不同抗氧化剂对辣椒红着稳定性的研究

王苗，齐立军*，彭静维，李苗苗，魏儒赞

（晨光生物科技集团股份有限公司，邯郸 057250）

摘要：以价变化为指标，研究了不同抗氧化剂，在不同温度和光照条件下，对辣椒红着稳定性的影响。结果表明，温度升高、光照时间延长，添加不同抗氧化剂的辣椒红着稳定性呈现出明显差异。其中，添加高浓度鼠尾草酸和TBHQ的辣椒红抗光、抗热效果最优；抗坏血酸棕榈酸酯和茶多酚棕榈酸酯的添加可以增强辣椒红一定抗热性，但对抗光效果无改善，在光照17d后呈与空白对照相近；低浓度VE对辣椒红提升抗热性能无效果，但其抗光性优于同浓度的抗坏血酸棕榈酸酯和茶多酚酯。因此，高浓度鼠尾草酸和TBHQ 对辣椒红着稳定性提升具有明显优势。

启航2014

关键词：辣椒红素；抗氧化剂；稳定性

中图分类号：TS202.3 文献标识码：A 文章编号：1006-2513（2021）02-0107-05

doi：10.19804/j.issn1006-2513.2021.02.016

Study on the coloring stability of different antioxidants on

capsicum red pigment

WANG Miao，QI Li-jun*，PENG Jing-wei，LI Miao-miao，WEI Ru-zan

（Chenguang Biotech Group Co.，Ltd.，Handan 057250）

Abstract：In this paper，the color value change is used as an indicator to study the effects of different antioxidants on the color stability of capsicum red pigment under different temperature and light conditions. The results showed that the coloring stability of capsicum red pigment containing different antioxidants showed obvious differences when the temperature increased and the lighting time extended. Among them，capsicum red pigment with high concentration of carnosic acid and TBHQ has the best anti-light and heat-resistant effects；the addition of ascorbyl palmitate and tea polyphenol-palmitate can enhance the certain heat resistance of capsicum，but there is no improvement in the anti-light effect，and after 17 days of lighting，the color was similar to that of the blank control；low concentration of VE had no effect on the heat resistance of capsicum red pigment，but its light resistance was better than the same concentration of ascorbyl palmitate and tea polyphenol-palmitate. Therefore，high concentrations of carnosic acid and TBHQ have obvious advantages in improving the color stability of capsicum red pigment.

Key words：capsicum red pigment；antioxidant；stability

辣椒红素别名辣椒红，是一种存在于成熟红辣椒果实中的四萜类橙红素，属类胡萝卜素类素，占辣椒果皮的0.2%～0.5%，其组成成分有：辣椒红素（约50%）、辣椒玉红素（约8.3%）、玉米黄质（约14%）、β-胡萝卜素（约13.9%）、隐辣椒质（约5.5%），此外，还有辣椒

收稿日期：2020-09-30 *通讯作者

作者简介：王苗（1995-），女，硕士，研究方向：植物素提取。

107

黄素、辣椒素脂肪酸脂、辣椒红素乙二酸酯、辣椒红素二软脂酸酯等［1-2］。辣椒红素作为食品化工行业重要的天然植物着剂，具有泽鲜艳、价高、着能力强、安全性好等优点。辣椒红素在辣椒果实中会受到细胞内其他成分保护，此时的辣椒红素多以脂类形式存在，对光热具有很高的抵抗力。当辣椒红素从辣椒原料中提取后，不再受到细胞保护，高温和自然光长时间照射会破坏辣椒红素稳定性。因此，增强辣椒红素抗光抗热性成为在食品加工行业广泛应用辣椒红素的关键。

