食用天然色素—茶黄色素的初步研究

● ‘★品与发酵工业， Food 8L Fcrrnentation Industries l9§1 No．5 ● I 食用天然色素——茶黄色素的初步研究 宛晓春 王 勇 (安 徽丧 学院) ． 引 富 。 近年来随着科学技术 ，尤其是医学毒理 学的发展，人们逐渐发现一些食用合成色素 对人体健康有害，故一些有毒性的食用台成 色素，国内外已陆续停止使用 ，转而开发无毒 的天然色素。我国科学工作者在这方面已做 了不少工作 ，相继开发了栀子黄、苋菜红、叶 绿 索 铜 钠，萝 红、红 米 色 素、玫 瑰 茄 红 ”等等。开发利用天然色素的主要问 题在于原料有限，茶叶是当今世界三大无酒 精饮料之一、安全无毒。我国是茶叶的故乡， 盛产茶叶，每年从茶园到加工成荣叶产品，这 一 系列生产环节中产生的茶叶副产 品(低档 茶、碎末茶)数量相当可观，将这些废料及低 楷茶衬用于色素的提取，不仅可提高茶叶本 身的价值，j 巨可以由茶叶中提取黄、绿、褐 等系列色素·这些色素既 富台儿茶素、氨基 酸、糖、咖啡碱等生理活性物质，同时又具有 茶叶的保健 作用，还有抗氧化 、降血脂、防癌 变的效果。所以研制开发茶系列色素具有重 要的应用价值。 制 备 工 艺 茶黄色素主要是儿荼索类等多酚类化合 物经氧化而产生的有色物质，为水溶性色素。 采用低档绿茶，以 85℃热水连续漫提二次， 茶水比l—d0，每次提提时间为 3O分种，然 ·现工作单位为．无|l薯轻工业学院食品科学与工氇系 后过滤，真空浓缩，喷雾干燥。其工艺流程简 图如下。 原料一一热水浸提一一过滤一一真空浓 缩一一喷雾干燥一一茶黄色素。 所得为粉末状黄色素，水溶性很好，提取 率可达 25~30 J。 色紊组成和功能性质 组成 茶黄色素外观呈枯黄色粉末，其呈 色物质主要是儿茶索及其氧化产物，其主要 化学组成如 l。多酚类总置用酒石酸亚镘 比色法，儿茶索总量用香兰索快速此色法，氨 基酸总量用茚三酮 比色法，咖啡碱用紫外分 光光度法攫I定。 表 1．茶黄色素的粗成分 菸黄色素一1。 茶黄色素一2 成 分 ％ 多聍 类 43．15 54．2O 氨基醚总量 5．56 5．Ol 儿茶素总量 27．0t ～ 咖 啡 碱 l 0．85 7．67 -．色索一l祷加部分冀糖 功能性质： t ’ 1 ． 色素质量：关于天然色莱甑瞳置表示 方法，除一般理化性质和卫生指标以外，主要 是色素豹古量。国外太帮用色价汝 。即艟确 ’ 维普资讯 http://www.cqvip.com 称取 0．2sg茶黄色素稀释定容至 lOOml，此 稀释液用 lcm 比色杯 ，波长 400nm(可见光 最大吸收处)测艰光度。 色价一A~10／(1~~t)g一 ； 31．6 我国食品瀑加剂化技术委员会决定用吸 光度表示。即 EL~．4oonm；器 一 _3_16 2．抗氧化性 ：由于茶黄色素中含有大量 儿茶素等多酚类物质，使其具有抗氧化性。本 文用瑞典的酸败测定仪 Rani：imat测定其油 脂氧化诱导期。来表示色素的抗氧化性能，诱 导期长者抗氧化性能好。分别用猪油和菜籽 色拉油傲试验用油．测定色素的抗氧化性。色 素掭加量 200ppm．以不加色素的为空白并与 合成抗氧化剂二丁基羟基 甲苯(BHT)比较。 测定 条 件 为：空 气 流量 20ith，猪 油 温 度 120℃，邑拉油温度 110"(7,，结果见表 2。 表 2． 茶黄色对猪油和色拉油的抗氧 化效果． 一 添加物 诱导期 IP(小时) (20oppro) 猪 油 藁籽 色拉 油 空 白(无 添 加 ) 1．96 ．d5I BHT 2．93 5．30 茶黄色素一l 3．16 6．，55 茶黄色素一2 4．15 6．55 由表 2可见。茶黄色素对猪油和菜籽色 拉油都表现出较强的抗氧化性，猪油的抗氡 化性优于菜籽色拉油。猪油中添加荼黄色素 其氧化诱导期比空白延长 l·l倍，比 BHT延 长 0．5倍。 3．稳定性试验： ①温度 的 影 响{用 pH 4．