黑豆红

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)。 

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。

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。

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%。

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。

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,

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。

pH的影响比较明显，黑豆红色素在酸性条件下稳定，pH<5时呈红色，随pH增大，颜色由浅变深，最后转为深褐色。可能是在碱性条件下，花色苷元发生分子结构的改变。黑豆红色素在不同pH值下吸收光谱各异，随着酸碱度的变化吸收峰也跟着变化，pH=2~4范围内λmax=514nm,pH=10~12范围内λmax=410nm刘岱琳等用pH3.0的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液配制色素溶液，用Uv-2401PC紫外可见分光光度计进行扫描后，建议528nm作为黑豆红色素吸收度的检测波长。

现有资料多以分光光度法进行判断。崔蕊静等利用100°C沸水浴实验，测定了60min内色素溶液的吸光度变化，30min时色素保存率为91.0%，认为黑豆红色素热稳定性较好;将色素溶液置于阳光充足之处照射，观察发现颜色变化明显，7天后测定色素保存率为56.8%，认为色素耐光性差，应避光保存。

K+、Na+、Mg2+、Fe3+离子对黑豆红色素没有影响，Ca2+、Zn2+、Cu2+离子对色素有保色、增色作用，Fe3+离子对黑豆皮红色素的影响最大，有破坏作用，在储存或使用时应避免与Fe3+接触。

氧化剂多用H2O2、还原剂多用NaHSO3进行试验。研究表明:H2O2对黑豆红色素有强烈的破坏作用，浓度越高、作用时间越长，色素的吸光值降低、损失率越大;NaHSO3的影响不明显。

崔蕊静等分别将质量分数为1%的蔗糖、赖氨酸、柠檬酸和酒石酸加入色素溶液，置于100°C水浴中进行实验，发现糖、氨基酸、有机酸均可加速红色素的破坏，尤其是加入赖氨酸后，色素由鲜亮的樱红色立即变成紫色。抗氧化剂VC对色素影响不大，防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾，剂量为0.10g/mL时影响很小，但超过这个剂量吸光度大幅度下降，说明浓度越大色素损失较大。

徐金瑞等分析了127份黑大豆种质的总抗氧化能力与总花色苷含量之间的相关性，认为黑大豆种皮中的总酚和花色苷是其抗氧化作用的重要物质基础。黑豆皮花色苷提取物具有较强的清除·OH、·O2-及自由基DPPH·的作用，其清除能力分别是维生素C的1.6、2.2和1.4倍。体内抗氧化试验也显示:黑豆皮花色苷提取物可使老龄小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增加，血清丙二醛MDA的生成明显减少，证实了黑豆红色素的抗氧化活性。

研究表明:氧化应激是促进机体衰老的重要因素，B型单胺氧化酶(MAO-B)催化生成的H2O2是脑内氧化应激的一个特异性来源;皮肤中羟脯氨酸(Hyp)含量反映皮肤中胶原蛋白的生成情况，是衰老过程中敏感、特殊的生化指标。张瑞芬等研究了黑大豆种皮提取物(BSCE)对老龄小鼠的延缓衰老作用。通过HPLC检测，BSCE主要成分为矢车菊素-3-葡萄糖苷，含量为2.3mg/g豆皮。以10月龄雄性昆明种小鼠为研究对象，给予不同浓度BSCE灌胃实验，6周后处死动物，测定脑组织MAO-B活性及皮肤Hyp含量。结果显示:摄人50g/LB-SCE后，老龄小鼠脑MAO-B活性显著降低，皮肤Hyp明显增加，说明BSCE对延缓衰老有一定作用。

刘晓芳等建立小鼠肝损伤模型，应用黑豆红色素提取物灌胃给药进行实验，观察对肝损伤小鼠血清丙氨酸氨基转换酶(ALT)和天冬氨酸氨基转换酶(AST)活性、肝脏MDA水平、SOD和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的影响。结果发现:黑豆红色素提取物可降低乙醇诱导急性肝损伤小鼠血清ALT和AST活性，可降低乙醇和CCI4两种诱导急性肝损伤小鼠肝脏MDA水平、升高肝脏SOD活性，对肝脏GSH-Px含量影响较小，说明黑豆红色素提取物具有保护肝脏作用。