葡萄皮色素西北农林科技大学.doc

葡萄皮色素一、试验样品葡萄皮色素 Grape skin extract（ Oenin ；Oenidins ），又名葡萄皮红色素，是从葡萄科葡萄属植物葡萄（ Vitis vinifera ）中的果皮中提取的天然色素，提取时要选深红色或紫红色品种的葡萄皮，并主要取用榨过汁后的皮渣二、实验目的和意义葡萄皮素是以葡萄科植葡萄的果实的果皮为原料， 利用现代的生物技术提取而成的天然色素主要用于饮料、冷饮、酒精饮料、蛋糕、果酱等的着色，为红至红紫色着色剂别适宜高酸性食品的着色饮酒、葡萄酒、果酱、液体产品用量为 0.1~0.3%；粉末食品中添加量 0.05~0.2% ；冰淇淋为 0.002~0.2% 葡萄皮色素应注意保持其 pH 值，并加入适量稳定剂，以保持它的稳定性葡萄皮色素已通过联合国食品添加剂委员会批准， 被允许用于饮料等食品着色 对该色素的研究工作在西欧、 美国、日本等国研究较早， 如意大利已建有一定规模的用葡萄渣加工红色素的生产线 我国对葡萄皮色素提取的研究起步较晚， 但进展很快 我国种植葡萄面积大，产量高，葡萄皮渣资源丰富，在如今合成色素不被大家接受的时代，如何利用这些资源生产葡萄皮色素，变废为宝，是一个具有重要研究意义的问题。

三、色素结构和特征葡萄皮色素以锦葵色素 -3-葡萄苷（ oenins），丁香啶（ syringidine ），二甲翠雀素、甲基花青素、 3′ -甲基花翠素、翠雀素等为主要成分呈红至暗紫色液体、块状、粉末状其分子结构式如下：葡萄皮色素易溶于水、乙醇、丙二醇，不溶于油脂耐光、耐热性较好并在酸性条件下稳定， 其色调也随 pH 值而变化 在 pH=3 时呈红色；在 pH=4 时呈紫色且随 pH 值的减少，色素的稳定性增大碱性时呈暗蓝色，铁离子存在下呈暗紫色染色性不太强维生素C 可提高其耐光性聚磷酸盐能使色调稳定四、试验试剂、仪器和材料试剂： 1.5mol/LHCl ， 95%乙醇， NaOH ，柠檬酸，磷酸氢二钠主要仪器： FWl00 高速万能粉碎机，电子天平， pH． 3C 型精密酸度计， 722 型分光光度计， PC 一 1000 数显式电热恒温水浴锅， RE52— 3 型旋转蒸发器，真空循环水式多用泵，TDL 一 5 离心机试验材料：红色或紫色鲜葡萄五、试验步骤和方法1、提取溶剂的选择以下列各体积分数的乙醇溶液乙醇； 4)60％乙醇； 5)70％乙醇；(含 0． 05％盐酸 )为提取剂： 1)水； 2)20％乙醇； 3)4o％6)80％乙醇； 7)95％乙醇．准确称取葡萄皮粉 2g（ w。

精确到 0.000 1) 于 100 mL 三角瓶中， 料液比 1：15(物料质量 g 与溶剂体积 mL 的比，以下同 )，封口、遮光浸提．浸提温度 40℃ ，时间 60 min ．浸提结束后，过滤，分别以下列2 种方法衡量提取效果：1)滤液烘干称重w'，以 (w' ／ w)×100％计算粗提率， 2)吸取 1 mL 色素液，用 pH3 ．0 的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲液稀释定容，以缓冲液为空白，于525 nm 处测光密度，以单一缓冲液中的光密度大小OD表示各提取溶剂的提取效果试验数据采用DPS525统计软件处理，结果取其平均数．均值的多重比较采用Bonferroni 法．2、提取溶剂 pH 值对提取量的影响以 70％乙醇为提取溶剂， 用盐酸、氢氧化钠溶液将其pH 值分别调节为 1，2，3，4，5，6，准确称取葡萄皮粉 2 g(精确到0． 000 1)于 100 mL 三角瓶中，料液比l ：l0，封口、遮光浸提．浸提温度50℃ ，时间 30 min ．浸提结束后，过滤，吸取1 mL 色素液，用 pH3． 0的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲液定容，以缓冲液为空白，于525 nm 处测光密度，以 OD525衡量各 pH 值条件下的提取量。

