参考教案-紫甘薯花青素提取纯化及鉴定
紫甘薯花青素的提取纯化、稳定性及抗氧化活性研究
采用HPLC-ESI-MS联用技术对紫甘薯花青素构成成分进行分析,结合紫甘 薯花青素化学成分的相关文献报道,得出紫甘薯（烟176）花青素主要构成成分为 3-O-(6-O-trans-caffeyl-2-O-β-glucopyranosyl-β-glucopyranoside)-5-O-β-glucoside peonidin。
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学位论文作者签名：
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The study on the extraction and purification and stability and antioxidant activitiesof anthocyanins from purple sweet potato
Author: Yao Yu-rong Adviser: Prof. Zhang Wei Researcher.Mu Tai-hua Specialty: Processing and Storage of Agriculture Products
采用 AB-8 大孔树脂对花青素粗提液进行纯化。通过静态吸附、解吸和动态 吸附、解吸等试验来考察 AB-8 大孔树脂的纯化性能。结果显示：AB-8 大孔树脂 对紫甘薯花青素具有较强的吸附能力，其饱和吸附量为 0.06g/mL 湿树脂。pH 值 在 1.0～3.0 范围内对树脂吸附效果的影响差异不显著（p＜0.05）。乙醇浓度对 解吸效果有影响，70%的乙醇水溶液解吸效果最好。
3
英文缩写 FDA FAO WHO SOD MDA Tris MPa µg mg mol mm g mL h s min cm Vc nm
紫薯中花青素的提取研究
摇 中图分类号: TQ914郾 1
摇 文献标志码: A
文章编号: 1001-9677(2019)13-0097-04
Study on Extracted Technology of Anthocyanin from Purple Sweet Potato*
1摇 实摇 验
国药集团化学试剂有限公司; 香草醛、 原花青素, 均购于合肥 博美生物科技有限责任公司; 水为二次蒸馏水。 1郾 1郾 2摇 仪器与设备
KQ2200B 型超 声 波 清 洗 器, 昆 山 市 超 声 仪 器 有 限 公 司; FA1004B 电子天平, 上海佑科仪器有限公司; 800 型离心机, 上海云楼医用仪器厂; HH -2S 型恒温水浴锅, 上海天平仪器 厂; SHZ-D( 芋) 型循环水式真空泵, 上海华英仪器有限公司; UV-2550 型紫外-可见分光光度仪, 日本岛津; XZ-1B 型旋片 真空泵, 浙江温岭市真空泵厂; 高速多功能粉碎机, 永康市铂 欧五金制品有限公司。
FENG Liang, PENG Zhou-yu, TAN Zeng-yong, YANG Yan ( School of Chemistry & Environmental Engineering, Hubei Minzu University, Hubei Enshi 445000, China)
1郾 2郾 2摇 原花青素最大吸收波长的确定 参考文献[11-14] 对紫薯中花青素的含量进行测量。 准确
紫薯, 购于恩施农贸市场。 柠檬酸、 草酸、 醋酸、 甲醇等试剂, 均为分析纯, 均购于
溶性糖、 蛋白质、 氨基酸、 膳食纤维、 脂肪、 多种维生素( VA、 VB1 、 VB2 、 VC 、 VE 等) 、 胡萝卜素。 同时它还富含 Fe、 Zn 等多 种微量元素, 且营养成分含量普遍高出普通甘薯[2] 。 由于紫薯 富含高花青素类成分, 且根内部呈深紫色, 也被俗称 “ 黑红 薯冶 [3] 。 花青素是一类广泛存在于自然植物中水溶性天然色 素[4-6] 。 由于其食用安全、 色泽鲜亮自然、 无特殊气味, 且兼 具抗氧化、 抗突变、 降血脂等保健功能, 而受到人们的青睐。 近些年来, 紫薯中花青素的含量及提取成为了人们研究的热 点。 花青素主要的提取方法有微生物发酵提取法[7-10] 、 超声波 微波提取法、 超临界 CO2 提取法、 溶剂浸提法等。 本论文主要 是将常见的食品添加剂类柠檬酸作为提取溶剂, 考察各提取因 素对紫薯中花青素提取量的影响, 以探讨花青素的提取工艺条 件, 以确定较优的提取工艺参数。
