紫薯花青素测定果蔬维生素的方法和紫薯花青素的制备方法

技术领域

本发明涉及一种色素的制备方法，特别是涉及一种紫薯花青素测定果蔬维生素的方法和紫薯花青素的制备方法。

背景技术

紫薯（学名：Ipomoea batatas）又叫黑薯，薯肉呈紫色至深紫色，富含蛋白质、淀粉、果胶、维生素及多种矿物质，同时还含有花青素。一般成熟紫薯中花青素(Anthocyanidin)类色素的含量为0.2-0.8%，有些品种可高达到1.2%。国内外对紫薯花青素的提取以及生理活性进行了一系列的研究，有关此类色素的分子结构和组分分析的研究也取得了一定的进展。紫薯色素易溶于水，属非脂溶性色素，其存在形式是花色苷，花色苷是花青素(花色素)与糖以糖苷键结合而成的化合物，如吡喃葡糖苷矢车菊素和芍药素，紫薯花色苷色素中的主体结构吡喃环上有一个四价氧原子。但关于紫薯花青素充当氧化剂的应用研究还没见报道。

GB6195-1986为中华人民共和国国家标准水果、蔬菜维生素C含量测定法（2 , 6-二氯靛酚滴定法）。该方法所用的主要试剂2，6-二氯靛酚为有机合成色素，价格昂贵，且会刺激人体的眼睛、呼吸道和皮肤。

因此，本发明根据花青素的基本特性，利用盐酸溶液浸泡法从紫薯中提取制备花青素，分析其代替GB6195-1986中所用的2,6-二氯靛酚定量测定水果、蔬菜维生素C的效果。紫薯花青素具有资源丰富、安全性好的优点。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种原料来源丰富、生产成本较低的紫薯花青素测定果蔬维生素的方法。

本发明的另一个目的在于提供一种安全性高的紫薯花青素的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

本发明是一种紫薯花青素测定果蔬维生素的方法，它用紫薯花青素作为定量测定水果、蔬菜维生素C的试剂。

本发明是一种紫薯花青素的制备方法，它包括以下步骤：(1) 盐酸浸泡：将洗净的紫薯切块、粉碎，加入 φ（HCl）0.1-0.3%的盐酸溶液浸泡；（2）浓缩处理：离心处理含有紫薯的盐酸溶液浸泡液，取得上清液，即为色素粗提液；将色素粗提液盛于烧杯中，置于恒温水浴锅中敞开蒸发进行浓缩，得到浓缩液；（3）过柱纯化：将浓缩液过Sephadex G-25柱进行纯化，收集过滤液，再次浓缩处理；（4）紫薯花青素的制取：在55-65℃下烘干，得紫薯花青素，得率为0.65g花青素 /100g 紫薯。

所述的紫薯个体重量为250±50g。

步骤（1）中所用的盐酸溶液其体积分数为0.2%，紫薯与盐酸溶液的比例为1:15-25，即1g的紫薯加入15～25 mL0.2%的盐酸溶液。

步骤（1）中盐酸浸泡是在40-60℃的水浴条件下，先浸泡1h后再搅拌提取2h，搅拌时，每隔15min搅拌1 min。

步骤（2）中所述的浓缩处理是在恒温水浴锅中进行敞开浓缩，温度80℃，时间12h。

步骤（3）中纯化用的层析柱是Sephadex G-25柱，洗脱剂是φ（HCl）0.2%的盐酸溶液。

采用上述方案后，由于本发明根据紫薯含有花青素，此花青素易溶于水，属非脂溶性色素的特性，采用盐酸溶液浸泡法提取色素，浓缩处理在80℃的恒温水浴锅中敞开浓缩，避免了传统的减压浓缩时由于紫薯中存在的皂苷类易起泡蒸发而引起的色素损失，并且利用具有分子筛性质的固定相纯化色素，提高色素的得率。制备得到的色素为膏状的红褐色色素。此色素能代替GB6195-1986中所用的2,6-二氯靛酚定量测定水果、蔬菜中维生素C的含量。

由于在提取过程中所用的化学试剂只有φ（HCl）为0.2%的盐酸溶液，所以整个提取工艺对环境的几乎没有污染。故，本发明具有以下优点：

1、本发明利用紫薯作为原料，原料来源丰富、成本低。

2、本发明提取的色素得率高，每100g 紫薯可得0.65g花青素。

3、本发明制备的色素有氧化态和还原态两种存在状态。该色素充当氧化剂时，能从还原剂得到电子，使花色苷色素中的主体结构吡喃环上的四价氧原子的化合价降低。

4、本发明制备的色素氧化态时，在酸性介质中为红色，在碱性条件中为蓝绿色；在还原态时为无色。

5、本发明制备的色素替代GB6195-1986中的2，6-二氯靛酚后，测定方法的精密度和准确度能符合测定方法的要求。

综上所述，本发明所建立的利用紫薯花青素替代GB6195-1986中2，6-二氯靛酚，测定水果、蔬菜中维生素C含量的方法具有安全、廉价、准确度与2,6-二氯靛酚法滴定法相当的特点。

下面结合体实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

一、测定方法

本发明是一种紫薯花青素测定果蔬维生素C的方法，它用紫薯花青素作为定量测定水果、蔬菜维生素C的试剂。

（1）紫薯花青素的特征：该花青素在530nm处有特征吸收峰，分子量范围在850～1020 u之间。在200-700nm波长范围内对色素粗提稀释液进行光谱扫描，确定该花青素在530nm处有特征吸收峰，采用分子排阻色谱法测定该色素的分子量范围在850～1020 u之间。

