1、 本科毕业论文 （ 20 届） 食品科学与工程 天然色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 摘 要 本文以黑米色素、葡萄皮色素、杨梅发酵酒为原料，在单因子试验基础上，利用 L9(34)正交试验方法，研究了在不同条件下天然色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响。结果表明：黑米色素和葡萄皮色素及两者的复合色素均有利于杨梅发酵酒色泽的稳定性。不同条件对杨梅发酵酒色泽稳定性和总酚含量影响程度依次为：贮藏温度天然色素包装瓶 pH，对花色苷含量影响程度则是贮藏温度天然色素 pH包装瓶；最佳护色条件为 0.008%的黑米色素加 0.016%的葡萄皮色素， pH 为 3.0，包装瓶为有色瓶加套纸，贮藏温度为 4；方差分析
2、表明贮藏温度和天然色素对色泽稳定性、花色苷和总酚含量均有极显著的影响 (pna -tural pigmentsbottlepH, for the anthocyanin content was storage temperaturenatu -ral pigmentspHbottle. The optimal condition was: complex pigment of 0.008% bla -ck rice pigment and 0.016% grape skin pigment, pH 3.5, colored bottle with wrapper, storage temper
3、ature 4 . ANOVA analyse showed: the storage temperature and natura -l pigments had clear effect on the color stability, anthocyanin and total phenol content -s of waxberry fermented wine (p0.01). No.8 was the best combination in the orthog -onal experiment: complex pigment of 0.008% black rice pigme
4、nt and 0.016% grape skin pigment, pH 3.5, colored bottle with wrapper, storage temperature 4 . After 60 days storage under the condition, the waxberry fermented wines reaction rate of color index was 0.0032, retention of anthocyanin and total phenol content were respectively 79.05% and 73.84%. Key w
5、ords: Natural pigment; waxberry fermented wine; black rice pigment; grape skin pigment; color; stability I 目 录 1 前言 . 1 2 实验材料、仪器 . 2 2.1 实验材 料 . 2 2.1.1 实验原料 . 2 2.1.2 实验试剂 . 2 2.2 实验仪器和设备 . 3 3 实验方法 . 3 3.1 单一天然色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 3 3.1.1 黑米色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 3 3.1.2 葡萄皮色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 3 3.2 复合天
