余蕾

（厦门海洋职业技术学院，福建厦门361100）

水蜡（Ligustrum obtusifoliu Sieb.et Zucc）为木犀科女贞属中的一种落叶灌木，该树木适应性强，耐寒，对土壤要求不严，萌蘖力强，耐修剪，在园林中应用非常广泛，常被修剪成各种造型或自然式孤植、列植、丛植等，也可被修剪成绿篱，用于分割空间。该树木的果实为黑色或紫黑色核果，椭圆形，北方地区成熟于9月，成熟时缀满枝头，非常耀眼，目前园林中种植的水蜡果实大部分都自然脱落，无人采集加以利用。而据资料记载，水蜡果实中含有多种药用成分，可滋补肝肾、明目乌发等，另研究表明，水蜡果实中含有丰富的花色素苷类物质，可提取色素[1]。食用色素是食品添加剂的重要组成部分，在食品工业、医药、化妆品及日常用品中被广泛应用，而天然色素由于味香无毒，色调诱人，同时具有一定的营养及药理作用，更受到人们的喜爱[2-3]。因此本试验以水蜡果实为原料，对其色素提取工艺及色素性质进行研究，为其在食品工业中的应用提供参考，同时达到对园林中废弃的大量水蜡果实加以充分利用，起到变废为宝的作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

水蜡果实2013年9月6日于厦门海洋职业技术学院及周边地区种植的水蜡树上采集（果皮颜色为黑色或紫黑色即为成熟），经过清洗、捣碎成液后备用；试验仪器有电子天平（UV-1700）：上海丽驰计量仪器有限公司；分光光度计：南京菲勒仪器有限公司；HH-4数温恒温水浴锅：上海赫田科学仪器有限公司等；主要 试 剂 有 95%C2H5OH、 蔗 糖 、30%H2O2、Na2SO3、CaCl2、FeCl3·6H2O、CuSO4·5H2O、ZnSO4、MgSO4·7H2O 等均为分析纯[4]。

1.2 试验方法

1.2.1 提取条件比较

影响色素提取的主要条件有提取剂乙醇浓度、温度、固液比和提取时间[5]，提取条件比较主要采用L9（34）正交试验设计方案，具体见表1。

表1 水蜡果实色素提取正交试验因素水平Table 1 The orthogonal experimental factors level on the extraction of pigment from Ligustrum obtusifoliu Sieb.et Zucc

1.2.2 色素液的最大波长

对水蜡色素进行1∶25（mg/mL）稀释后，放在波长400 nm～700 nm进行扫描，确定最大吸收波长，然后在最大吸收波长处测定吸光度，见图1光谱扫描图。

图1 光谱扫描Fig.1 The figure of spectral scanning

由图1可知水蜡色素水溶液最大吸收波长在532 nm处。

1.2.3 水蜡色素性质的研究

取经过 1∶25（mg∶mL）稀释后的色素液 100 mL，在室内自然光下每隔7 d测其吸光度，然后测其在532 nm的吸光度值；配制0%、4%、6%、8%、10%浓度的蔗糖溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值；配制0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%浓度的食盐溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值；配制 0.06%、0.12%、0.24%、0.48%、0.96%浓度的H2O2溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm 的吸光度值；配制 0.02、0.025、0.03、0.035、0.04 moL/L浓度的Na2SO3溶液，各加2 mL的色素稀释液，测其在532 nm的吸光度值；配制0.1 moL/L CaCl2、FeCl3·6H2O、CuSO4·5H2O、ZnSO4、MgSO4·7H2O 浓度的金属离子溶液，各加2mL的色素稀释液，测其在532nm的吸光度值[6]。

2 结果与分析

2.1 色素提取条件的比较

对影响色素提取的4个因素提取剂乙醇浓度、温度、固液比和提取时间进行正交试验比较，结果见表2。

表2 水蜡果实色素提取正交试验L9（34）结果Table 2The orthogonal experimental results of L9（34）on the extraction of pigment from Ligustrum obtusifoliu Sieb.et Zucc