3、单因素试验提取时间分别设为 15，30， 60，90，120，150，180， 210 min ．提取温度分别设为20，30， 40， 50， 60， 70， 80℃，以 OD525 mn 表示提取量．料液比分别设为1： 5， 1： 8， 1：10， 1： 12， 1： 15，1： 18，1： 20， 1： 25，以 019525×V ／m 计算提取量，其中，为提取溶剂体积 mL ， m 为样品质量 g4、提取级数对提取率的影响在单因素及提取溶剂的最优提取条件下，分次浸提刺葡萄皮色素，依次收集提取液， 直至浸提液无色，用差示法测定各级色素液中花色苷质量mg，以 M j ／ M总 计算提取率5、葡萄皮色素的检测①浓氨水、浓硫酸、碳酸钠液的试验取色素提取液三份，每份 5mL ，分别加入两滴浓氨水、浓硫酸、碳酸钠液观察颜色变化②盐酸一镁粉反应取色素提取液 5mL ，加入少许镁粉，振荡后，再加入两滴 36％盐酸，观察颜色变化③氯化亚铁呈色反应取色素提取液 5mL ，加入 1％ FeCl2 溶液 l ～2 滴，振荡后观察其颜色变化④碱性醋酸铅反应取色素提取液 5mL ，逐渐滴加新配制的饱和碱性醋酸铅溶液，观察颜色变化。

六、试验结果与分析1、提取溶剂的选取粗提率随着乙醇浓度的提高而下降， 以酸化水作为提取溶剂可获得较高的粗提率； 乙醇体积分数为 40％一 80％时，粗提率无明显区别，但 95％乙醇的粗提率显著低于 80％乙醇；以色素液光密度作为提取效果指标时，乙醇的浓度增加，色素液光密度随之增大，在 80％乙醇处取得最大值然后下降 并且无论是以粗提率还是以光密度值衡量， 70％乙醇的提取效果与 80％乙醇没有显著差异，所以，从经济性和安全性出发，宜选用 70％乙醇作为葡萄皮色素的提取溶剂2、提取溶剂 pH 值的选取当提取溶剂的 pH 值分别为 1，2，3，4，5，6 时，测得光密度平均值分别为 0．869，0．673，0． 760，0． 575，0． 530， 0．555．可见， pH 值为 l 一 3 时，刺葡萄皮色素的提取量较高，因 pH1 ．0 强酸性条件下，加热长时间提取时，容易发生花色苷的部分水解，故选取提取溶剂 pH3．0 为最佳．经测定， 70％乙醇 (含 0．03％一 0．05％盐酸 )的 pH 值为 2． 76~2．98，故后续试验采用 70％乙醇 (含 0．03％盐酸 )作为提取溶剂。

3、单因素试验结果①提取温度当提起温度分别为 20，30，40，50，60，70，80℃时， 测得光密度平均值分别为 O．486，0． 496， 0． 514， 0． 520， 0． 507， 0． 476，0． 453．可见，在 20-50℃，色素提取量随温度升高而上升；在 50— 80℃内，色素提取量随温度升高而下降．在 40— 50℃获得最佳提取效果②提取时间当提取时间分别为 l5， 30， 60， 90， 120， 150，180， 210 min 时，测得光密度平均值分别为 0．4550．466，0．521，0．5l8，0．482，0．474，0．464，0．459．在 15— 210 min ，刺葡萄皮色素的提取量随提取时间的延长先上升后下降，在 60— 90 rain 达到最大值．这是因为，随着时间的延长，色素的浸出量增加，但在加热情况下，色素发生热降解，加上光照及氧化作用，导致色素稳定性下降，故不宜在加热情况下长时间提取③料液比当料液比分别为 l ： 5， l： 8， l ： 10， l： 12， l ：l5， l ：l8 ， l： 20， l： 25 时，提取量平均值分别为 7．229 3，7．518 9，7．588 5，7．741 5，7．805 9，7．8022，7．789 2，7．8011．随着料液比的增大，色素提取量呈上升趋势，在料液比 l ：l5 时获得最大提取值，但料液比大于 l： l2 后，色素提取量无明显变化。

结论：，提取剂 pH 值为 3 较为合适，从葡萄皮粉中提取色素宜采用 70％乙醇 (含 0．03％盐酸 )作为提取剂 以 70％乙醇 (含 0．03％盐酸 )为提取剂从刺葡萄皮粉中提取色素时， 最佳单因素条件组合为提取温度 5O℃ ，提取时间 60 min ，料液比 1： 124、与 4 葡萄皮色素提取液与化学试剂的呈色反应试剂 氨水 浓硫酸 碳酸钠 镁 +盐酸呈色反应 深蓝 深红 浅蓝 鲜红三氯化铁暗蓝色碱式醋酸铅蓝色七、参考文献：1、胡隆基．食用天然色素发展动态【 J】．中国食品添加剂，2、许辉，米拉，田福利，等．天然葡萄皮紫色素提取条件的研究【院学报， 1998， 19(1) ： 64— 671994(1) ：12-28J】．内蒙古农牧学3、何玲，唐爱均，洪峰．红提葡萄红色素稳定性的研究2005， 3(9)： 26-28 [J] ．西北农林科技大学学报，。