(2) 色素替代GB6195-1986中2，6-二氯靛酚的理由：紫薯花青素有氧化态和还原态两种存在状态，其颜色取决于其氧化还原状态，氧化态在酸性介质中为红色，在碱性条件中为蓝绿色，还原态变为无色，是经过与Na₂SO₃和H₂O₂溶液反应的结果所得，这与GB6195-1986中的2,6-二氯靛酚的颜色特点相似。该色素在氧化态在酸性介质中为红色，在碱性条件中为蓝绿色，是观察不同pH值的缓冲液对色素色泽影响所得的结果。所述的精密度实验结果，使用2，6-二氯靛酚滴定法时的相对标准偏差为1.43%，使用该色素时的紫薯花青素法相对标准偏差为1.47%，均小于 2% ，说明用紫薯花青素替代GB6195-1986中2，6-二氯靛酚是可行的，替代后重复性高。准确度实验结果：使用该色素时的紫薯花青素滴定法回收率在95.4~98.6%，平均回收率是97.4%， RSD为1.20%；2,6-二氯靛酚滴定法的回收率在96.5~98.7%，平均回收率是97.6%，RSD为0.87%。两种方法测定的结果十分接近。

(3) 色素替代GB6195-1986中的2，6-二氯靛酚后测定夏橙和西红柿中维生素C的含量的结果：夏橙和西红柿中维生素C的含量分别为（25.33±0.34）mg/100g，（20.41±0.32）mg/100g；而2，6-二氯靛酚滴定法测定夏橙和西红柿中维生素C的含量分别为（25.28±0.46 ）mg/100g，（20.25±0.21） mg/100g。

二、制备方法

本发明是一种紫薯花青素的制备方法,它包括以下步骤：

实施例1：

 (1) 盐酸浸泡：将紫薯清洗、去皮、切块（厚度约2cm），用榨汁搅拌器打浆处理至粉碎得紫薯末。取50g紫薯末，加入1L的φ（HCl）0.2%盐酸溶液，于40℃的水浴条件下浸泡1h，再搅拌提取2h（每隔15min，搅拌1 min），4000r/min下离心5min，获得上清液，即色素粗提液。

（2）浓缩处理：将获得的色素粗提液，盛于5个300mL的烧杯中，置于80℃恒温水浴锅中敞开蒸发进行浓缩，得到浓缩液。

（3）过柱纯化：将获得的浓缩液经Sephadex G-25柱（3.0 cm ×60 cm），上样量3.0 mL，用φ（HCl）0.2%盐酸溶液进行洗脱，流速 2 mL/min，自动部分收集仪收集洗脱液，每管收集2mL。重复10次，合并颜色为紫红色的洗脱液，再次敞开蒸发得到纯化的色素液。

（4）紫薯花青素的制备：将纯化的色素液置于烘箱中干燥（60℃ 3h），得到0.35g花青素制品/50g紫薯。

实施例2

(1) 盐酸浸泡：将紫薯清洗、去皮、切块（厚度约1cm），用榨汁搅拌器打浆处理至粉碎得紫薯末。取25g紫薯末，加入0.375L的φ（HCl）0.1%盐酸溶液，于50℃的水浴条件下浸泡2h，再搅拌提取1h（每隔15min，搅拌1 min），4500r/min下离心5min，获得上清液，即色素粗提液。

（2）浓缩处理：将获得的色素粗提液，盛于3个300mL的烧杯中，置于70℃恒温水浴锅中敞开蒸发进行浓缩，得到浓缩液。

（3）过柱纯化：将获得的浓缩液经Sephadex G-25柱（3.0 cm ×65cm），上样量3.5 mL，用φ（HCl）0.2%盐酸溶液进行洗脱，流速 2 mL/min，自动部分收集仪收集洗脱液，每管收集2.5mL。重复6次，合并颜色为紫红色的洗脱液，再次敞开蒸发得到纯化的色素液。

（4）紫薯花青素的制备：将纯化的色素液置于烘箱中干燥（55℃ 4h），得到0.15g花青素制品/25g紫薯。

实施例3

(1) 盐酸浸泡：将紫薯清洗、去皮、切块（厚度约2cm），用榨汁搅拌器打浆处理至粉碎得紫薯末。取75g紫薯末，加入1.875L的φ（HCl）0.3%盐酸溶液，于60℃的水浴条件下浸泡1h，再搅拌提取2h（每隔15min，搅拌1 min），4000r/min下离心5min，获得上清液，即色素粗提液。

（2）浓缩处理：将获得的色素粗提液，盛于7个300mL的烧杯中，置于80℃恒温水浴锅中敞开蒸发进行浓缩，得到浓缩液。

（3）过柱纯化：将获得的浓缩液经Sephadex G-25柱（3.0 cm ×67 cm），上样量3.5 mL，用φ（HCl）0.2%盐酸溶液进行洗脱，流速 2 mL/min，自动部分收集仪收集洗脱液，每管收集3mL。重复15次，合并颜色为紫红色的洗脱液，再次敞开蒸发得到纯化的色素液。

（4）紫薯花青素的制备：将纯化的色素液置于烘箱中干燥（65℃ 3h），得到0.54g花青素制品/75g紫薯。

本发明所建立的利用紫薯花青素替代GB6195-1986中2，6-二氯靛酚，测定水果、蔬菜中维生素C含量的方法具有安全、廉价、准确度与2,6-二氯靛酚法滴定法相当的特点。

本发明的重点就在于：利用紫薯花青素替代GB6195-1986中2，6-二氯靛酚，测定水果、蔬菜中维生素C含量。

上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

表1 两种滴定法所测夏橙和西红柿中维生素C的含量（n=6）

表2两种滴定法加标回收率测定结果