[科普中国]-黑豆红

黑豆红，一种食品添加剂。以黑豆的种皮为原料提取。黑豆红色素包括矢车菊素-3-葡萄糖苷、飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-半乳糖苷三种花色苷，主要着色成分为矢车菊素-3-半乳糖苷。

介绍黑豆(blacksyabean)是豆科大豆属植物大豆(glycinemaxvar.Merr.)的黑色种子。黑豆营养丰富，含蛋白质45.7%、粗脂肪15.6%(其中不饱和脂肪酸83.0%)、多糖12.95%、膳食纤维10.2%，含有锌、铜、镁、硒、磷等多种矿物质及丰富的维生素(其中VE17.36μg/100g)和色素等。黑豆中必需氨基酸种类齐全、比例合适、数量充足，有很好的氨基酸平衡;不仅具有极高的营养价值，而且具有保健功能，被国家卫生部列为“既是食品又是药品”的农产品之一。

黑豆红色素是从黑色大豆种皮中提取的花色苷类色素，是一种安全、无毒的天然食用色素，具有抗氧化作用、延缓衰老作用、保肝作用、抗肥胖、降血脂等重要的生物活性。黑豆红色素已经列入我国食品添加剂(GB2760--1996)。1

黑豆红(BlackBeanRed)是以黑豆皮为原料提制的天然色素，主要成分是花色苷，因此称为黑豆花色苷。黑豆红又名:野大豆红，乌豆红，黑豆色素，黑豆红色素，黑豆皮红色素。黑豆色素为类黄酮类化合物，属花色素类色素。

主要成分黑豆红色素属于类黄酮的花色苷，包括矢车菊素-3-葡萄糖苷、飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-半乳糖苷三种花色苷，主要着色成分为矢车菊素-3-半乳糖苷。

黑豆红色素的制备黑豆红色素的提取制备黑豆红色素的步骤是:黑豆皮→破碎→提取→抽滤→真空浓缩→冷冻干燥→成品。当前常用的提取方法主要有:盐酸-乙醇提取法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法。

盐酸一乙醇提取法

崔蕊静等的试验认为从黑豆皮中提取红色素的最佳工艺是:0.1%HCI-95%乙醇(2:1)作提取剂，料液比1:40(g:mL)，温度70°C，时间100min。梅建生等以50%的乙醇水溶液(pH=1)为浸提剂，温度70°C,料液比1:100(g:mL),时间90min,经3次提取得率可达98%左右。徐金瑞等采用二次回归正交旋转设计优化工艺条件，认为对花色苷含量的影响因素为:料液比>乙醇浓度>提取温度>提取时间，最佳参数为60°C、提取1h、乙醇浓度60%、料液比1:40,粗提物产率12.5%，折算其种皮花色苷含量为1.32mg/g,与回归数学模型估算结果1.38mg/g相对差仅为4.6%。另外，朱宏达等用pH为1.5的柠檬酸水溶液进行提取，效果也很好，而且工艺简单适于工业化生产。

超声波辅助提取法

李大婧等首次采用超声波技术辅助提取黑豆红色素，通过响应曲面法对影响色素提取效果的3个主要因素，即超声功率、pH和液固比进行了优选，建立并分析了各因子与色素提取液吸光值关系的数学模型。结果表明:在原料用量0.5g时，以60%乙醇(pH 1.5)为提取溶剂，50C水浴提取60min,超声功率80W、液固比30mL/g,色素的提取率达到95.6%土0. 8%。

微波辅助提取法

高雪琴等利用微波辅助提取黑豆皮红色素，正交试验确定了工艺条件，并与乙醇浸提进行比较。结果表明:以0.1mol/L盐酸-75%乙醇(v:v=1:1)为提取剂，微波功率中火(385W)、料液比1 : 40、时间120s、提取2次，色素提取率可达98. 1%，比乙醇浸提(93. 5% )提高4.6%。

大孔树脂吸附纯化将色素粗品进行离子交换处理，利用交换树脂特有的选择性进行纯化。树脂吸附纯化的工艺过程为:色素粗提液→上柱吸附→洗脱→浓缩→干燥→色素粉末。刘岱琳等选择YWD-01、YWD-03、YWD-04、YWD-06、AB-8和D101六种大孔吸附树脂进行纯化试验，结果表明YWD-01对黑豆红色素的吸附能力最强，适宜的pH为3.0,以50%的乙醇洗脱效果最好。纯化后色素含量大大提高，一般可达7%~12%，比纯化前提高7~12倍。不过实验缺乏动态数据，尚需进一步的研究。

黑豆红色素含量的测定测定总苷含量常用直接测定法、pH差示法和单pH测定法。王少波等用酸性乙醇提取黑豆皮红色素，用pH示差法测定了花青素含量，平均含量为3. 836mg/g，测定结果的相对标准偏差为2.97% (n=6)， 加标平均回收率为96. 2%。不过，黄昉等对比了三种方法，认为单pH测定法线性范围更广、操作更简单，更适用于测定多个提取条件下色素总含量。

黑豆红色素的结构与性质化学结构黑豆红色素为花色苷类色素，包括矢车菊素-3-葡萄糖苷、飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-半乳糖苷”。现已证实其主要着色成分为矢车菊素-3一半乳糖苷，分子式为C21H21O11，相对分子量为449. 39,分子结构如图：

理化性质溶解性黑豆红色素为水溶性色素，易溶于水、稀酸、稀碱、稀乙醇，不溶于无水乙醇、丙酮、石油醚、苯、甲苯、CCI4等有机溶剂。

酸碱性及吸收光谱pH的影响比较明显，黑豆红色素在酸性条件下稳定，pH