由表2可知，C的R值最大，D的R值最小，得出4个因素对提取的影响大小顺序为C＞A＞B＞D，即固液比对色素提取的影响最大，提取时间对色素的提取影响最小。另得出色素提取的最佳组合A3B3C1D3，但该组合未在正交试验中，因此通过与正交表中得分最高的组合进行验证试验后，最终确定组合为A3B3C1D。

2.2 色素性质的研究

按照1.2.3的方法，测定了放置不同时间、不同浓度的蔗糖处理、不同浓度的食盐处理、不同浓度的H2O2处理、不同浓度的Na2SO3处理、不同浓度的金属离子处理后的色素稀释液在最大波长时的吸光度值，结果如图 2、图 3、图 4、图 5、图 6、表 3。

图2 光对色素性质的影响Fig.2 The effect of light on pigment properties

由图2可知，吸光度随着时间的增长呈减小趋势，说明水蜡果实色素对光的稳定性差，平时保存要注意避光；由图3可知，吸光度随着蔗糖浓度的增加先缓慢增大后又平缓降低，变化不大，说明蔗糖对色素的性质没有大的影响，日常生活中可以根据需要在食品添加剂中加适量的蔗糖；由图4可知，随着食盐浓度的增加，吸光度值基本成平行状态，说明食盐对色素的性质无影响，可以作为添加剂使用；由图5可知，随着H2O2浓度的增加，吸光度出现缓慢下降的趋势，说明该色素的抗氧化性差，今后应避免与一些含氧化剂的物质相混合；由图6可知，随着Na2SO3浓度的增大，吸光度值缓慢上升，说明Na2SO3对水蜡色素具有较强的还原性；由表3可知，同为0.1 moL/L的Ca2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+，但对应的吸光度值不同，Ca2+、Zn2+、Mg2+对应的吸光度值小，基本相同，Fe3+、Cu2+对应的吸光度值大，说明这两种金属离子容易引起色素褪色，水蜡色素应避免和Fe3+、Cu2+混为一起。

图3 蔗糖对色素的影响Fig.3 The effect of sucrose on pigment properties

图4 食盐对色素的影响Fig.4 The effect of salt on pigment properties

图5 过氧化氢对色素的影响Fig.5 The effect of H2O2on pigment properties

图6 亚硫酸钠对色素的影响Fig.6 The effect of Na2SO3on pigment properties

表3 金属离子对水蜡色素的影响Table 3 The effect of metal ions on pigment properties of Ligustrum obtusifoliu Sieb.et Zucc

3 结论与讨论

通过对影响水蜡色素提取的4个条件提取剂乙醇浓度、温度、固液比和提取时间进行正交试验，另通过验证试验后得出水蜡色素提取的最佳条件为：提取剂C2H5OH浓度30%，提取温度75℃，固液比为1∶10（g/mL），提取时间90min。另通过对水蜡色素性质进行了研究，得出说明水蜡色素对光的稳定性差，平时保存要注意避光；蔗糖对色素的性质没有大的影响，日常生活中可以根据需要在食品添加剂中加适量的蔗糖；食盐对色素的性质无影响，可以作为添加剂使用；由图5可知，水蜡色素的抗氧化性差，应避免与一些含氧化剂的物质相混合；Na2SO3对水蜡色素具有较强的还原性；Fe3+、Cu2+两种金属离子容易引起水蜡色素褪色，应避免和含有Fe3+、Cu2+的物质混合。该试验主要针对C2H5OH浓度、温度、固液比和提取时间4个因素进行比较，对其他影响因素还有待于进一步研究。

[1] 任玉林,李华,邴贵德,等.天然食用色素-花色苷[J].食品科学,1995,16(7):22-26

[2] 曹志荣.食用色素与人体健康[J].化学世界,1999(8):446

[3] 杨志娟.我国天然色素的现状及发展方针[J].食品研究与开发,2003(2):3-5

[4] 曹艳萍.李子皮中红色素的提取工艺[J].榆林学院学报,2004(3):45-47

[5] 何玲玲,王新,张英,等.水蜡果实天然红色素的提取工艺研究[J].安徽农业科学,2009,37(33):16533-16534

[6] 杜凤国,孙广仁,姜洪源,等.天女木兰色素提取工艺及稳定性[J].北华大学学报(自然科学版),2011(1):68-74