吳 威,孟 紅,張延威
(貴州師范學(xué)院貴州省生物資源開發(fā)利用特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽550018)
色素按其來源可分為天然色素和合成色素。近年來,隨著醫(yī)學(xué)、毒理學(xué)和生物學(xué)試驗(yàn)研究工作的不斷深入,許多在食品工業(yè)中大量使用的合成色素被認(rèn)為對(duì)人體有害,因而世界各國開始禁用一些合成色素,重新開始關(guān)注資源豐富、相對(duì)安全的天然色素[1-2]。天然色素不但無毒無害,而且很多天然色素含有人體必需的營養(yǎng)物質(zhì),或其本身就是維生素,或具有維生素性質(zhì)的物質(zhì)。目前,天然色素應(yīng)用廣泛,不僅應(yīng)用于各種添加加工食品之中,如飲料、糖果、乳制品、糕點(diǎn)、魚、畜肉和罐頭制品、加工蔬菜、水果和調(diào)味料等[4],還應(yīng)用于日用化工產(chǎn)品。另外,還有一些天然色素具有一定的藥理功能,對(duì)某些疾病有預(yù)防和治療作用[5-7]。隨著人們崇尚自然、追求健康的潮流,開發(fā)和應(yīng)用天然色素將成為色素發(fā)展的趨勢(shì)[8]。
目前,天然色素主要取自動(dòng)植物材料,但因動(dòng)植物的生長(zhǎng)繁殖受季節(jié)、氣候、產(chǎn)地等因素的影響,原料也相應(yīng)受到影響,從中提取的色素價(jià)格較貴,應(yīng)用受到局限。而利用微生物資源生產(chǎn)天然色素,可以克服以動(dòng)植物為原料生產(chǎn)天然色素的諸多缺點(diǎn),并且易于工業(yè)化。因此,采用微生物生產(chǎn)天然色素將逐漸成為天然色素來源的主流。
紫擬青霉(Paecilomyces purpureus Z.Q.Liang&Y.F.Han)屬半知菌類、絲孢菌目、絲孢菌科、擬青霉屬,在培養(yǎng)中能大量產(chǎn)生紫色色素,對(duì)這種色素進(jìn)行研究有助于天然色素的開發(fā)應(yīng)用。
1.1.1 供試菌株 紫擬青霉,菌株來源貴州大學(xué)真菌資源研究所。
1.1.2 儀器與試劑 紫外分光光度計(jì),755B型。無水乙醇為國產(chǎn)分析純。
將紫擬青霉接種于PDA液體培養(yǎng)基中,搖瓶培養(yǎng)5 d,再靜置培養(yǎng)20 d,將液面菌絲取出,用無水乙醇浸提3 h,將色素提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮,得固態(tài)色素濃縮物,待用。
1.2.1 溫度對(duì)色素的影響 稱取0.20 g色素濃縮物,完全溶于100 mL無水乙醇中,按色素液∶無水乙醇=1.5∶2.5稀釋,于530 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。將稀釋色素液定量封裝于3組試管中,每組3個(gè)重復(fù),分別置于室溫(18℃)、40℃、60℃下,每2 h測(cè)定其吸光度。
1.2.2 光照對(duì)色素的影響(1)稱取0.20 g色素濃縮物,完全溶于100 mL無水乙醇中,按色素液∶無水乙醇=1.5∶2.5稀釋,于530 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。將稀釋色素液定量封裝于4組試管中,每組3個(gè)重復(fù),分別置于無光照、紫外光、室內(nèi)自然散射光和光照箱全光照下,每天測(cè)定其吸光度。
(2)稱取0.20 g色素濃縮物,完全溶于100 mL無水乙醇中,于530 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。將色素液定量封裝于兩組試管中,每組3個(gè)重復(fù),一組置于避光處,一組置于室外陽光直射處,直射8 h和16 h后測(cè)定其吸光度。
3組不同溫度下的試驗(yàn)樣品分別于第2、4、6、8 h測(cè)定其吸光度,結(jié)果見圖1。從圖1可見,紫擬青霉色素在室溫下,8 h后其吸光度變化并不明顯;在40℃下,隨著時(shí)間增加吸光度逐漸變大,變化幅度相對(duì)較小;在60℃下,吸光度增加非常明顯,說明該色素在常溫一定時(shí)間內(nèi)比較穩(wěn)定。從試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果和試驗(yàn)中觀察到的顏色變化現(xiàn)象來看,溫度升高對(duì)該色素有增色作用,且溫度越高增色作用越明顯,但其增色原因也有可能是色素濃縮物中的雜質(zhì)影響所致,尚需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。
圖1 溫度對(duì)紫擬青霉色素的影響Fig.1 Effect of different temperature on pigment of Paecilomyces purpureus
2.2.1 不同光照對(duì)色素的影響 從圖2可見,色素在無光照條件下,經(jīng)過6 d時(shí)間,吸光度下降了5%;在自然散射光條件下,下降略多,為9%;在全光照條件下,吸光度下降非常明顯。對(duì)照無光照組,可見該色素在自然光下比較穩(wěn)定。在紫外光條件下,吸光度下降了5%,與無光照組相似。但實(shí)驗(yàn)中試管玻璃對(duì)紫外光的透射存在多大的影響,需試驗(yàn)驗(yàn)證,故色素對(duì)紫外光的穩(wěn)定性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。
圖2 不同光照對(duì)色素的影響Fig.2 Effect of different light on pigment of Paecilomyces purpureus
2.2.2 陽光直射對(duì)色素的影響 從圖3可見,色素在陽光直射下,吸光度下降比較多,直射16 h后其吸光度下降了27%。故在陽光直射下,色素穩(wěn)定性較差。
圖3 陽光對(duì)色素的影響Fig.3 Effect of sunlight on pigment of Paecilomyces purpureus
采用無水乙醇提取紫擬青霉紫色色素,對(duì)該色素的無水乙醇溶液在光照與溫度條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行探討表明,該色素在常溫和較高的溫度下穩(wěn)定性較好,在自然光下比較穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間的陽光直射和全光照對(duì)該色素不利,故在提取或應(yīng)用中應(yīng)注意避免長(zhǎng)時(shí)間的陽光直射或強(qiáng)光照射。本結(jié)果可為該色素提取工藝研究提供一定的理論參考。
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