紫甘薯中花青素的提取及含量的测定
紫甘薯中花青素的提取及含量的测定山东农业大学化学学院09级材化2班赵林静152********山东农业大学化学学院09级材化2班李新152********摘要用乙醇酸溶液从紫甘薯中提取花青素。
用PH示差法对提取液中花青素含量进行测定。
关键字：紫甘薯花青素PH示差法1前言：花青素又称花色素，是一种广泛存在于植物中的水溶性天然色素。
属黄酮类化合物，多以糖苷的形式存在，也称花色苷。
花色苷是一种以黄酮核为基础的一类糖苷，天然花色苷配糖体的基本结构为3、5、7-三羟基-2-苯基并呋喃。
最早且最丰富的花青素的花青素是从后葡萄渣中提取的葡萄皮红，花青素作为一种天然食用色素，安全，无毒，资源丰富，而且具有一定的营养和药用价值，在视屏、化妆、医药等方面有着巨大的应用潜力。
有实验证明，花青素是迄今为止所发展的最强效的自由基清除剂。
目前对花青素的定量没有较好的方法，常用的方法是以色价或吸光度表示其相对含量，也有用花青素纯品配置不同浓度梯度制作标准曲线测定色素的含量但由于花青素的标准品很不稳定，限制了这种方法的使用。
本实验用PH示差法对紫甘薯中花青素的提取液中花青素的含量进行测定。
2 实验目的2.1掌握花青素的提取方法及其PH示差法测量花青素含量的原理2.2熟练掌握分离提纯操作方法步骤。
3 实验原理紫甘薯中含有花青素，用乙醇的酸溶液作为提取液在离心机的作用下即可得到粗的花青素提取液。
PH示差法的原理为花青素的色调和色度随PH值的不同而发生改变。
PH为1.0时，花青素以红色的2-苯基并呋喃的形式存在。
结合朗伯比尔定律可得出在两个不同PH值下，花青素溶液的吸光度差值与花青素含量成正比。
4实验仪器及试剂仪器：电子天平；钥匙；精密PH试纸；PH计；表面皿、玻璃棒；烧杯；干燥的带塞子的锥形瓶250ml(4支)；100ml容量瓶（4支）；胶头滴管；500ml试剂瓶（3支）；高速离心机、离心管（6支）；分光光度计；10ml小量筒（3支）；摇床；烧杯3支试剂：粉末状紫甘薯30g(自备)；分析纯的乙醇试剂500 ml 氯化钾20g 醋酸钠30g 去离子水1000ml 分析纯的盐酸50ml5 实验步骤5.1乙醇的酸溶液按85：15的比例将分析纯的乙醇溶液与去离子水混合，再用浓盐酸调节PH至1.0左右。
紫甘薯色素提取纯化工艺及性质研究
Ａｂｓｈ鲥：Ｐｕｒｐｌｅ ｓｗｅｅｔ ｐｏｔａｔｏ ｃｏｌｏｕｒ ｗａＢ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ呷’㈣】ｓ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆｐｕｒｐｌｅ ｓｗｅｅｔ ｐｏｔａｔｏ（枷ｍ目ｂａｔａｔａｓ），ａｎｄ＊
ｆｉｎｅｄ ｂｙ ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｒｅｓｉｎ Ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｅｔｉｅ ｏｆ ｐｕｒｐｌｅ ｓｗｅｅｔ ｐｏｔａｔｏ ｃｏｌｏｕｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂＨ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｃｏｌｏｕｒ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅⅫｔ／／ｌｅ ｃｏｌｏｕｒ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｂａｔｈｏｃｈｒｏｍｉｃ ｓｈｉｆｔ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｗａｖｅｌｅｎｔｈ ｏｆ ｍ＆ｘｉｍｔｔｔｎ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｗａ８
