板栗殼色素微膠囊化前后的穩(wěn)定性研究

板栗殼色素微膠囊化前后的穩(wěn)定性研究

來自栗子殼的棕色素是一種穩(wěn)定、無副作用的天然色素。這是一種多酚類化合物，可以用作食品添加劑。酚類色素是植物中水溶性色素的主要成分,板栗殼色素屬于酚類色素中的黃酮類,具有黃酮類色素的典型反應。如黃酮類物質(zhì)遇鐵離子可變成藍、藍黑、紫、棕等不同顏色。黃酮類色素在加工過程中處于堿性,會發(fā)生色素黃色加深或其他顏色變化。板栗殼是板栗加工中的廢棄物,隨著近年來板栗的迅速發(fā)展和板栗加工技術的深入,板栗殼日益增加,造成極大的環(huán)境污染。具《中藥大詞典》記載,板栗殼和種皮性甘、平、澀、無毒。板栗殼中含有一定量的色素物質(zhì),板栗殼色素是一種水溶性好、著色力強、性質(zhì)穩(wěn)定的天然棕色素,且具有一定的抗氧化和抑菌作用,是目前世界上并不多見的性質(zhì)穩(wěn)定的天然食用色素之一,具有很高的開發(fā)價值。因此,本文對板栗殼中天然食用色素進行研究,以期解決板栗加工廢棄物的出路,促進板栗的發(fā)展。1材料和方法1.1試劑和設備1.1.1板栗殼色素的提取板栗殼棕色素:自制。取一定量經(jīng)干燥、粉碎的板栗殼用30%的乙醇溶液微波提取,然后離心分離,濾液經(jīng)旋轉蒸發(fā)儀濃縮后,在50℃下真空干燥,即得試驗用的板栗殼棕色素。1.1.2無水乙醇分析NaOH、HCl、NaCl、FeCl3、MgSO4、CuSO4、ZnSO4、Al2Cl3、CaCl2、FeSO4、KCI、H2O2、Na2SO3,無水乙醇均為分析純。β-環(huán)糊精、羧甲基纖維素鈉、蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、檸檬酸、抗壞血酸、亞硝酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。1.1.3儀器UV-2450分光光度計、酸度計、恒溫水浴箱。1.2測試方法1.2.1uv-2430分光光度法將0.01%的棕色素水溶液(后面簡稱未處理溶液)、β-環(huán)糊精棕色素水溶液(后面簡稱β-CD溶液)、羧甲基纖維素鈉棕色素水溶液(后面簡稱CMC溶液)分別用UV-2450分光光度計在190~800nm波長范圍內(nèi)測定其特征吸收光譜。1.2.2紫外照射的mc法將0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液分別于日光照射和40W的紫外燈直射下,每隔一定的時間,取樣用UV-2450分光光度計檢測其吸光度值,并觀察顏色的變化。1.2.3加熱時間的確定將0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液分別置于100℃的水浴中加熱一定時間,取出后快速冷卻至室溫,然后測其吸光度值,并觀察顏色的變化。1.2.4ph值對測定的影響調(diào)節(jié)0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液pH值分別為2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0,放置一定時間后,測其吸光度值,并觀察顏色的變化。1.2.5抗壞血酸對cmc溶液的穩(wěn)定性的影響在0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液中分別加入一定量濃度的H2O2、抗壞血酸和Na2SO3,每隔5h,測其吸光度值,并觀察顏色的變化。1.2.6混合糖質(zhì)細度測定在0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液中分別添加一定量的NaCl、FeCl3、MgSO4、CuSO4、ZnSO4、Al2Cl3、CaCl2、FeSO4、KCl,測其吸光度值,并觀察顏色的變化。1.2.7加入大量的蔗糖、麥芽糖、亞硝酸、焦性沒食子酸在0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液中分別加入一定量的蔗糖、麥芽糖、亞硝酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦性沒食子酸。然后測它的吸光度值,并觀察顏色它的變2分析與討論的結果2.1種色素的吸收劑用量在190~800nm波長范圍內(nèi)掃描光譜圖,如圖1所示,三種板栗殼色素均在281.00、202.00處有吸收峰。202.00處有最大吸收峰。在同樣濃度、同樣波長下,三種色素的的吸光度從大到小,依次是CMC溶液,β-CD溶液,未處理溶液?？梢?CMC和β-CD對色素有一定的增色作用。2.2包埋對板栗殼色素耐光性的影響配制0.01%的未處理溶液兩份、β-CD溶液兩份、CMC溶液兩份,分別放置在日光下和15W的紫外燈下照射一定的時間,取樣測其吸光度,結果分別如圖2和圖3所示。圖2、3顯示,板栗殼色素在日光和紫外光照射下,吸光度變化很小,表明板栗殼色素耐光性很好,并且經(jīng)β-CD、CMC包埋處理后,色素的吸光度可以更好地維持在較高的吸光度水平下?？梢?經(jīng)β-CD、CMC包埋處理后色素的耐光性進一步提高。吸光度的總體水平還是CMC溶液>β-CD溶液>未處理溶液。