基本介紹
- 中文名：橡子殼色
- 別名：橡子殼色素
介紹,理化性質,檢測方法,橡子殼棕,性狀與性能,使用,橡子殼色素中主要活性成分,橡子殼色素體外抗氧化能力,橡子殼色素體內抗氧化活性,色素穩定性,
介紹
橡子是殼斗科植物果實的總稱，全世界共有8屬900餘種，我國有6屬301種，其產量大、資源豐富，年產達1 000萬。陝西省是我國橡子資源大省，橡子產量約占全國總量的50%，其中以栓皮櫟為主，橡樹總面積約56萬公頃，占陝西橡樹森林總面積的90%以上。資料表明，我國每年可產1.0x10t橡子,按畝產鮮橡子38.63kg,乾橡子23.75kg計算，陝西年產鮮橡子約3.2x10t,乾橡子約2.0x10t。按橡子仁占79%，橡殼占21%(乾重)計算，陝西年產橡子仁約1.6x10t,橡殼約4.0x10t。但目前陝西對橡子資源的開發利用很少，對橡子殼基本上沒有合理利用，造成了這一資源的浪費。由於橡子果實含豐富的澱粉和保健功能成分，主要套用於保健功能澱粉的加工。每年橡子加工過程中產生了大量的橡子殼廢棄物，造成了資源浪費和環境污染。而橡子殼中豐富的多酚、單寧等保健功能成分具有抗氧化、抗癌變、防止心血管疾病、排除體內重金屬的功效，因此可作為開發天然保健品和保健色素的良好原料。
隨著人們對食品安全關注度的提升，天然產品越來越受到人們的重視,從天然原料中尋找和開發活性成分逐漸成為學者的研究熱點，其中天然色素因其安全性高、著色自然,常具有醫藥保健功能而受到人們更多的關注。研究表明,從橡子殼中提取的橡子殼色素是一種天然堅果果殼色素，是類似咖啡色的粉末狀固體 ,可以用來代替焦糖色素，是一種優良的天然食用色素。
我國允許生產使用的天然食用色素有40餘種。據報導，歐盟和美國分別批推了大約43種和30種色素作為食品添加劑，其中大部分為天然色素。在眾多的天然色素中，棕色素在食品色澤中占有很重要的地位，如風靡全球的可樂型飲料。另外，在酒類、糖果、醬油、醋的著色上，棕色素的套用也十分廣泛。
目前關於橡子殼色素研究報導尚少，張志鍵等對秦巴山區的栓皮櫟橡子殼色素的穩定性做了研究，結果表明其對光、熱、氧化劑(H2O2)、還原劑(Na2SO3) 及山梨酸鉀均具有良好的穩定性，但對檸檬酸、抗壞血酸(VC)、苯甲酸的穩定性相對較差。董孝元對橡殼棕色素的穩定性和體外抗氧化性做了研究，結果表明橡殼棕色素在酸性條件下穩定性最好，對熱穩定，Al+對 橡殼棕色素略具護色作用，而Fe+、 Cu2+、Zn2+、 Mg2+不具護色作用;氧化劑和還原劑的加入會影響橡殼棕色素的穩定性;有機酸和糖類的存在能增加橡殼棕色素的穩定性。毛迪銳等的研究結果表明橡子殼色素的耐光性、耐氧化性和耐熱性較好，在酸性和中性條件下比較穩定;鹼性溶液和還原劑對橡子殼色素影響較大。
理化性質
橡子殼色素易溶於水、乙醇等極性溶劑，不溶於石油醚等非極性溶劑。
檢測方法
用紫外-可見分光光度計在波長為390nm下檢測。
橡子殼色素提取的最佳條件組合，即提取溫度為70°C，料液比為1:50,浸提時間為5h,浸提溶液為40%乙醇。
橡子殼棕
橡子殼棕(acorn shell brown)是以櫟樹(Quercus spp. )的果實,即橡子的果殼為原料,用水浸提,將濾液純化、精製而得。橡子殼棕的化學成分為兒茶酚、花黃素花色素連線糖基的化合物，化學式為C25H32O13 ,相對分子質量為540. 00。
性狀與性能
橡子殼棕是棕紅色浸膏,味甜,無異臭,呈酸梅似果香。易與水和乙醇水溶流互溶，在pH為4~10時穩定不沉澱，耐熱、耐光、耐氧化,0.5%水溶液100°C 3 h無明顯降解;偏酸性,pH為3~4,在pH為3.5~7條件下穩定，但易與金屬反應呈深棕色沉澱。
溶於水、稀乙醇,0.5%~1%水溶液由黃色、橙黃色到橙紅色,10%以上呈茶色,溶液色澤鮮艷，透明。極易溶於熱水，不溶於油脂、乙醚和石油醚。
使用
按照《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》(GB 2760-2014)規定,橡子殼棕可用於可樂型碳酸飲料，最大使用量1.0 g/kg;配製酒，最大使用量為0.3 g/kg。
橡子殼色素中主要活性成分