索褪色，这是由于生成无色的查尔酮式结构。酸碱 度不同，花青素色素对热的稳定性也有很大的差 异。图５为不同ｐＨ下温度对紫甘薯色素稳定性 的影响。随溶液ｐＨ增大，色素对热更为敏感，尤 其当ｐＨ大于６．０时，色素的热稳定性明显下降。 因此，在制备和使用花青素色素时，应尽可能在低 温、酸性条件下进行。
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《中国食品添加剂》
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２．６ ｐＨ对紫甘薯色素色调和呈色强度的影响 酸碱度对花青素颜色的影响花青素色素颜色
受介质酸碱度影响很大，随ｐＨ值的变化而变化， 其原因是花青素结构中吡喃杂环上的氧原子为四 价，使得其表现出某些碱性性质，而结构中含有的 酚羟基又具有某些酸的性质。因此在酸碱的作用 下，花青素的化学结构会发生变化。在本项目中研 究的紫甘薯色素，随ｐＨ值的增大，其最大吸收波 长＾。。（ｎｍ）向长波方向移动。ｐＨ５．０—６．０时最 大吸收波长ｘ～（１１１１１）下的吸光值最低，这就是由 花青素的两性性质决定的，在酸性条件下，花青素 主要以红色的黄盐形式存在，碱性条件下，主要以 蓝色的醌式存在。当花青素溶液在其等电点时，颜 色最浅，花青素结构处在红色黄盐和蓝色醌式结构 之问【２ Ｊ。口Ｈ值对花青素色素溶液的色调的影响 也很明显，ｐＨ３．０时，呈紫红色；ｐＨ４．０—６．０时，呈 粉红色；ｐＨ７．０以上时，呈蓝色；这一点从亨特颜色 值（表４）可以看得更清楚。
紫甘薯色素提取工艺研究
紫甘薯色素提取工艺研究紫甘薯是一种具有高营养价值和药用价值的蔬菜，其富含丰富的维生素和矿物质。
紫甘薯的紫色是由其含有的天然色素所致，这种紫色素具有一定的生物活性和抗氧化性质。
因此，研究紫甘薯色素的提取工艺对于开发和利用紫甘薯的价值具有重要意义。
紫甘薯色素的提取工艺主要包括以下几个步骤：原料选择、色素提取、色素分离和纯化。
原料的选择对于色素提取工艺的效果至关重要。
紫甘薯品种的选择、甘薯的种植环境和生长周期等因素都会对色素的含量和质量产生影响。
因此，在进行色素提取之前，需要选择质优、色素含量高的紫甘薯作为原料。
色素的提取是紫甘薯色素提取工艺的关键步骤。
常用的提取方法包括溶剂提取法、超声波辅助提取法和酶解法等。
其中，溶剂提取法是目前应用最广泛的方法之一。
该方法通过将紫甘薯切碎后与有机溶剂混合，利用溶剂的溶解性将色素从紫甘薯组织中分离出来。
超声波辅助提取法则是利用超声波的机械作用和热效应来促进色素的释放和溶解。
酶解法则是利用酶的作用来降解紫甘薯组织中的多糖和蛋白质，从而释放出色素。
色素的分离和纯化是提取工艺的最后一步。
常用的分离方法有色谱分离法、薄层色谱法和柱层析法等。
这些方法可以根据色素的性质和分子大小来进行分离。
分离后的色素还需要进行纯化，以去除杂质和提高色素的纯度。
纯化方法可以包括结晶法、溶剂萃取法和膜分离法等。
紫甘薯色素提取工艺的优化需要考虑多个因素。
首先，需要确定最适合的提取方法和工艺参数，如溶剂种类、提取温度和时间等。
其次，还需要考虑提取液的浓度和pH值对色素提取的影响。
最后，对于色素的分离和纯化工艺也需要进行优化，以提高色素的纯度和产率。
紫甘薯色素的提取工艺研究对于开发和利用紫甘薯的价值具有重要意义。
通过优化提取工艺，可以提高色素的产率和纯度，从而为紫甘薯色素的应用提供更好的基础。
希望未来能够有更多的研究关注紫甘薯色素的提取工艺，为紫甘薯的开发和利用开辟新的途径。
紫甘薯红色素提取、纯化实验设计报告
紫甘薯红色素提取、纯化实验设计报告食品与生物工程学院食品科学研究训练报告题目：紫甘薯红色素的制备指导教师孙晓侠班级13级食品工程本3班姓名夏小伟学号51306023026紫甘薯红色素的提取、纯化研究一.课题的目的及意义食用色素不仅影响食品的品质，而且与人类的营养和健康密切相关。
食用色素按来源分为天然和合成色素２大类。
随着现代科学的发展，人们发现合成色素对人体有不同程度的毒性甚至致癌性，因此各国对允许使用的合成色素的种类及用量要求越来越严格。
与合成色素相比，天然食用色素不仅种类繁多，色泽自然，而且安全可靠，无毒副作用，许多品种还具有药理功能。
