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花卉中色素的提取与性质研究

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关键词:

摘要：

康乃馨是常见的花卉品种之一，这一花卉属于多年丛生草本植物。目前，我国的康乃馨花卉种植产地比较多，培育的康乃馨品种也很多，包含很多种不同的颜色，从整体来看，康乃馨的花型比较美观，具有一定的观赏性，也是插花中常用的品种，在花卉的营销中，以鲜花供应为主，在实际的采收过程中，也会出现一些残花，这些残花弃之可惜，所以大部分被用于提取色素，这样就能发挥这些花卉的最大利用价值。对康乃馨中常见的大红色品种进行分析，探究这一品种康乃馨的色素提取特点和性质[1-2]。 1 实验 1.1 实验材料以及设备准备大红色康乃馨花瓣，取干净且新鲜的花瓣进行清洗，风干水分后切碎，实验中需要用到的试剂都来自国产，主要试剂品种均为分析纯（Analytical Reagent，AR）。实验需要用到的设备包含紫外分光光度计、PHS-3C型酸度计、321型分光光度计以及恒温水浴锅。 1.2 色素提取流程首先进行提取剂的制作，使用水、质量分数为95%的酒精、浓度为0.05 mol/L的盐酸溶液制作，将制作好的提取液倒入准备好的康乃馨花瓣碎片中，在50 ℃下浸润3次，确保每次3 h，并将提取液进行过滤，将滤液收集合并后进行减压浓缩，再经过干燥获得色素，色素呈暗红色，就整个色素的提取工艺流程来看，主要经历花瓣准备→一次提取→过滤→滤渣→二次提取→过滤→滤渣→三次提取→过滤→滤渣去除，对3次提取过程中提取的滤液进行合并，进一步浓缩和干燥处理后，最终得出提取的色素成品。这个过程比较简单，主要是提取液和滤渣在浸泡后产生滤液，没有使用其他实验原料，也能确保提取的色素比较纯正。 2 实验结果 2.1 色素提取结果根据相关的实验，得出了在康乃馨大红色花瓣的色素提取中，用水提取比较困难，而使用质量分数为95%的乙醇提取，能促进花卉中的色素脱色加快，不过这样做的提取率也不高，此时再混合0.05 mol/L的盐酸溶液和乙醇，这样制作的提取液不仅能让花卉色素脱色加快，还能实现提取效率的快速提升。在3次浸泡的过程中，提取液的颜色也发生了一些变化，从首次的鲜艳酒红色开始变淡，到最后一次提取液浸泡完成后，基本上变成了透明，最终的滤液在进行浓缩和干燥处理后，逐渐成为暗红色的成品，根据最终的实验结果，得出色素提取量占整体花瓣质量的8%。 2.2 色素性质分析针对提取到的花卉色素进行性质分析，首先将色素溶于水中，发现有很好的溶解性，在乙醇中的溶解性也很突出，不过在丙酮中溶解性不是很好，在石油醚及相关的有机溶液中具有难溶解性。在进一步对色素的酸碱性因素影响研究中发现，使用不同的酸碱介质，提取的暗红色色素颜色会出现一些改变，具体变化情况如表1所示。表1 不同酸碱度下色素乙醇溶液颜色变化情况pH 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 3 血红血红血红血红墨绿果绿黄绿由此可见，在pH≤7.0的情况下，质量分数为0.1%的花卉色素呈现暗红色，得出酸碱值对色素乙醇溶液颜色的深浅不会带来显著变化，在酸碱值不断上升的情况下，相应的介质已经呈现碱性，此时颜色变化比较大，红色直接变成墨绿，随着碱性不断增强，这种绿色逐渐变浅[3]。在探究提取的色素和金属反应过程中，将提取色素和相关的金属离子进行反应，发现在酸性条件下，色素的颜色会因为Fe3+的质量浓度上升变淡，在碱性情况下，色素溶液在添加Fe3+后会出现深绿色，且还有一些沉淀物质产生。