黑米黑米色素性质及掺假黑米鉴别方法的研究

黑米色素性质及掺假黑米鉴别方法的研究

钟耕1 ,2  邓立青1 张运芳1  郑红艳1

(1西南大学食品科学学院重庆 400716 2重庆市特色食品工程技术研究中心重庆 400716)

摘 要本实验在研究黑米色素的结构、理化性质的基础上通过自制掺假黑米。对二者的相关特性进行对比

用显色反应、 紫外可见光谱分析及红外光谱分析三种方法鉴别掺杂黑米。结果表明 用斐林甲、 乙试剂对黑米提

取液的显色反应能够较好地辨别掺假黑米在一定的条件下通过光谱特性的差异也可以辨别黑米中是否有掺假黑米。

关键词 黑米色素 性质掺假鉴别方法

Properties of Pigments from Black Rice and Identification of the Adulterated Black Rice

ZHONG Geng1,2DENG Li-qing1  ZHANG Yun-fang1  ZHENG Hong-yan1

(1 College of Food Science, Southwest University,Chongqing 400716,China

2 Engineering Technique Research Center of Chongqing for Special Food Study,Chongqing 400716,China)

Abstract  The structure and physicochemical properties of black rice pigments were described to in this study as well as thepreparation of adulterated black rice Black rice adulteration may be verified through color reaction,UV-visible spectrum and IRspectrum The results showed that the adulterated black rice could be identified by qualitative analysis of black rice pigment

Difference in the characteristics of spectrum could also be used to identify whether the black rice were adulterated or not undersome condition

Key words  black rice pigment property adulterated black rice identification

中图分类号 TS2077 文献标识码A 文章编号 1002-6630(2009)12-0150-04

黑米是脱去谷壳的黑色糙米颜色是由于色素(花 的研究报道。通过查阅资料发现造假黑米所使用的青素)在种皮上沉积而成。黑米的营养价值很高其中 染色剂是食品添加剂 以焦糖色素为主。本实验从黑含有丰富的营养成分 自古以来就被公认为滋补佳品。 米色素的特性及染色剂(焦糖色素)的性质出发探索掺据统计[1]  我国黑米资源占世界黑米资源的90 8%共 假黑米的鉴别方法。通过研究黑米色素及焦糖色素理化373个品种其中黑粳粘8个黑籼粘129个黑粳糯 性质的差异 尝试用一定的方法对掺假黑米进行科学鉴

Mb等微量元素[5-8]。黑米中含有的黑米色素为花青苷类 1 材料与方法

色素属于植物多酚类化合物具有降低冠心病发病

率 改善视敏度抗氧化和抗癌的活性[9-13] 。 1 1 材料与试剂

由于黑米有普通大米所不具备的特效营养与功能 黑米(籼粘型) 重庆市北碚区综合批发市场蟠龙其销售的价格也较一般的大米高使得有些不法分子通 香米(宜香优9303) 重庆市梁平县米业有限公司。过弄虚作假将普通大米甚至是霉变大米通过染色以冒 焦糖色素(双倍焦糖食品级)  三氯化铁、 斐林试剂

收稿日期 2008-09-12

基金项目教育部留学回国人员科研启动基金项目(教育部外司留(2005[55]))

作者简介钟耕(1964-)  男教授博士主要从事粮油食品加工研究。 E-mail  zhongdg@126 com

※分析检测 食品科学 2009,Vol 30,No 12 151

公司HH-4数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公 行比较。

司DZF-6020型真空干燥箱 上海精宏设备有限公司 1 343 黑米色素的红外光谱特性

DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱 上海齐欣科学仪器 分别称取真假黑米比例为1:9和9:1配比组的黑米适有限公司UV-2450紫外可见分光光度计 日本岛津有 量 用多功能食品加工机捣碎过200 目筛将所得压片法于红外光谱仪上扫描图谱。Elmer公司。 2 结果与分析

黑米色素的外观性状

1 31 黑米色素的粗提取 按1 31节所述提取工艺提取的黑米色素的外观性状

称取黑米适量 用清水洗净、 沥干 盛入圆底烧 如表1所示。

瓶中按料液比1:4(m/V)加入70%乙醇溶液进行色素的

提取 用稀盐酸调节溶液的pH值为3在75℃的水浴 表1 黑米色素的性状

中加热30min滤液真空浓缩至浆状冷冻干燥24h后得到黑米色素 项目 性状颗

在色素乙醇提取液中添加少量的锌粉振荡后再滴加数 黑米黑色素属于花青素类水溶性色素在极性较强滴浓盐酸观察发生的现象在色素乙醇提取液中添加 的溶剂中可以溶解 而在弱极性或非极性溶剂中难溶或新配制的饱和中性醋酸铅水溶液观察发生的现象对 不溶[16]。用高效液相色谱(HPLC)对黑米皮花色苷提取物色素乙醇提取液进行莫立许(Mol i sch)反应 斐林 进行分离根据保留时间判断出黑米中的主要花色苷为(Fehling)反应、 滴加1%FeCl3溶液一滴的显色反应。 矢车菊素-3-葡萄糖苷(cyanidin 3-glucoside Cy-3-G)和1 33 假黑米的制作 芍药素-3-葡萄糖苷(peonidin 3-glucoside Pn-3-G)[17] 