因此，从天然产物中提取和分离各种食用天然色素替代人工合成色素已成为食品科学领域研究的热点之一。
我国是世界上最大的甘薯生产国，紫甘薯品质独特，抗病、抗旱涝性强，产量高，易贮存，价格低廉。
最主要的是其含有丰富的天然色素，紫甘薯色素具有抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能。
而且，紫甘薯色素属于对光、热都比较稳定的水溶性色素，对金属离子的耐受性明显强于其他天然色素，同时还具有较强的抗还原性，在食品中较稳定，可以广泛用作食品着色剂，在加工和贮藏过程中有很大的优势。
二.实验方法紫甘薯红色素的提取：称取适量的紫甘薯→加入提取剂（盐酸）→取上清液→吸附、洗脱→色素粗提液→旋转蒸发浓缩→冷冻干燥→色素粗提物。
选取提取液浓度，提取时间，提取温度，料液比进行单因素及正交实验。
三.实验材料紫甘薯、盐酸、X-5大孔树脂、S-8大孔树脂、95%的乙醇、旋转蒸发器、分光光度计四.实施方案和技术路线1.最大吸收波长的确定根据检索资料知最大吸收波长为528nm。
（李新华,林琳,鄂巍.紫甘薯红色素提取技术的研究[J].沈阳农业大学学报,20xx,38(4):556-559.）2.最佳提取盐酸浓度的确定称取2.0g紫甘薯，分成五组，分别在0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的盐酸浓度下浸提1h，在波长528nm下测吸光值，得到最佳盐酸溶液浓度。
紫甘薯中花青素提取工艺及测定方法研究
如 ｐ ． Ｈ ６ ０的最大吸 收峰 移 到 了 ５ ０ｎ 而 ｐ ． ６ ｍ， Ｈ７ ０
称取一定 量的紫 甘薯粉末 ， 加入 ３％ 酸溶液 ， 置
于安装好 的微 波萃 取 仪 中进行 萃 取 ， 却 后进 行 下 冷
９ ０年代 国 内外 学者 就 开 始 了对 紫 甘 薯 色 素 的
常规 提取 、 纯化 和稳定 性 的研 究 ， 是 常规提取 通常 但 存 在 时间 长 、 动强 度 大 、 料 预处 理 能 耗 大 、 劳 原 热敏
性 组分 易破 坏等 缺点 ． 波 作 为一 种 新 兴 的应 用 微 技术 ， 近年在 植物 化学领 域得 到广 泛应用 ．
厂 ） Ｆ ０高速 万 能 粉 碎 机 （ 津 市 泰 斯 特仪 器 有 ； Ｗ８ 天
限公 司 ） ．
无 水 乙醇 、 氯化 钠 、 化 钾 、 酸 钠 、 酸 ， 酸 氯 醋 醋 盐 （ Ｒ， Ａ． 国药 集 团 ）
收稿 日期 ： １ ０ ２ ２ ０— ８— ５ ０ 修 回 日期 ：０ ０—１ —１ ２１ ０ ０
０ Ｈ
青素 的定 量测定 提供 参考依 据 ．
表 １ 自然 界 常见 六 种 花青 素 的 具体 结构 信 息
１ 材 料 与 方 法
１ １ 仪 器 与 试 剂 ．
பைடு நூலகம்
微 波萃 取仪 （ Ｄ ６， 海 新 仪 ） ｐ 计 （ Ｈ Ｍ Ｓ一 上 ；Ｈ ｐＳ
一
３ 上海 雷磁 ） 分光 光度 计 （ ２ Ｓ 上 海光 谱仪 器 Ｃ， ； ７２ ，
作者简介 ： 陈新（ ７一 ）女， １６ ９ ， 江西南昌人， 硕士， 南京晓庄学院生物化工与环境工程学院教师， 研究方向： 有机分析及天然产物．
紫甘薯花青素提取工艺及抑菌活性的研究
中 图分 类 号 ：ｓ０ ． Ｔ ２２ ３ 文献标识号 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ４ （ ０ ２ ０ ０ ０ ０ １０ — ９ ２ ２ １ ）４— １７— ７
Ｅｘ ｒ ｃｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎｄ Ａｎ ｉ ａ ｔ ｒａ ｔｖ ｔ ｔａ ｔｏ ｃ ｏｏ ｙ ａ ｔｂ ｃｅ ｉ ｌＡｃ ｉｉｙ
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ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ ｐ ｉ ｌｅ ｔａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｗ ｒ ５ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｏ ｔ ｉ ｓ ｍａ ｘｒ ｃ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ｅ ｅ １ ％ ａ ｅ ｉ ｃ ｄ ａ ｏ ｉ ｃ ｔ ａ ｉ ｓ ｃ