抗氧化剂在能够有效地避免油脂类食品在运输、储藏过程中的酸败、褐变等现象［3］。目前，国内

报道关于添加抗氧化剂增强辣椒红素稳定性的研究还较少，由于抗氧化剂种类较多，抗氧化剂的选择成为提高辣椒红素稳定性的关键因素。鼠尾草酸是我国批准使用的迷迭香抗氧化剂的主要活性成分。我们研究发现鼠尾草酸作为一种脂溶性天然抗氧化剂，在油脂抗氧化方面，其效果远远优于合成类抗氧化剂，可用于油脂及含脂食品、生物医药、化工、化妆品和饲料等方面［4］。TBHQ是目前市场销售的最普遍的一种合成抗氧化剂，其价格低廉且抗氧化性能优异［5］。黄延春［6］等人报道了高浓度的柠檬酸钠、苯甲酸钠、抗坏血酸棕榈酸酯对辣椒红素有破坏作用，适量的VE及花青素对辣椒红素有一定程度的护作用；葡萄糖和柠檬酸对辣椒红素的稳定性几乎无影响。

本文采用VE、抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚酯、鼠尾草酸和TBHQ作为对比，研究了不同抗氧化剂对辣椒红素稳定性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料与试剂

辣椒红素（晨光生物科技集团股份有限公司）；茶多酚棕榈酸酯（杭州普丽美地生物科技有限公司）；VC酯（晨光生物科技集团股份有限公司）；50% VE（晨光生物科技集团股份有限公司）；10%鼠尾草酸（晨光生物科技集团股份有限公司）；TBHQ（翁源广业清怡食品科技

有限公司）。

1.1.2 仪器与设备

油浴锅（郑州长城科工贸有限公司）；人工培养箱（浙江托普云农科技股份有限公司）；岛津UV-1800紫外分光光度计（济南奥诺生物工程有限责任公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 含抗氧化剂辣椒红原料组成

将不同价辣椒红原料混合调配，按总价不变的调配原理，调配成价为150的目标辣椒红产品，依次添加1%VE、1%茶多酚酯、1% TBHQ、1%鼠尾草酸、1%VC酯不同种类的抗氧化剂处理和空白E150作为对照实验。

1.2.2 不同温度条件下辣椒红着价变化

将调配好的含有不同种类抗氧化剂的辣椒红素按一定比例添加到30～60目食盐中，充分搅拌至均匀，在160℃、170℃和180℃三个不同温度油浴锅中放置2.5min/5min，检测价并绘制变化谱图。

1.2.3 不同光照条件下辣椒红着价变化

将调配好的含有不同种类抗氧化剂的辣椒红素按一定比例添加到30～60目食盐中，充分搅拌至均匀，在人工培养箱、室内散射光两种不同光照条件下放置4、6、12和17d，检测价并绘制变化谱图。

1.3 检测方法

1.3.1 盐拌辣椒红价检测方法

称取一定质量盐拌后的辣椒红素于50mL 容量瓶中，用丙酮定容至刻度线，充分振荡摇匀，取该溶液，在最大吸收波长下测定吸光度，再根据添加不同抗氧化剂辣椒红稀释倍数按照《GB 1886.34-2015食品安全国家标准食品添加剂辣椒红》的价计算公式计算出价数值。

100

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A-实测试样的吸光度；f-稀释倍数；m-试样质量，单位为g；100-换算系数。

1.3.2 辣椒红稳定性评价方法

温度对稳定性的影响：实验中采用同批次辣椒红作为原料，初始价一致，不同温度下

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放置不同时间后辣椒红价变化即反映稳定性情况；

光照对稳定性的影响：实验中采用同批次不同放置地点的辣椒红作为原料，检测添加不同抗氧化剂盐拌后的初始价，通过计算不同光照下放置不同时间后辣椒红价保留率来反映稳定性情况。

2 结果与讨论

2.1 温度对添加不同抗氧化剂辣椒红素稳定性影响

将添加不同种类抗氧化剂的盐拌辣椒红素依次放置在160℃、170℃和180℃油浴锅中放置2.5min、5min，检测不同试验后盐拌辣椒红价，并统计分析，结果如图1。

