液显示有褪色，保存率在99.04%～95.19%之间变化，当K2Cr2O7浓度达到0.1 g·L-1时，保存率减小到95.19%，说明K2Cr2O7的强氧化性在浓度较大，放置时间较长时对ET合成色素有一定的氧化褪色作用。

ET合成色素体系中加适量的H2O2(0.06%～0.3%)，避光放置120 min，ET合成色素溶液的吸收光谱没有明显的变化，保存率在99.77%～99.07%之间变化，H2O2氧化性较弱，又有一定的还原性，可以拟制水中和空气中的氧化性物质对ET合成色素的氧化褪色作用，可见ET合成色素对H2O2稳定性较好。

2.5食品添加剂、糖类对ET合成色溶液素稳定性的影响

依据实验方法1.2.4，当ET合成色素浓度为0.025 g·L-1时，加入不同量的各食品添加剂和糖类物质溶液，在λmax=526 nm处分别测定ET合成色素溶液避光放置60 min的吸光度A，结果见表4及图3、图4。

表4 食用酸、食品添加剂对ET稳定性的影响(避光60 min后A)

结果表明：在0.025 g·L-1的ET合成色素溶液中，柠檬酸(0.2～1.0 g·L-1)存在时，ET合成色素溶液显著褪色，吸光度减小，对ET合成色素溶液的稳定性有显著影响；山梨酸钾、苯甲酸钠、蔗糖、葡萄糖在所测定浓度范围内，对ET合成色素溶液无明显影响。因此使用ET合成色素时，应尽量避免同柠檬酸同时使用。

2.6 金属离子对ET合成色素溶液稳定性的影响

依据1.2.5的实验方法，当ET合成色素溶液浓度为0.025 g·L-1时，加入0.05 g·L-1的几种金属离子，在λ=526 nm处测定含不同金属离子，ET合成色素溶液避光放置60 min后的吸光度A，见表5。

表5 金属离子对ET合成色素溶液稳定性的影响(CET=0.025 g·L-1，CM=0.05 g·L-1)

结果表明：K+、Na+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+存在时，ET合成色素溶液稳定性较好。保存率在95.62%～99.07%之间变化，二价离子Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+对ET合成色素溶液的影响大于一价离子K+、Na+，Cu2+有一定的氧化性影响又较大。三价离子Al3+、Fe3+的加入，使得ET合成色素溶液的吸收光谱变化较大一些，保存率为92.40%～93.78%，可见三价离子对ET合成色素溶液的影响大于二价离子，说明电荷数高的金属离子共存时，对色素ET合成色素的稳定性影响较大，为后续的研究提供了一些依据。