紫甘薯花青素的提取纯化研究进展
紫甘薯花青素的提取纯化研究进展＊乔景宇（徐州市第一中学 江苏 221000）摘要：紫甘薯花青素，属于黄酮类物质，是一种水溶性天然色素，较合成色素而言安全性更高，可食用，具有抗突变、抗氧化、抑制肿瘤细胞发生、缓解肝功能障碍等药用价值，是一种理想的天然抗氧化剂资源。
本文对国内外紫甘薯花青素的提取、纯化工艺进行综述，并对其进一步研究开发进行展望。
关键词：紫甘薯花青素；提取纯化；遗传改良；花青素生物合成；分子水平调控中图分类号：T 文献标识码：AResearch Progress on Extraction and Purification of Purple Sweet Potato AnthocyaninQiao Jingyu（No.1 Middle School of Xuzhou City, Jiangsu, 221000）Abstract ：Purple sweet potato anthocyanin belongs to flavonoids and is a kind of water-soluble natural pigment. Compared with syntheticpigment, it is safer and edible. It has the medicinal values of anti - mutation, anti - oxidation, inhibiting the occurrence of tumor cells, relieving liver dysfunction and so on. It is an ideal natural antioxidant resource. In this paper, the extraction and purification technology of purple sweet potato anthocyanin at home and abroad are reviewed, and the further research and development of purple sweet potato anthocyanins are prospected.Key words ：purple sweet potato anthocyanin ；extraction and purification ；genetic improvement ；anthocyanin biosynthesis ；molecular level regulation1.引言紫甘薯又称紫薯（旋花科番薯属），薯肉呈紫至深紫色， 除具有普通甘薯的营养成分外，富含花青素。
紫薯中花青素的测定
可见分光光度法测定紫甘薯总花青素含量花青素的作用：花青素是一类在自然界广泛存在的水溶性天然色素，不但可作为食用色素，还具有多种保健和医药功能.紫甘薯色素具有清除自由基、抗氧化、抗突变、降血压，改善肝机能等多种生理功能，在食品、化妆品及医药等行业有着广阔的应用前景
花青素的结构式：
常见的花青素：
目前紫薯花青素的检测方法大都仅是定性分析，主要有色谱法和紫外可见分光光度法。
花青素的测定---以紫薯中花青素之一矢车菊素为标准品绘制标准曲线
一：材料与试剂：
1，材料：市面上买的紫薯
2，试剂：(按两人做一次计算)
仪器：
操作方法：
1.式样的处理：
紫薯干粉的处理（提前）→称取2g干粉→锥形瓶→加进100ml0.1mol柠檬酸水溶液→超声30min(待定) →取澄清滤液
2.操作步骤：
弱光下称取1.35g矢车菊样品→用0.1mol柠檬酸分次定容到25ml容量瓶→移取
5ml、2ml、0ml标准溶液→在波长518nm处测定吸光值→绘制标准曲线→计算→分析结果。
科研基本方法结课作业-紫色马铃薯花青素的提取纯化及特性研究
