參考教案-紫甘薯花青素提取純化及鑒定

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1、參考教案：紫甘薯花青素提取、純化及鑒定食品都有一定的顏色特征,色澤的好壞直接影著消費者對食品的可接受性以及對其品質(zhì)的評在食品加工業(yè)中常用的食用色素有合成色素和然色素兩大類。合成色素是由人工合成方法所制的有機色素,具有較好的穩(wěn)定性,著色強度高、經(jīng)使用方便等優(yōu)點。然而,隨著醫(yī)學(xué)毒理學(xué)和生物究的不斷深人,發(fā)現(xiàn)曾允許使用的人工合成食用素中,大多數(shù)對人體都有不同程度的傷害,有的甚有致畸致癌致突變作用,在使用上逐漸受到限制。天然食用色素即是源于天然資源的食用色素是從果蔬、動物及礦物質(zhì)中提取得到或天然存在色素的合成復(fù)制品。如：類胡蘿卜素、花青素、醌類色素、藻藍素等，大

2、多數(shù)天然色素對人體無毒無害,具有維生素活性,富含人體所需的營養(yǎng)物質(zhì),有些還對人體有醫(yī)療保健的作用。同時,絕大部分的天然色素著色自然,能更好地模仿天然物顏色,并具有特殊的芳香氣味,添加到食品中會帶來愉快的感覺,更能引起消費者的注意。因此,研究與開發(fā)無毒的天然食用色素已成為食用色素發(fā)展的總、趨勢。花青素(Anthocyanidins)屬酚類化合物中的類黃酮類，是一種水溶性色素，一般存在于植物花瓣、果實的組織中及莖葉的表面細胞與下表皮層。其色澤隨pH不同而改變，由此賦予了自然界許多植物明亮而鮮艷的顏色。在自然狀態(tài)下，花青素在植物體內(nèi)常與一個或多個葡萄糖、鼠李糖

3、、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等形成糖苷，稱為花色苷(Anthocyanin)?，F(xiàn)有資料表明花青素有二十余種，在植物中常見的有六種，即天竺葵色素(Pg)、矢車菊色素(Cy)、飛燕草色素(Dp)、芍藥色素(Pn)、牽?；ㄉ?Pt)和錦葵色素(My)。它是由一定數(shù)量的兒茶素、表兒茶素縮合而成的聚合體，其分子結(jié)構(gòu)中由于含有不對稱碳原子(2位或2，3位)，因此具有旋光性。花青素具有很強的極性，可溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮，但不溶于乙醚、氯仿、苯等。另外，由于分子中有大量的酚羥基存在，因此具有弱酸性，可溶于堿性水溶液。原花青素(proanthocyani

4、dins)也是廣泛存在于許多植物中的一大類聚多酚類化合物，其結(jié)構(gòu)主要由不同數(shù)量的兒茶素或表兒茶素縮合而成，因在一定條件下能分解為花青素而得名。按其聚合度的大小，可把原花青素分為低聚物(二～四聚體)和高聚物(五聚體以上)兩類，其中尤以低聚原花青素(OligomericProanthocyanidins，簡稱OPCs)的研究較多、作用較肯定?！?】【*】張小軍，夏春鏜等，原花青素的資源及研究進展，2008年中國藥學(xué)會學(xué)術(shù)年會暨第八屆中國藥師周論文集，2468-2483紫色甘薯為旋花科一年生草本植物，具有多種營養(yǎng)、藥理和保健功能,紫甘薯紅色素(PSPC,pur

5、plesweetpotatocolor)是從紫甘薯的塊根和莖葉中浸提出來的一種天然紅色素,具有多種營養(yǎng)、藥理和保健功能,是一種理想的天然食用色素資源。紫色甘薯色素的主要成分為氰定?；咸擒蘸图谆ㄇ嗨仵；咸擒?。研究表明,紫甘薯紅色素具有花青素類色素的一般通性,色調(diào)和穩(wěn)定性易受pH值的影響;酸性時色素穩(wěn)定,呈紅色或紫紅色,而堿性時不穩(wěn)定,呈黃綠色;在酸性介質(zhì)中色素在可見光區(qū)的最大吸收峰為540nm。紫甘薯紅色素的固態(tài)呈紫黑色，其稀酸液為鮮艷透亮的深紅色，1%色素液呈紅。紫甘薯色素結(jié)構(gòu)中所含的多個酚羥基，使它具有親水性，能溶于水和無水乙醇、甲醇等低級醇類，

6、不溶于石油醚和菜油等。又因PSPC分子中毗喃環(huán)1位上有一四價氧原子，使其紫甘薯色素的制備及生物學(xué)活性研究又具有堿的性質(zhì)，因此PSPC在酸性溶液中極為穩(wěn)定?；ㄇ嗨胤肿邮剑篊15H11O6，分子量：287.246，結(jié)構(gòu)如下：植物中常見的花青素紫色甘薯花青素的主要成分是矢車菊素和芍藥素及極少量的天竺葵色素，以糖苷化后的?；苌镄问酱嬖?。由于?；欣诨ㄇ嗨氐姆€(wěn)定，紫薯中花色苷比同類天然色素更為穩(wěn)定。一、教學(xué)目的通過紫色甘薯色素的提取純化與鑒定使學(xué)生學(xué)會生物樣品中色素的提取制備方案設(shè)計與實踐研究，體驗從復(fù)雜生物體系中提取天然色素的基本原理、操作過程和分析鑒

7、定方法。整個實驗過程學(xué)生獨立完成，所需要的時間較長（64學(xué)時），但每一步單元操作的原理清晰，技術(shù)成熟，實驗結(jié)果明顯，能給學(xué)生較多的動手機會。有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、實驗方案1材料與方法1.1實驗材料與器皿1.1.1實驗材料與試劑新鮮紫色甘薯,檸檬酸（AR）、亞硫酸鈉（AR）、標準pH緩沖液；無水乙醇（AR）、AB-8大孔樹脂、矢車菊素(Sigma)。1.1.2實驗儀器超聲波細胞破碎儀、數(shù)顯恒溫水浴鍋、紫外光光度計、電子天平、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、真空干燥箱、固體粉碎機、層析儀等1.2分析方法目前紫薯花青素的檢測方法大都僅是定性分析，主要有色譜法和紫外可見分光

8、光度法。由于紫甘薯色素成苷化和?；亩鄻有?，采用色譜法直接測定需要多種標準品，