从图1中可以看出不同种类抗氧化剂的盐拌辣椒红价都会随着温度升高呈现下降的趋势，由于价变化即反映辣椒红稳定性，所以高温条件下会破坏辣椒红素的稳定性。对比不同抗氧化剂作为护剂对辣椒红素保护程度，可以看出添加1%鼠尾草酸的辣椒红价随温度和时间变化程度最小，对辣椒红素的保护程度最好，抗氧化功能最强，1% TBHQ的抗氧化效果次之。

价

图1 不同抗氧化剂不同温度下放置不同时间的价对比图

Figure 1 The color value comparison chart of different antioxidants placed at different

temperatures for different times

2.2 光照对添加不同抗氧化剂辣椒红素稳定性

的影响

将不同抗氧化剂的盐拌辣椒红素在室温散射光照条件下放置4

、6、12d，检测不同放置时间后盐拌辣椒红素价，并统计分析，结果如图2。

从图2可以看出，辣椒红在室温条件下存放4～12d内，添加不同抗氧化剂后，辣椒红素价保留值都明显高于不添加抗氧化剂的空白对照组，对比含不同抗氧化剂的价变化幅度，其中1% VC酯、1%鼠尾草酸和1% TBHQ 在4～6d保护辣椒红价程度较好，当时间再次延长至12d，1% VC酯效果明显下降，1%鼠尾草酸和1% TBHQ仍能保持较好的抗氧化效果。

1.05

1.00

0.95

0.90

0.85

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0.80

0.75

0.70

价

保

留赵腾达

值

室温-4d室温-6d室温-12d 图2 不同抗氧化剂室温散射光放置不时间的

价保留曲线图

Figure 2 The color value retention curve of different antioxidants scattered light at room temperature with

different time

109

110

为了进一步验证光照对辣椒红稳定性影响，将不同抗氧化剂的盐拌辣椒红素在36.7℃，79% RH 恒温恒湿人工培养箱中放置4、6、12和17d ，检测不同放置时间后盐拌辣椒红素价，

并统计分析，结果如图3。

1.00.8

0.60.40.20.0

价保留值

人工培养箱-4d

人工培养箱-6d

人工培养箱-12d

人工培养箱-17d

图3 不同抗氧化剂恒温光源放置不时间的价保留曲线图 Figure 3 The color value retention curves of different

antioxidant constant temperature light sources with

different time

从图3中可以看出，在人工培养箱中存放时间由4d 延长至6d 后，添加不同抗氧化剂的辣椒红素价保留值都在85%以上，远高于不添加抗氧化剂时73%价保留值的空白对照实验；当存放时间由6d 延长至12d

，含不同抗氧化剂的辣椒红价保留值开始出现较大差异，其中最1% VE 、1%鼠尾草酸和1% TBHQ 仍能保证价保留值在80%

以上；随后再次延长存放时间至17d ，可以看出1% VC 酯和1%茶多酚酯与不添加任何抗氧化剂的辣椒红素类似，已经完全被破坏，而1% VE 也出现较明显的价损失，1%鼠尾草酸和1% TBHQ 的抗氧化效果仍能保持。2.3 鼠尾草酸对辣椒红素稳定性的影响

通过对比不同抗氧化剂对辣椒红素的保护作用，可以看出鼠尾草酸作为天然植物提取抗氧化剂，以一定的含量添加到辣椒红素后具有出的抗光、抗热性。为了明确鼠尾草酸添加量来达到最优的抗氧化效果，我们对比了添加不同鼠尾草酸含量的辣椒红素在高温和光照条件下的价，统计并分析，结果如图4。

0.5

0.4

0.3

0.2

价0.5%鼠尾草酸1%鼠尾草酸 2.5%鼠尾草酸4%鼠尾草酸5%鼠尾草酸

图4

不同含量鼠尾草酸的辣椒红素价曲线图 Figure 4 Color price curve of capsicum red pigment with

different content of carnosic acid

由图可知，鼠尾草酸含量过低或过高都会破坏辣椒红素稳定性，适量的浓度才能保证辣椒红素的稳定性，结合数据可以看出，当含量低于2.5%时，既不能保证抗光性也不能确保抗热性达到最佳；当鼠尾草酸含量高于4%，发现过高浓度会破坏辣椒红稳定性，从而使抗光和抗热性能下降。综合分析，目前4%鼠尾草酸含量保证辣椒红素稳定性效果最优。2.4 TBHQ 对辣椒红素稳定性的影响