科研基本方法课程作业—紫色马铃薯花青素的提取纯化及特性研究学院：食品科学与工程学院班级：食工...班姓名：....学号：.....合作人：....任课老师：.....完成日期：2013年6月28日目录1 立项依据 (1)1.1研究意义 (1)1.2国内外现状 (1)2 研究内容 (2)2.1研究内容及目标 (2)2.2关键问题及研究方法 (3)2.3技术路线 (3)2.4可行性分析 (4)2.5项目特点及创新之处 (4)2.6年度计划及预期结果 (4)3 研究基础和工作条件 (5)4 经费预算 (5)5 参加人员 (5)6 协作单位 (5)1 立项依据1.1研究意义紫色马铃薯是集食用、营养、保健、观赏于一身的彩色马铃薯新品种，除具有细腻、香、面的上佳品质外，还有色泽鲜艳的独特外观，有预防癌症、美容等功效。
它富含花青素，是良好的天然色素资源，具有广阔的开发前景。
花青素对致癌物质有抑制作用，增强人体免疫力，延缓衰老，增强体质，增强视力，是纯天然的抗衰老的营养补充剂。
现在花青素的提取的方法很多，但对其进行纯化的研究却相对较少，而且在不同原料中提取纯化花青素所用的最佳工艺方法有所不同。
最佳工艺方法和具体的工艺参数还有待研究。
为紫色马铃薯的开发利用提供理论依据，具有重大意义。
1.2国内外现状目前，国内外对紫色马铃薯的研究多侧重于栽培推广上，对其进行功能特性的研究却很少见，紫色马铃薯与普通马铃薯相比一个最重要的部分便是含有花青素。
花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物。
也是植物花瓣中的主要呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。
在植物细胞液泡不同的pH值条件下，使花瓣呈现五彩缤纷的颜色。
在酸性条件下呈红色，其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性，可用分光光度计快速测定，在碱性条件下呈蓝色。
花青素的颜色受许多因子的影响，低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累。
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参考教案：紫甘薯花青素提取、纯化及鉴定食品都有一定的颜色特征,色泽的好坏直接影着消费者对食品的可接受性以及对其品质的评在食品加工业中常用的食用色素有合成色素和然色素两大类。
合成色素是由人工合成方法所制的有机色素,具有较好的稳定性,着色强度高、经使用方便等优点。
然而,随着医学毒理学和生物究的不断深人,发现曾允许使用的人工合成食用素中,大多数对人体都有不同程度的伤害,有的甚有致畸致癌致突变作用,在使用上逐渐受到限制。
天然食用色素即是源于天然资源的食用色素是从果蔬、动物及矿物质中提取得到或天然存在色素的合成复制品。
如：类胡萝卜素、花青素、醌类色素、藻蓝素等，大多数天然色素对人体无毒无害,具有维生素活性,富含人体所需的营养物质,有些还对人体有医疗保健的作用。
同时,绝大部分的天然色素着色自然,能更好地模仿天然物颜色,并具有特殊的芳香气味,添加到食品中会带来愉快的感觉,更能引起消费者的注意。
因此,研究与开发无毒的天然食用色素已成为食用色素发展的总、趋势。
花青素(Anthocyanidins)属酚类化合物中的类黄酮类，是一种水溶性色素，一般存在于植物花瓣、果实的组织中及茎叶的表面细胞与下表皮层。
其色泽随 pH不同而改变，由此赋予了自然界许多植物明亮而鲜艳的颜色。
在自然状态下，花青素在植物体内常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等形成糖苷，称为花色苷(Anthocyanin )。
现有资料表明花青素有二十余种，在植物中常见的有六种，即天竺葵色素(Pg)、矢车菊色素(Cy)、飞燕草色素(Dp)、芍药色素(Pn)、牵牛花色素(Pt)和锦葵色素(My)。
它是由一定数量的儿茶素、表儿茶素缩合而成的聚合体，其分子结构中由于含有不对称碳原子(2位或 2，3位)，因此具有旋光性。
花青素具有很强的极性，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羟基存在，因此具有弱酸性，可溶于碱性水溶液。
