紫甘薯红色素除可以作为一种天然的着色剂之外,还具有一定的生理功能,例如,抗突变性、抗氧化作用、抗肿功能等。
紫甘薯色素的提取主要有溶剂法和发酵法。目前大多采用溶剂法,所用提取剂有醋酸、、、、柠檬酸、等,由于食素要求安全性高,而柠檬酸是食品工业中常用的酸性介质,故使用柠檬酸作为提取剂比较合适。发酵法提取是籽一定量的紫甘薯洗净,蒸熟后冷却、粉碎,与一定量的米调制的一次醪混合,发酵几天,调制二次醪,过滤二次醪,减压浓缩,可得浓缩色素液。
紫薯提取物理化性质
外观和颜色
紫甘薯红色素的固态呈紫黑色,其稀酸液为鲜艳透亮的深红色,且产品中无甘蓝红色素和胡萝卜素产品中难以除尽的异味,1%色素液呈红色。
溶解特性
纯品为红至紫红色粉末,因其结构中含多个酚羟基,是一种水溶性色素,可溶于纯水、甲醇、、冰醋酸、、稀和稀,不溶于石油醚等。又因紫甘薯色素所含花青素分子中的吡喃环上有一4价氧原子,具有碱性的性质,而同时又有酚羟基,具有酸的性质,故亦能溶于稀酸和稀碱 。
光谱特性
紫甘薯色素在不同介质中呈现不同的光谱特性。只有在酸性介质中,波长在520nm处才出现特征吸收峰 。
PH的影响
花青素类色素对pH值十分敏感,随着pH的升高,花青素由红色的黄盐阳离子向无色的醇型假碱变化。紫甘薯色素属于花青素类色素,其结构中吡喃环上有四价氧原子,具有碱的性质,而同时又有酚羟基,具有酸的性质,因此颜色受介质酸碱度的影响较大,随着pH值的变化而变化:当pH≤5时,该色素呈稳定的红色;而在pH>5时,其颜色则由红色变成紫色再变成蓝色。
此外,当pH为5.0~6.0时,大吸收波长λmax(nm)下的吸光值低;其大吸收波长随着pH的升高而向长波方向移动,但当pH为11时,大吸收波长反而向400nm移动,说明介质pH对其吸收峰位有影响。
甘薯色素粗提取液需经过纯化处理,将其中蛋白质、淀粉等大分子物质以及溶液中大部分糖类、金属离子等小分子去除。常用纯化方式主要有:
(1)、树脂法:将色素粗提取液经阳离子交换树脂处理去杂,经化交换和浓缩制得色素纯品。
(2)、超滤法:用柠檬酸的粗提液,经树脂纯化,洗脱后,将色素液用超滤膜处理除去蛋白质、淀粉等杂质胶体物质,后再用反渗透膜浓缩得到色素纯品。
(3)、醋酸铅沉淀法:粗提取液用少量水溶解后,加5%醋酸铅搅拌使色素物质沉淀,将沉淀物用化食用酒精溶解后,过滤除去白色氯化铅沉淀,将红色溶液蒸馏后干燥,得精制产品。
(4)、分级醇沉法:在提取和纯化等加工过程中往往会发生天然色素的大量损失,发达国家多采用真空冷冻干燥法来减少色素损失 。但对设备的要求高,同时费用昂贵。
含量测定
产品中紫甘薯色素含量测定可以用色价法或产率法测定,前者用普通分光光度计测定,快速准确,简便易行,且不需要标准样品;后者测定结果更为合理,不仅可以较准确地反映色素总含量,而且还可以测定并计算出色素各组分含量,但它需要标准样品。