6、然色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 4 3.3 正交试验对杨梅发酵酒色泽稳定性、花色苷和总酚含量的影响 . 4 3.4 杨梅发酵酒色泽评价方法 . 4 3.4.1 色泽评价方法 . 4 3.4.2 色差值的测定 . 4 3.4.3 感官评定 . 4 3.5 花色苷含量测定 . 5 3.5.1 缓冲液的配制 . 5 3.5.2 pH 示差法测定含量 . 5 3.6 总酚含量测定 . 5 3.6.1 标准液配制 . 5 3.6.2 碳酸钠溶液配制 . 5 3.6.3 标准曲线的制作 . 5 3.6.4 样品测定 . 5 3.7 数据统计 . 6 4 结果分析和讨论 . 6 4.1 单 一 天然
7、色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 6 4.1.1 黑米色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 6 II 4.1.2 葡萄皮色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 8 4.2 复合 天然 色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 9 4.3 正交试验对杨梅发酵酒色泽稳定性、花色苷和总酚 含量 的影响 . 10 4.3.1 总酚测定标准曲线 . 10 4.3.2 不同条件因子正交试验对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 . 11 4.3.3 不同条件因子正交试验对杨梅发酵酒花色苷含量的影响 . 12 4.3.4 不同条件因子正交试验对杨梅发酵酒总酚含量的影响 . 13 5 结论 . 14 参考文献 . 16
8、1 1 前言 杨梅是双子叶纲杨梅科乔木，是我国的特 有 水果，广泛分布在我国南方各地。树木常绿，枝叶茂盛，成熟的果实呈现紫红色，颜色艳丽诱人，果味酸甜，可供生食 1。杨梅含有丰富的糖类、果酸、 Vc、铁及多种 B 族维生素，营养价值较高。研究 证明，杨梅果所富含的多酚类物质对大、小鼠血小板损伤及核辐射损伤的血细胞和造血组织具有保护作用 2, 3； 杨梅果汁也具有抗微核突变的功能 4；台湾学者从杨梅中分离出了 2 中具有抗肿瘤特性的香豆素衍生物 5。 由此，杨梅的药物及保健食品的开发越发引起人们的关注。 而 杨梅季节性强， 收获期短，贮存困难，且不耐运输，因此给鲜销杨梅带来很大的困难，每年都造成
9、原料的很大浪费。将杨梅进行 再 加工制成杨梅汁 6或杨梅酒 7, 8是解决这一问题的一 个 重要途经。如此，即可满足大众的消费，又具有独特的风味和营养功能。 但是在这些产品的生产 加工 或 贮 藏，特别是 贮 藏阶段，常会出现杨梅汁或杨梅酒红色褪去或色调变暗、褐变等现象，这 就 使得杨梅汁或杨梅酒失去其鲜艳诱人的感官品质指标，从而阻碍产品的市场竞争力。影响 杨梅 色泽变化 因素众多， 主要 是由于 花色苷很不稳定，易受温度、 pH、金属离子、抗坏血酸、酶等理化因素的影响而 发生变化 9，在其加工或贮藏 过 程中严重影响产品品质。 目前的研究中，很多人利用辅色素来稳定杨梅汁或杨梅酒的色泽，方忠祥
10、等人 10利用桑葚红色素、紫甘薯色素和紫玉米色素来改善杨梅汁的色泽稳定性。 天然色素作为重要的食品添加剂，是从天然物质（包括动植物或微生物代谢物）中加工而得到的有机着色剂，是能改善食品色调和色泽的可食用 性 物质。与合成色素相比，绝大多数天然色素无毒副作用、安全性高、色调自然、接近天然物质的颜色；有的天然色素还具有营养价值，如国外把胡萝卜素类列为营养添加剂，美国已把 -胡萝卜素应用到婴幼儿食品 中 11；有 的 则对人体的某些疾病具有预防、治疗等药理作用和保健功能。如花色苷类天然色素具有消炎、抗肿瘤、清除氧自由基、抑制脂蛋白氧化和血小板聚集等功能 12。因此，人们也越来越倾向于食用天然色素 来
11、代替合成色素，进而 减少毒副作用或增加产品的天然特色。目前，天然色素的研究、开发 和 应用的发展十分迅速，在饮料、酒类、乳制品、甜食、谷类食品、休闲食品和焙烤产品等中被广泛应用。本文主要选取了 黑米 色素、 葡萄皮 色素及两者的复合色素，比较研究了它们在杨梅发酵酒 中 对色泽稳定2 性的影响 。 本文主要研究的黑米色素和葡萄皮色素是近 年来才被开发应用的新型天然食用色素，加入到杨梅发酵酒中，能很好地改善杨梅发酵酒的色调及色泽，有效保持酒的品质，同时还可增加其生理活性功能。黑米色素属黄酮类多酚化合物，是由花青素与各种糖以糖苷键结合而形成的糖苷，主要以矢车菊素 -3-葡萄糖苷 、芍药素 -3-葡萄