3的 柠檬 酸一 Nag．．IpO．缓冲灌配廊 0．2 的茶黄色素溶液 ～ lJ 一：l壶 ．— 一 ⋯ ⋯ ～ 分装于 6支试管中．置不同温度 的水浴中加 热 3O分钟 ，观察色泽变化情况。见表 3。并用 lcm 比色杯，721分光光度计测其吸收光谱 的变化，见图 l。 表 3． 不同温度对茶色素的影响 { 温 度 25℃ 40℃ 70℃ 85℃ 100℃ 色泽 亮黄 亮黄 亮黄 亮黄 橙黄 生 长‘ 0’ 图 1．不同温度 对色素溶液吸 收光谱的彤 响 由表 3和 图 l可 看 出，温 度 升 高 至 85℃，色素溶解的色泽及吸收光谱均变化不 大。高于 85℃至 l00℃时，则发生了一些变 化 。色泽变得橙黄，吸收光谱曲线也相应抬 高 。由图 l还可看出，茶黄色素在可见光范 围内没有 明显的吸收峰 ，在 400~550nm范 围有平缓的吸收。茶黄色素含有不饱和键的 凡茶素等多酚类粝质 ，在紫外区有较强的吸 殴。因此，茶黄色素的耐热性较好。 ②pH 的 影响 ：取 不 同 pH的’柠 檬 酸一 Na~HPO。缓冲液 20ml，分别加 l 的蔡黄色 索液 4mi，用柠檬酸和 NaOH调整 pH，在暗 处放置 l小时。溶液的 色泽从 pH3～g依次 。 为：亮黄一一橙黄一一橙一一橙红。他们的吸 收光谱见图 2。由图 2可见，随着 pH的增 ‘ 大，吸收曲线波长 370~550nm段逐步提高， pH越高曲线提高的蝠度越大 ，色泽向红揭方 向发展。这说明茶黄色素适宜于倔酸皿中性 ● 圉 一lII 一． 叫叫 ——． 一i 维普资讯 http://www.cqvip.com 环境中使用，在碱性环境易发生氧化褐变，色 泽和吸收曲线都将发生变化。 8 毫 谊长 ∞I】 ‘ ' 四 2 不同pH对色素溶 吸 收光键 的影响 图 3，金属离子对 色素液吸 收光谱的 响 · + ．‘}．‘}． ‘}． @ 金 属 离 子 的 影 响：分 黜 配 制 台 500ppmca _。，Fe snw、AI 、Mg+：的溶液各 50ml，加适量的茶黄色素，稳定片刻 ．观察溶 液色泽变化，并测吸收光谱，见表 d、图 3。 表 d． 金属离子对色素液色泽的影响 ● 金属 Ca一 Fe+ Sn一0 Mg一 A1 离 子 ‘ 亮黄 棕褐 浅黄 亮黄 色泽 浅黄 微兰 透明 稍亮 连明 结果表 明，加入 cu 离子使色素 液发 兰{Fe 离子使溶液发褐 、锈黄}sn 离子使 溶液色泽变浅；Mg一、A1“离子则没什 么变 化。由此可见，cu”、Fe_ 、sn 对邑索液都有 一 定的影响，吸收光谱也发生一些变化。 由以上实验绪果我们可以看出，茶邑素 不仅色泽好 ，来源广，制 备 艺简单，而且安 全性好C不添加任何物质)，成奉较低 ，稳定性 较好，耐热加工，具抗氧化性还台有儿茶素、 氨基酸、咖啡碱 、维生索等生理活性和营养物 质以及其它有价值的茶叶成分，这些都是合 成色素和其它一些天然色素不能比拟的，它 具有广阔的应用前景 (参考文献从略) (1-接第 63页) 1 4．同 5，pll8～1-25 l5．同 5，P．1O0～l】2 16．Na● nisl'd K． et al； Fd． Bio~eeh．， 1988，2：219～249 17．"fang C． P． et al{ Bio~eeh-， ＆ Bioe0gin．，1988，32，(8)；595~ 603 18．Nakanisld K．et al；Bioteeh．，1985， 3，(5)：459~464 19．Kazuhi Nakani~hi，Aklra Takeuchi， and Ryuiehi M ntsuno； App1．- M ierobio1． Biot~echnoI．，Vot．32：633~ 636．1990- 20．Kiyolmka Oyama and Keizie~ai,Kihara； Chemtech，l98d(2)‘l 0口～ 105． 维普资讯 http://www.cqvip.com