Page 111 - 《精细化工》2022年第7期

第 7 期 高 莉，等: 山杏核壳黑色素氨基酸修饰物的制备及性能分析 ·1397·

由图 2 可见，山杏核壳黑色素随波长的增加， 水，与其他典型的黑色素非常相似，经 L-精氨酸或
吸光度逐渐下降，这是由于山杏核壳黑色素分子中 DL-精氨酸修饰后的黑色素易溶于蒸馏水，溶液呈
存在较多的复杂共轭结构。在 270~280 nm 内均有 黑色且无黑色素固体颗粒。说明山杏核壳黑色素经
一较弱肩峰，这与山杏核壳黑色素的紫外特征峰一 L-精氨酸或 DL-精氨酸修饰后水溶性提高，这可能
致 [30] 。虽然经两种氨基酸修饰后的 UV-Vis 谱图与山 是因为这两种氨基酸结构中有较多的亲水基团 [29] 。
杏核壳黑色素的吸光度发生了改变，但随着波长的
表 1 山杏核壳黑色素及其氨基酸修饰物水溶性
增加，吸光度均呈下降趋势，无明显吸收峰峰形的
Table 1 Water solubility of apricot kernel shell melanin
变化，因此，山杏核壳黑色素经氨基酸修饰后未改 and its amino acid modifiers
变其紫外光谱特征。 山杏核壳黑色素 L-精氨酸-黑色素 DL-精氨酸-黑色素
2.3 红外光谱分析 水溶性 – ++ ++
山杏核壳黑色素及两种氨基酸修饰黑色素的红
外谱图如图 3 所示。
图片

注：“–”表示难溶；“+”表示较易溶；“++”表示易溶。

2.5 稳定性分析
山杏核壳黑色素及两种氨基酸修饰黑色素的热
稳定性测试结果如图 4a 所示。温度为 20~80 ℃时，
山杏核壳黑色素及 L-精氨酸或 DL-精氨酸修饰后的
山杏核壳黑色素的吸光度几乎没有变化，说明温度
较低时对三者几乎没有影响；温度大于 80 ℃后，

图 3 山杏核壳黑色素及其氨基酸修饰物的 FTIR 谱图 三者吸光度降低较为明显，且 L-精氨酸和 DL-精氨
Fig. 3 FTIR spectra of apricot kernel shell melanin and its 酸修饰后的黑色素吸光度变化较大。说明温度较高
amino acid modifiers
时对山杏核壳黑色素及其氨基酸修饰物的稳定性有
–1
图 3 中，山杏核壳黑色素在 3396 cm 处吸收峰 影响，且温度过高对氨基酸的影响较大，导致氨基
宽且强，说明山杏核壳黑色素的结构中含有羟基 酸修饰后的黑色素在高温下的吸光度变化更大。总
（—OH）和氨基（—NH 2 ），同时该区域也属于— 体来看，在一定温度范围内，山杏核壳黑色素和两
–1
C==O—的伸缩振动吸收峰 [31] ；2832 cm 处小而尖 种氨基酸-黑色素有较好的耐热性。
的峰，说明有脂肪族 C—H，可能为—CH 2CH 3 结构 [32] ； pH 对山杏核壳黑色素及两种氨基酸修饰黑色
–1
1411 cm 处有很强的吸收峰，属于苯环上 C==C 键 素稳定性的影响如图 4b 所示。三者在强酸性环境
–1
的伸缩振动吸收峰 [33] ；1652 cm 处强吸收峰说明有 （pH 1）下吸光度较低，但在弱酸性（pH 3~5）、中
–1
羧基（—COOH）结构的存在，与 3400 cm 处的强 性（pH 7）及碱性（pH 10.5）环境中的吸光度较高
–1
吸收峰共同指示羧酸根的存在 [34] ；860~650 cm 范 且相近，说明山杏核壳黑色素及其氨基酸修饰物在
围吸收带较弱，表明芳环被取代，形成共轭体系， 强酸性环境中的稳定性略差，但弱酸性、中性及碱
芳氢相对减少 [35] 。综上所述，山杏核壳黑色素含有 性环境对其稳定性无影响，这与李红姣等 [16] 所测山
羟基、羧基、氨基、烷基和苯环等官能团，而且苯 杏种皮黑色素在酸碱性环境中的性质相似。这可能
环上的多数氢被取代。两种氨基酸修饰后的山杏核 是由于黑色素在强酸性溶液中产生了较少沉淀，而
壳黑色素的红外谱图相似，但与山杏核壳黑色素有 导致其吸光度较低。当在食品工业中添加山杏核壳
–1
所区别。氨基酸修饰后的黑色素在 1514 cm 处有两 黑色素及其氨基酸修饰物时要尽量避免应用于强酸
种氨基酸胍基的 C==N 伸缩振动吸收峰，在1216 cm –1 性环境。
处有两种氨基酸上—( CH 2 —) 3 的 C—H 弯曲振动吸收 不同浓度的金属离子对山杏核壳黑色素及两种
峰，这说明两种氨基酸都成功修饰了山杏核壳黑色 氨基酸修饰黑色素稳定性的影响如图 4c、d 所示。
+
素，形成了氨基酸-黑色素分子 [25] 。 Na 浓度在 0~0.2 mmol/L 内变化时对三者的稳定性均
2+
3+
2+
2.4 水溶性分析 无较大影响，Cu 、Fe 与 Fe 浓度在 0~0.2 mmol/L
山杏核壳黑色素及两种氨基酸修饰黑色素的水 内变化时，山杏核壳黑色素溶液的吸光度均增大，
3+
2+
2+
溶性测试结果见表 1。山杏核壳黑色素不溶于蒸馏 表明 Cu 、Fe 与 Fe 对三者均有增色作用，这与