准确称取蟠龙香米20g分别往其中加入不同量的 Hyun[4]从Heug-jinjubyeo黑米品种中还分离出了锦葵色焦糖色素 用玻璃棒搅棒均匀在室温下凉1h并且 素。研究表明在不同的黑米品种中其花色苷成分在冷却的同时每隔20min搅拌一次。之后在电热恒温鼓 可能会有所不同 不过其主导类型为矢车菊素糖类风干燥箱中40℃干燥5h在干燥期间每隔1h轻轻缓 配基为葡萄糖[4] 。

慢搅拌 翻滚米粒 以免所染的米结块。 通过溶解性实验发现采用本实验提取的黑米色素1 34 真假黑米的鉴别实验 可溶于水、 甲醇、 乙醇、 乙酸等溶剂 而不溶于苯、

将真假黑米按照不同的比例配比并按1 3 1节所 甲苯、 三氯甲烷、 石油醚、 正己烷、 丙酮微溶于述黑米提取工艺提取其中的色素对各组的提取液做分 牛奶。

析实验利用黑米色素的显色反应、 紫外光谱分析及 22 黑米色素的化学性质

组的

1 342 黑米色素的紫外可见光谱特性 在pH值为25时提取液的颜色由深红色逐渐变为浅

取各组的色素提取液02ml于容量瓶中往其中加 红色。随着pH值的增大黑米色素的分子结构发生变入70%的乙醇溶液10ml进行稀释摇匀后在紫外可见 化[18] 提取液的颜色由浅红色变为棕黄色 最后变为分光光度计上扫描 得到紫外可见吸收光谱图 并进 蓝绿色。

152 2009,Vol 30,No 12 食品科学 ※分析检测

盐酸-锌粉反应使提取液由鲜红色逐渐褪色。如果 利用分组的方法做实验。在总量一定的情况下只滴加5滴浓盐酸 不加锌粉提取液基本不褪色。 按一定比例配制掺假黑米利用黑米色素的提取方法提滴加新配制的饱和醋酸铅溶液提取液中立即产生灰白 取各配制组的色素 对提取液做显色反应分析 具体

为蓝色。 效果越佳。 此方法简单易操作 并且成本也较低。23 染色假黑米的制备预实验结果表明 当焦糖色素 25 不同掺假配比组黑米提取液的紫外可见光谱分析

与大米的体积质量比 在实验的过程中 尝试过用不同量的乙醇来稀释提为3:50时所染的黑米颜色与正宗黑米的颜色相接近 取液稀释的程度不同所出的峰会有所差异。纯黑由此选择此工艺参数来制作染色黑米。 自制的黑米、 米提取液与掺假组提取液的紫外可见光谱图见图2。纯黑米和二者掺半混合时的图片如图1所示。

adulterated black rice (from left to right) 波长(nm)

图2 各组配比色素的紫外可见光谱图

samples with different proportions between genuine black rice and 不能根据出峰位臵来辨别掺假黑米。 然而在有黑米fake black rice 标样的情况下 只要样品的品种一样在提取色素的

3号(7:3) 2滴变蓝 15滴变紫蓝色 高度来鉴定样品是否掺杂有假黑米。但这需要对不同品

7号(0:10) 无颜色变化 无明显颜色变化 米比例为1:9和9:1配比组的黑米适

注各组实验所用的提取液量均为0 2ml 。 量 另外称一定质量的纯黑米 用多功能食品加工机

※分析检测 食品科学 2009,Vol 30,No 12 153

红外光谱仪上扫描。扫描所得到的图谱如图3所示。 3 结 论

波数(cm 1) 能团吸收峰的强度及其出峰的差异 能够较好地辨别出

Fig 3 IR spectra of pigments from genuine black rice (a) and 报, 1984(1): 97-101adulterated black rice samples with different proportions (b, 9:1 ; c, [6] 张名位黑米中几种微量元素的研究[G]//赵则胜中国特种稻学术

1 :9) between genuine black rice and fake black rice 研讨会论文选上海:上海科技教育出版社, 1992:413-418

由于黑米中黑色素的分子结构相当复杂

此红外光谱图是经米筛捣碎、过200 目筛后测定的

于分子中羟基间形成氢键氢键的形成使电子云密度平 油脂,2002(7): 36-38

):