叶绿素、叶绿素铜钠盐的稳定性分析研究VIP专享VIP免费

绪论食品的色泽是人们对食品的第一感性接触，色泽美观的食品不仅可以提高食品的感观性质，给人以美的享受，激发人们的购买欲望，而且还能增进食欲。因此，色泽是衡量食品质量的重要指标之一[1]。为了保持或改善食品的色泽，在食品加工中往往需要对食品进行人工着色。食用色素就是一种使食品着色和改善食品色泽的食品添加剂。食品色素按其来源分为天然的及化合的两类。化学合成色素一般色泽鲜艳，着色力强，坚牢度大，性质稳定，曾一度广泛应用。但随着食品色素安全性试验技术的发展，发现有的合成色素有致癌作用和诱发染色体变异，因而许可使用的合成色素品种有所减少，产量降低。近年来，国外在合成色素方面正在致力开发大分子聚合物合成色素。天然色素色泽较差，但安全性高，有的还有一定的营养价值或药理作用，且来源丰富，因而日益受到人们的重视，增长趋势很快。在天然色素的开发和应用方面，日本居世界前列。在当前食用色素的使用方面，天然色素已占主导地位。开发天然色素是世界食用色素发展的总趋势。叶绿素及其衍生物作为天然食用色素的生产在我国已有30余年的历史，主要产品是糊状叶绿素和叶绿素铜钠盐。生产叶绿素的原料很多，最早使用的是蚕沙，近年来有人试验用竹叶、芦苇、芭蕉叶、甜菜叶、菠菜叶等各种叶子作为生产叶绿素的原料．取得了令人满意的效果[2]。就游离的叶绿素来说很不稳定，对光、热敏感，易氧化裂解而褪色，故用作食品添加剂有其局限性。而将叶绿素用碱水解，除去甲基和叶绿醇基，并将中心离子镁用铜或锌取代生成叶绿素铜（锌）钠盐，其稳定性增加，可作为一种良好的食用色素[3]。本研究以茶叶为原料提取叶绿素．并用铜代和锌代分别制得叶绿素铜钠盐和叶绿素锌钠盐。通过研究其溶解性的强弱、PH值的影响、稳定性的差异、安全性的异同及着色能力的强弱，分析比较这三种茶绿色素作为食用色素的优劣性，探求影响其稳定性的条件及为三种色素的应用优劣性提供科学依据。1.叶绿素、叶绿素铜（锌）钠盐的形成机理及其性质研究1.1叶绿素叶绿素(chlorophyll)属卟啉类化合物，和胡萝卜素、叶黄素等同时存在于绿色植物的叶子或微生物体内，在植物和微生物的光合反应中起重要作用。对叶绿素的系统研究始于1818年，1913年Willstatter确定了叶绿素a和b的分子式，本世纪30年代，Fischer[4.5]确定了叶绿素a和b的结构(图1-1):图1-1叶绿素a和b的结构叶绿素a:R=CH3;叶绿素b:R=CHO叶绿素a和b的分子中的镁离子易被铜、铁、锌等离子取代而成为叶绿素衍生物(chlorophyllin)[6]。叶绿素作为绿色色素早已被开发利用，但叶绿素稳定性极差，遇光、热、酸和碱等作用瞬间变色，1且不溶于水，故其应用不是很广泛。1.2叶绿素铜钠盐叶绿素铜钠盐(SodiumCopperChlorophyllin)(图1-2)，是一类重要的药物，可治疗传染性肝炎、胃和十二指肠溃疡、慢性肾炎、胰腺炎、白血病等疾病[7，8]．已有研究报导利用浮萍、菠菜、苜蓿等为原料制备叶绿素及其衍生物[9,12]，但这些原料中叶绿素含量较低，制备成本高．国内蚕砂资源丰富，叶绿素含量高，作为制备叶绿素及其衍生物的原料，已投入工业化生产[13]．图1-2叶绿素铜钠盐结构叶绿素铜钠，别名绿菲材．是墨绿色粉末，略带金属光泽，无臭或微有特殊的氨样气味，有吸湿性，对光和热较稳定。易溶于水，稍溶于乙醇和氯仿，微溶于乙醚和石油醚。水溶液呈蓝绿色澄清透明液，钙离子存在时则有沉淀析出[14,15]，是我国规定的九种天然色素之一，是我国食品工业中唯一允许使用的绿色色素。广泛用作化妆品、食品和医药上的着色剂[16]。目前，美国每年从1.45多万吨苜蓿中抽提出36t多的叶绿素铜钠盐，很大一部分是用于医药，包括除臭剂、各种口服保健用品。据报道，美国LakeWorth生产的叶绿素有90%用于制备叶绿素铜钠盐。1.3叶绿素锌钠盐叶绿素锌钠是一种墨绿色细小晶状物质，带金属光泽，它是叶绿素锌钠a(R＝CH3)与叶绿素锌钠b(R＝CHO)的混合物，叶绿素锌钠水溶性好，水溶液在中、碱性条件下呈现亮绿色，在较强酸性条件下（PH＜4＝溶液呈现绿色，但略带浑浊。溶液微溶于乙醇、甲醇、氯仿，不溶于石油醚、丙酮、正己烷。叶绿素锌钠盐的耐光、耐热的稳定性要强于...