12、糖苷 和矢车菊素 -3,5-二葡萄糖苷 13等形式存在。许多研究表明黑米色素具有较高的生理活性功能。夏效东等 14研究 表明 黑米花色苷能显著降低小鼠的总 甘油三酯 、总 胆固醇 和低密度脂蛋白胆固醇水平，同时降低斑块中基质金属蛋白酶的含量。扬靖亚等 15认为黄酮类 化合物有很好的抗氧化效果，可有效抑制癌细胞的浸润和转移。 邓文辉 等 16将黑米色素作为延缓疲劳、促进疲劳恢复的功能因子应用到运动饮料中。孙玉敬等 17将黑米色素应用在碳酸饮料中。还有研究把黑米色素添加到啤酒、“健力宝”饮料和米酒中，既增加了产品的色泽、营养，又提升了口感。 葡萄皮色素同属黄酮类多酚化合物，主要是由锦葵色素、丁香啶
13、、花葵素、牵牛色素、花翠素、甲基花青素等以糖苷形式存在，可作为保健药品，具有 强化毛细血管 、 抗炎症 、抗眼科领域疾患、抗氧化及清楚自由基 和 防止动脉 粥样 硬化等生理功效 。潘小红等 18研究 了刺葡萄皮色素在酸奶和果冻加工中的应用，并得到了品质和功能俱佳的产品。目前葡萄皮色素作为常用食品着色剂，已被广泛用于果酱、酸性饮料和果酒中。 就目前而言，对于天然色素的应用研究还较少。本课题主要研究了不同天然色素处理后对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响，以及在不同条件下 贮藏 后 杨梅发酵酒 色泽 稳定性及品质 的情况， 即可解决果酒的色泽问题，又可增加果酒的生理保健功能，为实际生成应用提供了理论依据。
14、 2 实验材料、仪器 2.1 实验材料 2.1.1 实验原料 黑米色素，由宁波市瑞康生物技术有限公司提供 葡萄皮色素 、 杨梅发酵 酒 ，由宁波市烛湖酒业有限公司提供 2.1.2 实验试剂 本实验所采用的主要试剂如表 1 所示。 3 表 1 实验主要试剂一览表 试剂名称 规格 生产厂家 盐酸 分析纯 浙江中星化工试剂有限公司 碳酸钠 分析纯 浙江中星化工试剂有限公司 氯化钾 分析纯 天津市博迪化工有限公司 柠檬酸 分析纯 天津市博迪化工有限公司 三水合乙酸钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 Folin-酚试剂 生化试剂 国药集团化学试剂有限公司 柠檬酸钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 没
15、食子酸 分析纯 上海晶纯实业有限公司 2.2 实验仪器和设备 本实验所采用的主要仪器和设备如表 2 所示。 表 2 实验主要仪器和设备一览表 仪器名称 仪器型号 生产厂家 电子分析天平（万分之一） AL204 梅特勒 -托利多仪器（上海）有限公司 pH 计 DELTA-320 梅特勒 -托利多仪器（上海）有限公司 紫外可见分光光度计 745 上海菁华科技仪器有限公司 全自动测色色差计 DC-P3 北京市兴光测色仪器有限公司 隔水式恒温培养箱 GHP-9080 上海慧泰仪器制造有限公司 3 实验方法 3.1 单 一 天然色素对杨梅发酵酒色泽稳定 性的影响 3.1.1 黑米色素对杨梅发酵酒色泽稳定
16、性的影响 准确称取 0.000%、 0.006%、 0.010%、 0.014%的 黑米 色素，加入到 100mL 杨梅发酵酒中，使色素充分溶解混合，置于 35 恒温箱内 贮藏 ，每隔 15 天测定一次色差值。 观察不同添加量的黑米色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响。 3.1.2 葡萄皮色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 准确称取 0.000%、 0.040%、 0.060%、 0.080%的 葡萄皮 色素，加入到 100mL杨梅发酵酒中，使色素充分溶解混合，置于 35 恒温箱内 贮藏 ，每隔 15 天测定一次色 差值。 观察不同添加量的葡萄皮色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响。 4 3.2 复合天
