张 琳，祖元刚，*，王春丽，杨 磊，杨逢建

(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150040; 2.东北林业大学林业生物制剂教育部工程研究中心，黑龙江哈尔滨150040)

食品添加剂对红甜菜色素稳定性的影响

张 琳1，2，祖元刚1，2，*，王春丽1，2，杨 磊1，2，杨逢建1，2

(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150040; 2.东北林业大学林业生物制剂教育部工程研究中心，黑龙江哈尔滨150040)

通过实验对添加了不同食品添加剂的红甜菜提取液中色素的稳定性进行研究，考察食品添加剂对红甜菜色素的影响。对添加了不同酸、抗氧化剂、防腐剂和甜味剂的红甜菜提取液的色素保留率进行了测定，并比较添加剂对其的影响，结果表明，向红甜菜提取液中添加醋酸、0.5%茶多酚、0.1%苯甲酸钠和甜蜜素后，其色素保留率变化最小，说明红甜菜色素在此条件下稳定性最好，可以作为红甜菜饮料新产品研发和规模化生产的指导依据。

红甜菜，色素，稳定性，添加剂

1.1 材料与仪器

红甜菜 由东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室王文杰教授提供(盐碱地改造后种植的红甜菜)，并鉴定为红甜菜(Beta vulgaris var.cicla Dracaenifolia);磷酸、醋酸 天津市耀华化学试剂有限公司;柠檬酸 哈尔滨化工试剂厂;茶多酚、VC郑州拓洋实业有限公司;迷迭香酸 海口仙蕊植化验室;苯甲酸钠 天津市天达净化材料精密化工厂;山梨酸钾 天津科密欧化学试剂开发中心;甜菊糖山东华仙甜菊股份有限公司;安赛蜜 北京维多公司;甜蜜素 广东汕头威信企业有限公司;阿斯巴甜 日本Ajinomoto公司;木糖醇、白砂糖 黑龙江餐王保健食品有限公司。

UV-2550紫外可见分光光度计 日本Shimadzu公司;分析天平 北京Sartorius公司;HZS-HA恒温水浴振荡器 哈尔滨东联公司;离心机 德国Sigma公司。

1.2 实验方法

1.2.1 分析方法

1.2.1.1 最大吸收波长的测定 取1g新鲜红甜菜块根和200mL蒸馏水，于匀浆机中匀浆提取，提取液12000r/min离心5min，在紫外可见波长190～700nm范围内进行扫描，确定红甜菜色素的最大吸收波长。

1.2.1.2 样品色素保留率的测定 以溶剂为空白对照，将进行不同处理的红甜菜提取液按1.2.1.1中确定的吸收波长下测定吸收值，按式(1)计算色素保留率:

1.2.2 红甜菜色素稳定性的测定

1.2.2.1 酸对红甜菜色素稳定性的影响 取红甜菜提取溶液，分别用醋酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸溶液调节pH为6.0，在室温下放置24h后，测定最大吸收波长下吸光值，计算色素保留率，分析酸种类对红甜菜色素稳定性的影响。

1.2.2.2 抗氧化剂对红甜菜色素稳定性的影响 取红甜菜提取液，分别加入质量分数为0%、0.25%、0.5%、1%的茶多酚、VC和迷迭香酸三种水溶性抗氧化剂，在室温条件下，分别于0、5、10、15、20d取样，测定最大吸收波长下吸光值，计算色素保留率，分析抗氧化剂对红甜菜色素稳定性的影响。

1.2.2.3 防腐剂对红甜菜色素稳定性的影响 取红甜菜提取溶液，分别加入质量分数为0%、1%、2%、3%的苯甲酸钠和山梨酸钾两种水溶性防腐剂，在室温条件下，分别于0、5、10、15、20d取样，测定最大吸收波长下吸光值，计算色素保留率，分析防腐剂对红甜菜色素稳定性的影响。

1.2.2.4 甜味剂对红甜菜色素稳定性的影响 取红甜菜提取溶液，分别加入质量分数为0%、0.25%、0.50%、0.75%的甜菊糖、安赛蜜、甜蜜素、阿斯巴甜、木糖醇和白砂糖。在室温条件下，分别于0、5、10、15、20d取样，测定最大吸收波长下吸光值，计算色素保留率，分析甜味剂对红甜菜色素稳定性的影响。

2 结果与讨论

2.1 红甜菜色素最大吸收波长的确定

红甜菜色素在紫外可见光范围内有两个最大吸收峰，即535nm和482nm(见图1)，结合参考文献［5］，本实验选择535nm特征吸收峰来测定样品的吸光值。

图1 红甜菜色素UV-Vis吸收光谱图

2.2 食品添加剂对红甜菜色素稳定性的影响

2.2.1 酸对红甜菜色素稳定性的影响 对红甜菜色素在不同酸处理下的保留率进行了测定，结果见图2。从图中可以看出，当用不同酸调节溶液pH为6.0时，溶液色素保留率均在90%以上，醋酸溶液的色素保留率达到了100%，从而得出醋酸为红甜菜产品研发和生产的酸味调节剂的最佳选择。

图2 酸种类对红甜菜色素保留率的影响

2.2.2 抗氧化剂对红甜菜色素稳定性的影响 将添加了不同抗氧化剂的红甜菜提取液放置不同天数后，测定其吸光值，其色素保留率结果见图3～图5。从图中可以看出，在对三种抗氧化剂的监测中，茶多酚对红甜菜色素的稳定作用最强，并且对红甜菜色素的稳定作用与添加剂量成正比，迷迭香酸对红甜菜色素无稳定作用。茶多酚添加量为0.5%放置20d时，红甜菜色素保留率仍在90%左右，因此茶多酚可以增强红甜菜色素的稳定性。