2.4對于不同種類植物葉片進行整理的結果,計算結果有空間配制0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液,分別調(diào)節(jié)其PH為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,放置12h后,在202nm下測其吸光度,并觀察顏色的變化,結果如圖5所示。由圖5可知,隨著pH值的增加,板栗殼色素的顏色逐漸加深,特別是PH達到堿性條件以后,吸光度隨pH的增大而加快。未處理溶液、β-CD溶液在PH低至2時均有不同程度的黃色沉淀產(chǎn)生,使得色素吸光度下降;而CMC溶液包埋處理的色素溶液在PH低至2時仍不會生成黃色沉淀,吸光度維持穩(wěn)定。由于pH降低引起的沉淀會在pH升高時自動分解,反應可逆。板栗殼色素本身具有較大的PH適應范圍,尤其經(jīng)過CMC處理后,色素對酸的穩(wěn)定性進一步提高?？梢?CMC對板栗殼色素有良好的護色、包埋作用。2.5對板栗殼色素穩(wěn)定性的影響取20mL0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液分別置于50mL容量瓶中,分別加入H2O2、Na2SO3和抗壞血酸,并用水定容至50mL,使他們在色素液中的濃度分別為1.5%,0.5%,0.3%,放置一定時間后,在202nm下測其吸理溶液。光度,并觀察顏色的變化,結果分別如圖6、7、8所示。從圖中可以看出,氧化劑H2O2和還原劑Na2SO3的加入對板栗殼色素的吸光度影響很小,目測色素溶液的顏色幾乎不變,這表明板栗殼色素耐氧化和耐還原的能力很強?？箟难釋ι赜幸欢ǔ潭鹊挠绊?色素顏色稍微變淡,但仍然呈現(xiàn)棕色。相對而言,在CMC包埋處理下色素的穩(wěn)定性較其他兩種色素穩(wěn)定。色素吸光度:CMC溶液>β-CD溶液>未處理溶液。2.6離子液體輔助的板栗殼色譜法在0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液中分別添加NaCl、FeCl3、MgSO4、CuSO4、ZnSO4、Al2Cl3、CaCl2、FeSO4、KCI,使各種離子的濃度達到2mg/mL,搖勻后靜止3h后,在202nm下測其吸光度,并觀察顏色的變化,結果如表1所示。由表1可知,在板栗殼色素液中加入Fe2+、Fe3、后,其顏色由棕色變成墨綠色,并產(chǎn)生大量沉淀;加入Cu2+和Al3+離子后,色素液顏色變淺,并伴隨有沉淀生成;而加入Na+、K+、Zn2+Ca2、Mg2+后,其色素液吸光度值從0.23分別變成0.302、0.232、0.22,目測顏色變化不大,說明板栗殼棕色素對Fe2+、Fe3、Cu2+、Al3+不穩(wěn)定,而對Na+、K+、Zn2+Ca2、Mg2+較穩(wěn)定。2.7食品中常用的添加劑對三種董事會樹皮的穩(wěn)定性2.7.1蔗糖和麥芽糖對板栗殼色素穩(wěn)定性的影響在0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液中分別加入蔗糖與麥芽糖,使其濃度均為10%,充分溶解后,放置一定的時間,測其吸光度,結果如圖9、10所示。圖9顯示,蔗糖和麥芽糖的加入對板栗殼色素的穩(wěn)定性影響不大,時間的延長,三種板栗殼色素的吸光度都逐漸增加,但變化幅度不大;色素的顏色幾乎沒有影響?？梢?板栗殼在蔗糖和麥芽糖存在下,其穩(wěn)定性不變,可廣泛應用于各類甜味食品的生產(chǎn)。吸光度的總體水平還是CMC溶液>β-CD溶液>未處理溶液。2.7.2板栗殼有色素穩(wěn)定性在0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液中分別加入亞硝酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉和焦性沒食子酸等防腐劑,使其濃度為0.2mg/mL,然后測吸光度值,并觀察顏色的變化,結果如圖11、12、13、14所示。由圖11可知,在三種色素溶液中加入亞硝酸鈉后三種色素溶液顏色加深,吸光度值快速增加,但存放20h后,其吸光度基本維持不變,說明三種色素對亞硝酸鈉比較穩(wěn)定;由圖11、12、13可知,在三種色素溶液中加入六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉和焦性沒食子酸,其吸光度基本不變,即使存放20h,其吸光度也幾乎不變,說明三種板栗殼棕色素對六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉和焦性沒食子酸很穩(wěn)定。吸光度的水平CMC溶液>β-CD溶液>未處理溶液。3cmc和-cd包埋對板栗殼色素穩(wěn)定性的影響由以上實驗可知,經(jīng)CMC和β-CD包埋處理后,板栗殼色素的穩(wěn)定性有所提高,色澤更佳,CMC和β-CD包埋處理對色素有包埋、護色、增色等作用,尤其經(jīng)CMC處理后。2.3熱作用對織物色度的影響配制0.01%的未處理溶液、β-CD溶液、CMC溶液,分別置于100℃的水浴中加熱0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h,快