原花青素(proanthocyanidins)也是广泛存在于许多植物中的一大类聚多酚类化合物，其结构主要由不同数量的儿茶素或表儿茶素缩合而成，因在一定条件下能分解为花青素而得名。
按其聚合度的大小，可把原花青素分为低聚物(二～四聚体)和高聚物(五聚体以上)两类，其中尤以低聚原花青素(Oligomeric Proanthocyanidins，简称OPCs)的研究较多、作用较肯定。
【*】【*】张小军，夏春镗等，原花青素的资源及研究进展，20XX年中国药学会学术年会暨第八届中国药师周论文集，2468-2483紫色甘薯为旋花科一年生草本植物，具有多种营养、药理和保健功能, 紫甘薯红色素(PSPC, purple sweet potato color)是从紫甘薯的块根和茎叶中浸提出来的一种天然红色素,具有多种营养、药理和保健功能,是一种理想的天然食用色素资源。
紫色甘薯色素的主要成分为氰定酰基葡糖苷和甲基花青素酰基葡糖苷。
研究表明, 紫甘薯红色素具有花青素类色素的一般通性,色调和稳定性易受pH值的影响;酸性时色素稳定,呈红色或紫红色,而碱性时不稳定,呈黄绿色;在酸性介质中色素在可见光区的最大吸收峰为540 nm。
紫甘薯红色素的固态呈紫黑色，其稀酸液为鲜艳透亮的深红色， 1%色素液呈红。
紫甘薯色素结构中所含的多个酚羟基，使它具有亲水性，能溶于水和无水乙醇、甲醇等低级醇类，不溶于石油醚和菜油等。
又因PSPC分子中毗喃环1位上有一四价氧原子，使其紫甘薯色素的制备及生物学活性研究又具有碱的性质，因此PSPC在酸性溶液中极为稳定。
花青素分子式：C15H11O6 ，分子量：287.246，结构如下：植物中常见的花青素紫色甘薯花青素的主要成分是矢车菊素和芍药素及极少量的天竺葵色素，以糖苷化后的酰基化衍生物形式存在。
由于酰基化有利于花青素的稳定，紫薯中花色苷比同类天然色素更为稳定。
一、教学目的通过紫色甘薯色素的提取纯化与鉴定使学生学会生物样品中色素的提取制备方案设计与实践研究，体验从复杂生物体系中提取天然色素的基本原理、操作过程和分析鉴定方法。
整个实验过程学生独立完成，所需要的时间较长（64学时），但每一步单元操作的原理清晰，技术成熟，实验结果明显，能给学生较多的动手机会。
有利于培养学生的学习兴趣。
二、实验方案1材料与方法1. 1 实验材料与器皿1.1.1实验材料与试剂新鲜紫色甘薯, 柠檬酸（AR）、亚硫酸钠（AR）、标准pH缓冲液；无水乙醇（AR）、AB-8大孔树脂、矢车菊素(Sigma)。
1.1.2实验仪器超声波细胞破碎仪、数显恒温水浴锅、紫外光光度计、电子天平、旋转蒸发仪、真空干燥箱、固体粉碎机、层析仪等1. 2 分析方法目前紫薯花青素的检测方法大都仅是定性分析，主要有色谱法和紫外可见分光光度法。
由于紫甘薯色素成苷化和酰基化的多样性，采用色谱法直接测定需要多种标准品，成本昂贵。
由于花青素核在可见光500nm～550nm具有强烈吸收，并且糖苷化和酰基化对其可见光谱性质的影响不大，使得可见分光光度法成为一种切实可行的检测方法。
可见分光光度法测定花青素目前常用的有色价法和pH示差法等。
可见分光光度法定量分析需要采用合适的标准物质来做出工作曲线，目前常用经验系数、提取液的吸光度或者与花青素可见吸收类似的苋菜红来表示花青素含量的高低。
色价法快速简单，不需要标准品。
控制提取液最大吸收波长处的吸光度介于0.2～0.7之间，再除以称样质量，可作为紫甘薯花青素含量高低的快速定性方法；pH示差法根据不同pH条件下花青素结构及可见光谱的变化测定花青素色素含量。
然而由于生物样品的复杂性，伴生的辅色剂、金属离子等可改变花青素的离解及颜色，难以通过简单的pH调节反应真正的空白。
毛建霏等[1]以矢车菊色素为标准品，使用柠檬酸水溶液超声提取紫薯花青素色素，结合亚硫酸钠漂白，采用可见分光光度法建立了一种紫薯总花青素含量定量检测方法。
矢车菊色素在0～30ug／mL范围内成线性响应，线性相关系数0.999，检测限0.5ug／mL。
[1]毛建霏，可见分光光度法测定紫甘薯总花青素含量，食品与发酵科技[j]，Vo1.4 6，No.2，101-1041.2.1矢车菊光谱性质及标准曲线绘制[1]1.2.1.1色素提取取适量紫薯干粉样品2g左右于250mL锥形瓶，加入100mL 0.1 M柠檬酸水溶液，超声半个小时后过滤。
取澄清滤液进行下一步分析。
