示差法测定红花炸酱草花瓣花青素

汪苗苗

中国矿业大学化工学院，江苏徐州 221116

炸酱草（Oxalis corniculata L.）属多年生宿根草本植物，具有多种清热解毒的功能，是我国典型常见的观赏性兼药食同源的植物之一，花期长，四季均可采摘，花瓣中富含花青素，可作为天然红色素原材料。

测定花青素含量较普遍的方法限于以色价或吸光度表示其相对含量[1]，或用花青素纯品配制不同浓度梯度制作标准曲线测定色素的含量[2]。介于花青素的不稳定性，目前并没有特别好的定量方法。还有用反射度或透光度法直接测定果实的颜色[3]，但操作不方便，且统计学上误差较大。或是直接冻干称重[4]，精确度有待考证。本文根据Fuleki T对花青素的研究[5]进行了炸酱草红色花瓣的色素定性和pH示差法定量分析。

1 pH示差法原理

在溶液介质中，花青素会随pH值的改变而有几种结构的转变，pH值降低时花青素中动态平衡会向红色的2-苯基苯并吡喃离子移动，pH升高时向蓝色醌式移动，其结构的转变是pH的函数，而干扰物的特征光谱不随pH的改变而发生变化。所以通过两个pH，同一波长（以花青素最大可见吸收波长）下的吸光值差，结合Fuleki T的经验公式，以及实验确定的两个pH处得吸光值，就可以测得花青素的含量。

2 实验与方法

2.1 材料与仪器

材料：矿大校园内炸酱草红花瓣；NaAc-HCl缓冲液（pH=5.0）∶ 1N NaAc∶1N HCl∶H2O=20∶12∶19（v∶v∶v）；

KCl-HCl缓冲液（pH=2.0）∶ 0.2N KCl∶0.2N HCl=25∶71（v∶v） 。

主要仪器：新世纪T6型可见分光光度仪，烘干箱，旋转蒸发仪，九阳榨汁机，电子天枰。

2.2 实验方法

2.2.1 红花炸酱草花瓣中红色素提取

将取下新鲜花瓣简单淘洗后于烘箱内烘干（78℃，2h），烘干粉碎后用细口瓶储藏并用保险膜封口备用。精确称量1g花瓣干粉，用50mL/、1%的HCl-C2H5OH浸泡2小时后过滤后，用1%的HCl-H2O适当稀释定容到50mL。

2.2.2 定性分析

稀释提取液到一定浓度，以原配的提取液1%的HCl-C2H5OH为参照，在250nm～600nm下进行紫外光谱扫描，将所得光谱图与文献中花青素光谱图对比。另外，取稀释后的液体，用0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的HCl溶液调节其pH值，观察颜色变化。再取稀释后的液体和不同的化学试剂反应并观察其颜色变化。

2.2.3 测定条件的选定

测定波长：将上一步实验所得的光谱扫描图，确定可见光区最大吸收波长。

平衡时间：pH值降低时花青素中动态平衡会向红色的2-苯基苯并吡喃离子移动，pH升高时向蓝色醌式移动，但是一定时间后会达到新的平衡。采取将提取并稀释后的缓冲液静止3小时后再测定的方法。

pH的选定：选定的两个pH的处测定的花青素的吸光值差异应该最显著；选定点的pH值左右变动不大时，对吸光值影响极小；花青素在这两个pH处比较稳定（花青素在pH＜7时稳定）。

3 结果与分析

3.1 花青素的定性分析

表1 红花炸酱草花瓣色素提取液与不同化学试剂（浓稀）的呈色反应

化学试剂浓氨水浓硫酸 碳酸钠 硫酸镁 三氯化铁颜色变化 蓝色 焦红色蓝绿色沉淀 粉红色，白色悬浮深酒红色

说明该色素随加入试剂不同及pH变化产生的颜色变化与文献报道的花青素变化规律相似。

3.2 紫外及可见光光谱扫描及示差法中pH值确定

花青素素的紫外吸收光谱图应与可见吸收光谱与花青素的吸收光谱趋势相一致，据图一可确定该色素属于花青素类，并在可见光区最大吸收峰波为540nm。如图2所示，在pH值2.0和pH值5.0时取得极大值，选取在这两个点测定花青素吸光值。由于花青素在酸性条件下比较稳定，所以不考虑pH＞7的情况。

图1 红花炸酱草花瓣提取液扫描图谱(λ=250-600nm)

图2 稀释100倍后花青素O.D.值随pH值的影响

4 结论

根据Fuleki T总结的经验公式，和实验测定的结果，选择pH值1.0和pH值5，并静止3小时后在λ=545nm时测定结果，最终算得红花炸酱草花瓣干品中花青素含量为823.56mg/100g。假设干燥时脱除了80%的水分，则鲜品中含量为164.71mg/100g，具有显著的开发价值。

[1]陈华，辛广，张博，等.南果梨红果皮中花青素提取工艺的初步研究[J].中国林副特产，2009，1：22-24.

[2]张来新，赵卫星，杨琼，等.越橘中花青素的提取[J].应用化工，2010，39(2)：217-218，229.

[3]Sulyok G.Y.and Balint J.in Farkas L.et.a1.Flavonoids and bionavonoids， Elsevier， Amster-dam orfod.New-York.1986，26l.

[4]张鑫，张志军，李会珍，等.紫苏叶花青素的提取及测定[J].食品研究与开发，2009，30(9)：187-190.

[5]Fuleki T，Francis.F.T.food science 1968，33.