通过对比不同抗氧化剂对辣椒红素的保护作用，可以看出TBHQ 作为一种合成酚类抗氧化剂，添加适量到辣椒红素后具有出的抗光、抗热性。为了优化TBHQ 添加量，对比了不同含量的辣椒红素价变化，统计结果如图5。

现代管理科学0.500.450.400.350.300.25

价0.3% TBHQ 0.6% TBHQ 1% TBHQ 1.2% TBHQ

图5 不同含量TBHQ 的辣椒红素价曲线图 Figure5 Color price curve of capsicum red pigment with

different content of TBHQ

从图中可以看出，TBHQ添加量低于0.6%时，辣椒红素的抗光性和抗热性都随TBHQ添加量增多而增强，但当TBHQ添加量超过0.6%，TBHQ对辣椒红的保护作用开始下降，破坏了辣椒红素的稳定性，由此看出，0.6% TBHQ抗氧化效果最好。

3 结论与展望

辣椒红素作为一种天然食品着剂，在储存过程中，极易受从高温和光照的影响，从实验结果可以看出，抗氧化剂的添加会对辣椒红素起到不可忽视的保护作用，不仅可以保护辣椒红素本身不被破坏，更有利于延长食品的货架期。同时添加抗氧化剂后辣椒红素稳定性会随抗氧化剂种类和含量的不同有较明显的差异。

对比不同种抗氧化剂效果发现，不同抗氧化剂对辣椒红素保护作用存在较明显差异，同时抗氧化剂含量不同也会有不同的抗光抗热性能。多种抗氧化剂中高浓度鼠尾草酸和TBHQ的抗光、抗热性呈现较强效果，适量的VC棕榈酸酯和茶多酚酯都具有一定抗热性，但其抗光性较差，光照17d后价损失与空白对照相近，低浓度的VE对辣椒红抗热性几乎无影响，但其抗光

性优于同浓度的VC棕榈酸酯和茶多酚酯。对比抗氧化效果较优的鼠尾草酸和TBHQ不同含量的抗氧化性能，发现4%鼠尾草酸和0.6%TBHQ护效果明显。

其中TBHQ作为一种合成抗氧化剂，由于抗氧化效果明显，一直以来都被广泛作为添加剂使用；鼠尾草酸是一种天然植物提取抗氧化剂，在稳定油脂方面，其抗氧化效果远远优于合成类抗氧化剂，采用合适浓度天然提取鼠尾草酸作为抗氧化剂，既能保证食品安全，也可以延长食品货架期满足市场需求。

参考文献：

［1］张卫明，赵伯涛，张广伦. 辣椒红素的研究与应用 [J]. 中国野生植物资源，2013，32（6）：55-58，65.

［2］Deli J，Matus Z，Tóth G. Carotenoid composition in the fruits of Capsicum annuum cv. szentesi kosszarvú during ripening [J].

Journal of Agricultural and Food Chemistry，1996，44（3）：711-716.

［3］高静. 天然抗氧化剂及其协同作用 [J]. 食品安全质量检测学报，2020，11（6）：1859-1864.

［4］方晓璞，解克伟，任春明，等. 迷迭香天然抗氧化剂的应用研究 [J]. 中国油脂，2014，39（7）：27-29.

［5］曾裕，尹浩，苏沛，等. TBHQ对3种食用油保质期内品质变化的影响 [J]. 中国食物与营养，2020，26（4）：38-41.［6］黄延春，李云霞. 辣椒红素稳定性的研究 [J]. 内蒙古石油化工，2020，46（6）：38-41.

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