图3 茶多酚对红甜菜色素保留率的影响

图4 VC对红甜菜色素保留率的影响

图5 迷迭香酸对红甜菜色素保留率的影响

2.2.3 防腐剂对红甜菜色素稳定性的影响 对红甜菜色素在不同防腐剂下的吸光值进行了测定，结果见图6和图7。从图中可以看出，苯甲酸钠和山梨酸钾均对红甜菜色素的稳定性有一定影响，但添加0.1%苯甲酸钠溶液20d后的红甜菜色素保留率在90%以上，因此在红甜菜产品生产时可以考虑添加0.1%的苯甲酸钠作为防腐剂。

图6 苯甲酸钠对红甜菜色素保留率的影响

图7 山梨酸钾对红甜菜色素保留率的影响

2.2.4 甜味剂对红甜菜色素稳定性的影响 对红甜菜色素在不同甜味剂下的吸光值进行了测定，结果见图8～图13。从结果可以看出，六种甜味剂对红甜菜色素溶液的影响情况由小到大依次为:甜蜜素、木糖醇、白砂糖、阿斯巴甜、甜菊糖、安赛蜜。甜蜜素的添加浓度大小对色素保留率几乎无影响，白砂糖和木糖醇有增强色素保护的作用，并且随着添加浓度的增大而增加。从而可以得出，在添加甜味剂时，可以优先考虑甜蜜素、木糖醇和白砂糖。

图8 甜菊糖对红甜菜色素保留率的影响

图9 安赛蜜对红甜菜色素保留率的影响

图10 甜蜜素对甜菜红色素保留率的影响

3 结论

实验结果证明，不同食品添加剂对红甜菜色素的稳定性有不同影响，在红甜菜新产品研发及生产过程中，要重点考虑到以下几方面影响因素:

图11 阿斯巴甜对红甜菜色素保留率的影响

图12 木糖醇对红甜菜色素保留率的影响

图13 白砂糖对红甜菜色素保留率的影响

3.1 酸的影响:酸能够很好地保持红甜菜色素保留率，其中醋酸效果最好，在新品研发时，适宜用醋酸作为酸味调节剂添加到红甜菜产品中。

3.2 抗氧化剂的影响:水溶性抗氧化剂在一定程度上能够保持红甜菜色素保留率，加入0.5%的茶多酚对红甜菜色素有长期的保护作用。

3.3 防腐剂的影响:水溶性防腐剂对红甜菜色素的稳定性均有不同程度的影响，可加速其降解，但是加入适量的防腐剂对红甜菜色素的稳定性影响不大，加入0.1%苯甲酸钠能够保证放置20d的红甜菜色素保留率在90%以上。

3.4 甜味剂的影响:甜蜜素的添加浓度对红甜菜色素保留率几乎无影响，其次白砂糖和木糖醇对红甜菜色素保留率的影响也不大，但随着浓度的增大，对色素保留率的影响增加。

［1］章传华，娄仁树，欧荣，等.红甜菜的临床医疗功效［J］.中国甜菜糖业，2007(1):45-46.

［2］王燕飞，刘华君，张立明，等.栽培甜菜的种类及利用价值［J］.中国糖料，2004(4):43-46.

［3］朱秀兰.最佳食物与垃圾食物［J］.家庭中医药，2006(1): 72-73.

［4］张志强，江英.甜菜红色素的稳定性及其在食品中的应用研究［J］.中国食品添加剂，2006(5):138-141.

［5］于明，张谦，过利敏，等.甜菜红素理化性质及其稳定性研究［J］.新疆农业科学，2002，39(6):334-336.

Effect of different additives on stability of red beet pigment

ZHANG Lin1，2，ZU Yuan-gang1，2，*，WANG Chun-lin1，2，YANG Lei1，2，YANG Feng-jian1，2
(1.Key Laboratory of Forest Plant Ecology，Ministry of Education，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China; 2.Engineering Research Center of Forestry Bio-preparations，Ministry of Education，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China)

Stability of red beet pigment was studied after different additives were added in.The pigment reservation ratio was determined after different additives were added in including acid，antioxidants，preservative and sweeteners.The results showed that acetic acid，0.5%TP，0.1%sodium benzoate and sodium cyclamate added can increase the stability of red beet pigment and can be used to guide the large-scale producing of red beet product.

Beta vulgaris var.cicla Dracaenifolia;pigment;stability;additive

TS202.3

A

1002-0306(2011)07-0346-03

红甜菜(Beta vulgaris var.cicla Dracaenifolia)别名莙荙菜、红菾菜、厚皮菜、紫菠菜，属藜科(familia chenopodiaceae)甜菜属(genus beta)。红甜菜的根皮、根肉为红色或紫红色，具有抗癌、抗疲劳、抗辐射、治疗胃炎、增强免疫、补血等功能［1］，是世界卫生组织(WHO)2003年向全球各国推荐的13种最佳蔬菜之一［2］，在西方国家已有500多年的食用史，它是欧美许多国家的传统蔬菜，波兰每年消费食用红甜菜50多万吨［3］。红甜菜中色素含量丰富，其主要的显色物质是甜菜花青素(betacyanins，红色)，其中甜菜红苷占红色素的75%～95%。但由于红甜菜色素不稳定，其颜色在短时间内很快变色，很难将红甜菜产品进行商业化生产。本文基于前人研究［4］的基础上，通过实验对添加了不同食品添加剂的红甜菜提取液中色素的稳定性进行研究，考察食品添加剂对红甜菜色素的影响，本研究结果可以作为红甜菜饮料新产品研发和规模化生产的指导依据。

1 材料与方法

2010-04-09 *通讯联系人

张琳(1978-)，女，博士，副教授，研究方向:植物资源开发与利用。

国家“十一五”科技支撑计划(2006BAD03A0306)。