17、然色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响 准确称取 0.000%、 0.006%+0.016%、 0.006%+0.020%、 0.008%+0.016%、0.008%+0.020%的 复合 色素 （黑米色素 +葡萄皮色素） ，加入到 100mL 杨梅发酵酒中，使色素充分溶解混合，置于 35 恒温箱内 贮藏 ，每隔 15 天测定一次色差值。 观察不同添加量的复合色素对杨梅发酵酒色泽稳定性的影响。 3.3 正交试验 对杨梅发酵酒色泽稳定性 、花色苷和总酚含量的 影响 根据黑米色 素、葡萄皮色素和复合色素的单因素试验结果，以及杨梅发酵酒所可能存在的环境条件，以 天然色素、 pH、 包装瓶、贮 藏温度四个
18、因素作为研究对象，分别设三个水平，按 L9(34)正交表进行正交 试验 ，以色泽 指标、 花色苷和 总酚 含量 为考察指标， 确定最佳护色条件 。正交 试验 表见表 3。 表 3 正交实验因素水平表 水平 因素 天然色素（ %） A pH B 包装瓶 C 温度（） D 1 葡萄皮色素 4 有色瓶 +套纸 35 2 黑米色素 3.5 有色瓶 室温 3 复合色素 3 白瓶 4 3.4 杨梅发酵酒色泽评价方法 3.4.1 色泽评价方法 本文采用主观评价和客观评价相结合的方法来进行色泽评定。主观采用感官评分法，客观采用色差计测定色差值 L*、 a*、 b*。 3.4.2 色差值的测定 用 DC-P3
19、型 全自动测色 色差计测定。首先用黑筒和白板进行校正，将样品放入比色杯中放在调试好的光源上测定 L*、 a*、 b*值，记录 3 组数据取平均值。其中 a*表示有色物质的红绿偏向，正值越大偏向红色程度越大； b*表示有色物质的黄蓝偏向，正值越大偏向黄色程度越大； L*表示样品的亮度，该值越高，样品的光泽度越好。 3.4.3 感官评定 感官评定是由一个 10 人 组成的评判组来进行评定。评定 前 对评定人员进行培训，将待检样品放在透明塑料杯中，由评定小组对各组样品进行色泽针对性感5 官评定、评分、统一确定评定标准。指标最高为 10 分，最低为 0 分。 3.5 花色苷含量测定 3.5.1 缓冲液
20、的配制 pH1.0 缓冲液的配制 ： 准确称取 1.49g 氯化钾 ，用蒸馏水定容至 100mL。准确量取 1.7mL 盐酸 ，用蒸馏水定容至 100mL，配制成 0.2mol/L 盐酸溶液，将 氯化钾 溶液与盐酸溶液以 25:67 的比例混合。用 氯化钾 溶液调节 pH(1.00.1)。 pH4.5 缓冲液的配制 ： 准确称取 8.203g 乙酸钠 ，用蒸馏水定容至 100mL。准确量取 8.453mL 盐酸 ，用蒸馏水定容至 100mL，从中分别 取 25mL 盐酸 溶液，50mL 乙酸钠 溶液，再加入 180mL 的蒸馏水，充分混合，用 盐酸 调节 pH 至 4.5。 3.5.2 pH
21、示差法测定含量 19, 20 取 pH1.0 缓冲液和 pH4.5 缓冲液各 9mL,分别加入待测样品 1mL，混匀，平衡 2h，用蒸馏水作为空白，在 vis-max 和 700nm（校正浑浊度）下，测定其吸光度，并按下式计算稀释样品的吸光度 A： A=(Avis-max A700)pH1.0 (Avis-max A700)pH4.5 然后按照下式计算原始样品中花色苷色素的质量浓度： 花色苷色素 (mg/L)=(AMWDF1000)/(1) 式中： MW 为分子量， DF 为稀释因子， 为摩尔吸光度， 1 为比色皿直径 (cm)。本实验中按矢车菊素 -3-葡萄糖苷计算花色苷浓度，其中 MW=4
22、49.2， =26900。 3.6 总酚含量测定 21 3.6.1 标准液配制 准确称取 0.010g 没食子酸，蒸馏水定容至 100mL 配制成 0.1mg/mL 标准液。 3.6.2 碳酸钠溶液配制 准确称取 20g 碳酸钠 ，蒸馏水定容至 100mL 配制成 20%碳酸钠溶液。 3.6.3 标准曲线的制作 分别量取标准液 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6mL，各加入蒸馏水 6mL 摇匀，再加入福林酚试剂 0.5mL，摇匀，静置 1min 后加入 20%碳酸钠溶液 1.5mL，最后用蒸馏水定容至 10mL，混匀， 2h 后在 765nm下测定其吸光度。 3.6.4 样品测定 1mL 样品用蒸馏水定容至 10mL 成样液，取 1mL 样液，加入蒸馏水 6mL，