經過對橡子殼色素主要成分測定發現其中含豐富多酚類和黃酮類物質，總多酚含量達到27.8%,總黃酮含量達到8.6%,可見該橡子殼色素應該具有較好的抗氧化功能。
橡子殼色素體外抗氧化能力
橡子殼色素對DPPH·的清除率
橡子殼色素及VE溶液對DPPH·的清除率呈量效關係,橡子殼色素在質量濃度小於5μg/mL時對DPPH.的清除率迅速增加，且低質量濃度下清除率接近於VC。隨著橡子殼色素濃度的增加清除率上升緩慢，其中橡子殼色素對DPPH·清除率達到50%時的質量濃度IC50=10μg/mL,VE對DPPH·清除率的IC50=5μg/mL,橡子殼色素質量濃度在40μg/mL左右時其清除率達到90%，幾乎達到了VE的清除能力，且要好於板栗殼色素抗氧化能力;由此可知橡子殼色素對DPPH·具有較強的清除能力。由於橡子樹受地域氣候影響而有很多品種，導致橡子殼中成分及含量亦不相同，因此不同來源橡子殼色素抗氧化活性可能存在顯著差異。
橡子殼色素還原Fe3+能力
以VC為陽性對照，採用鐵氰化鉀法對橡子殼色素的還原力進行測定。橡子殼色素及VC的吸光度隨濃度升高呈直線上升趨勢，即橡子殼色素對Fe3+的還原力隨濃度升高而增大,其中色素的還原力稍弱於VC,當樣品質量濃度為1mg/mL時，橡子殼色素還原能力(A710nm為0.98)接近Ve的還原能力(A710nm為1.17),這與栓皮櫟橡子殼色素具有較強還原能力的結果基本一致。
橡子殼色素體內抗氧化活性
橡子殼色素對小鼠主要內臟質量的影響
橡子殼色素對小鼠沒有產生急性和亞急性毒性作用。灌餵橡子殼色素和VC對小鼠輻射損傷起到一定的抑制和修復作用。
橡子殼色素對小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響
SOD是生物體內清除自由基的主要生物酶，能對抗與阻斷因氧白由基對細胞造成的損害，並能夠及時修復因白由基造成對細胞的損傷,因此SOD活性的大小可反應橡子殼色素體內抗氧化能力的大小。橡子殼色素對小鼠血清SOD有顯著的修復作用,可以提高小鼠血清中SOD活性，且100mg/(kg·d)劑量橡子殼色素與Vc效果一致。
橡子殼色素對小鼠血清過氧化氫酶(CAT)活性的影響
H2O2是細胞正常代謝的產物，而過氧化氫酶(CAT)可催化細胞內過氧化氫分解,防止過氧化，CAT活性越大,說明抗氧化能力越強。橡子殼色素可使小鼠體內過氧化氫酶活性提高，CAT活性可達到15.88U/L。其結果與桑色素對全氟辛酸誘導小鼠肝損傷具有保護作用，其可顯著提高肝中CAT水平的結果一致。該結果表明SOD與CAT共同維持了機體的抗氧化能力,它們之間存在一定的協同作用。
橡子殼色素對小鼠血清丙二醛(MDA)含量的影響
在生物機體內,氧自由基作用於生物膜上的不飽和脂肪酸發生過氧化反應，最終生成丙二醛(MDA),MDA含量的高低問接反映了機體受自由基影響氧化衰老的速度。橡子殼色素能夠提高小鼠抗輻射能力而降低血清中MDA含量，並且具有量效關係。實驗結果與高璐等用葡萄籽色素灌胃由D-半乳糖誘導的氧化衰老模型的小鼠,可顯著降低MDA含量的結果一致。
橡子殼色素作為一種天然的堅果果殼色素，含有豐富的多酚類和黃酮類物質，實驗中橡子殼色素總多酚含量達到27.8%,總黃酮含量8.6%。體外抗氧化實驗表明，當橡子殼色素濃度在40μg/mL時對DPPH·清除率達到90%，在1mg/mL時對Fe3還原能力的吸光值達到0.98,抗氧化能力接近Vc。採用Coγ射線照射小鼠的氧化傷害實驗結果表明，橡子殼色素對小鼠輻射損傷具有一定的修復功能，並且能夠提高血清中的SOD、CAT活性，降低MDA的含量，其中效果最好的為中劑量組(100mg/(kg·d))橡子殼色素,並與相同劑量的Vc組相當。由此可知,橡子殼色素具有很好的抗氧化作用，可以套用到抗氧化保健品的開發套用中去,從而提高橡子資源的利用率。
色素穩定性
橡子殼色素具有良好的熱穩定性。
橡子殼色素具有較好的光穩定性。
在不同pH值下，色素溶液的吸光度不同，且隨pH值的增大而增大。目測發現色素溶解液的顏色隨pH值的增大而逐漸加深，但在酸性範圍內以黃色色調為主，而在鹼性範圍內則以棕紅色色調為主。
橡子殼色素具有較強的耐氧化性。
說明色素具有較強的耐還原性
橡子殼色素對山梨酸鉀是穩定的，但對檸檬酸、VC、苯甲酸的穩定性相對較差。