1.2.1.2样品光谱性质及测定使用紫外-可见分光光度计测定，提取色素在200 nm～700nm波长范围内的紫外-可见光谱性质。
取5 mL 样品液于10 mL试管，用0.1 M柠檬酸水溶液稀释至10 mL。
对照空白试管取相同量样品液，在定容前加入0.5 m L 10 ％Na2SO3溶液。
加塞混匀，静置5 min后分别于1cm的比色皿中，用分光光度计在波长518 nm处测定其吸光度A，样品稀释液扣除空白为测定值。
1.2.1.3用紫外-可见分光光度计测定矢车菊素在200nm～700nm波长范围内的紫外可见光谱性质。
在弱光下精确称取1.35 mg 矢车菊标准样品，转移至25 mL容量瓶中，烧杯用10 mL 0.1 M柠檬酸水溶液洗涤三次，洗涤液转移至容量瓶中，然后用0.1M柠檬酸水溶液定容，即为54ug／mL的矢车菊标准溶液。
分别移取5mL、2mL、lmL、0.5 mL、0 mL矢车菊标准溶液于10mL比色管，并用柠檬酸缓冲溶液定容至10mL，即配制成27ug／mL、10.8ug／mL、5.40 ug／mL、2.70ug／mL、0ug／mL的矢车菊标准溶液。
空白溶液在定容前加入0.5 mL10％亚硫酸钠溶液。
在最大吸收波长下检测吸光度，并绘制标准曲线。
1.2.2苋菜红标准曲线的绘制精密称取干燥至恒重的苋菜红0.0199g，用蒸馏水定容至100mL。
精确移取0.4、0.6、1.0、1.4、1.8mL该溶液于10mL的容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，525nm下比色测定吸光度。
将所得数据进行回归处理，建立标准曲线，得回归直线方程。
2.紫甘薯色素的提取工艺花青素是植物的次生代谢产物，存在于植物细胞的液泡之中。
因此，在提取过程中辅以细胞破裂技术来加速植物细胞壁破裂，使内含物迅速渗透扩散，从而提高色素提取的效率。
2.1主要流程图：2.2 实验步骤2.2.1原料预处理选用新鲜，无病虫害，无腐烂的紫甘薯，用水洗净，切成5mm左右颗粒，60℃烘干，粉碎，过60目筛，干燥避光保存2.2.2紫甘薯色素的提取提取条件：温度为35～60℃，时间为1小时，料液比为1:25，盐酸浓度为0.5%（或0.1 M柠檬酸水溶液），搅拌或超声波辅助提取提取两次。
提取结束后，将色素提取液放入离心机中，在4000r/min下离心，得到色素上清液，待其冷却到室温后，用相应的提取溶剂定容至100ml，提取溶剂作参比，在525nm下，用1cm比色皿测其吸光度值。
紫甘薯色素的得率(mg/g)=CV/MC—溶液中色素的浓度(µg/ml)；V—样品液的体积100ml；M—紫甘薯粉末的质量(g)2.2.3紫甘薯色素的纯化2.2.3.1大孔树脂的预处理将AB-8大孔树脂用无水乙醇充分浸泡24小时，赶出空气泡。
浸泡之后，用水冲洗取代乙醇，再用稀NaCl和稀Na2CO3。
溶液冲洗，除去树脂中痕量的防腐剂和残留的单体化合物，最后再用蒸馏水冲洗至无醇味，滤去水分备用。
2.2.3.2大孔树脂吸附纯化及洗脱将提取上的色素溶液，上样流速为 2.0mL/min，通过装好的AB-8树脂柱，待色素溶液完全吸附后，用浓度80%乙醇进行解吸，流速 2.0mL/min。
紫甘薯色素得率测量准确移取0.4ml花青素浓液，定容至10ml，525nm测吸光度。
对照苋菜红标准曲线或矢车菊标准计算出花青素含量。
3.实验结果及分析3.1苋菜红标准曲线或矢车菊标准曲线：3.2花青素含量与纯度分析3.3花青素光谱性质的测定与分析3.4花青素薄层层析3..5其他性质研究4结论与讨论：4.1….；4.2….；4.3….附：苋菜红（Amaranth）的结构分子式：C20H11N2Na3O10S3结构式：苋菜红的鉴别方法：（1）本品0.1g溶于100mL水中，呈玫瑰红色溶液。
（2）本品微溶于乙醇，不溶于油脂，具有酸性染料的特性，能使动物纤维着色。
（3）含有0.001g本品的100mL0.02mol/L乙酸铵溶液，其最大吸收波长为520±2nm。
（4）取本品水溶液，做纸上层析，其主色点的Rf值应与标准样品相同。
纸上层析条件：展开剂：正丁醇：无水乙醇：氨水（1%）=6：2：3 ，温度 20~25℃，试液浓度 0.1g/100mL试液用量 0.002mL ，展开剂前沿上升限度 150mm。