在研究提取色素的类型属性中，发现色素可以和水、乙醇等相溶。在酸性以及中性溶液中，能够保持红色，在碱性溶液中则变成黄色。综合上述的相关描述，这些性质和花青苷类的色素有一定的相似性，在分析后，可以将这类花卉色素归纳为这一类别的色素。将提取色素按照0.01%的质量分数调制成乙醇溶液，并将其置于不同酸性环境中，在不用温度情况下保持加热2 h，得出相应的吸光度值。再将其置于不同碱性环境中，也用同样的方法进行处理，得出相应的吸光度值，从最终的统计结果来看，在温度不断上升的过程中，吸光度值呈现不断下降的趋势，但是整体的下降趋势并不显著，在加热温度＜80 ℃的情况下，吸光度值略微降低，在加热温度＞80 ℃的情况下，吸光度值显著降低，相关的溶液成分也发生了改变，整体的溶液稳定性也在不断下降。此外，在对溶液的光学性质研究中，将提取的色素在提取液常温条件下保存，不会看到显著的颜色变化，将酸碱值为1、3、5、7的色素乙醇溶液在明亮室内放置一个月，颜色也基本能够保持不变，所以判断溶液的光稳定性比较好[4-6]。 3 结语在对康乃馨花卉进行色素提取的过程中，用相应的提取液进行色素提取的效率比较高，得出的色素呈暗红色，颜色比较鲜艳，整体色素的着色力比较好，具有一定的光稳定性和热稳定性，且色素成分和相关的金属离子基本没有反应，实验证明这类色素无毒害，表明这一色素的利用价值比较高，可以广泛应用到食品以及化妆品的颜料添加中。 [1] 韩雪，袁玮琼，武艺，等.利用HPLC-DAD-ESI/IT-TOF/MSn分析不同品种蓝莓果实的花青素结构[J].食品工业科技，2019（9）：1-11. [2] 夏溪，奉树成，张春英.新型分子生物学技术在花卉定向育种中的应用进展[J].南京林业大学学报：自然科学版，2019（6）：173-180. [3] 朱正德.提取有机色素制备酸碱指示剂的实验探究[J].中学化学教学参考，2018（15）：41-42. [4] 徐君，李欣，江君，等.不同花色荷花色素成分及稳定性分析[J].江苏农业科学，2016，44（2）：331-335. [5] 付尧，许言，万宗喆，等.北陵鸢尾花色素的提取及稳定性研究[J].江西农业大学学报，2015，37（4）：719-724. [6] 冯欢，易姝利，左佳琦，等.基因工程及花色素合成途径在花色改良中的研究进展[J].基因组学与应用生物学，2014，33（2）：445-451. 康乃馨是常见的花卉品种之一，这一花卉属于多年丛生草本植物。目前，我国的康乃馨花卉种植产地比较多，培育的康乃馨品种也很多，包含很多种不同的颜色，从整体来看，康乃馨的花型比较美观，具有一定的观赏性，也是插花中常用的品种，在花卉的营销中，以鲜花供应为主，在实际的采收过程中，也会出现一些残花，这些残花弃之可惜，所以大部分被用于提取色素，这样就能发挥这些花卉的最大利用价值。对康乃馨中常见的大红色品种进行分析，探究这一品种康乃馨的色素提取特点和性质[1-2]。1 实验1.1 实验材料以及设备准备大红色康乃馨花瓣，取干净且新鲜的花瓣进行清洗，风干水分后切碎，实验中需要用到的试剂都来自国产，主要试剂品种均为分析纯（Analytical Reagent，AR）。实验需要用到的设备包含紫外分光光度计、PHS-3C型酸度计、321型分光光度计以及恒温水浴锅。1.2 色素提取流程首先进行提取剂的制作，使用水、质量分数为95%的酒精、浓度为0.05 mol/L的盐酸溶液制作，将制作好的提取液倒入准备好的康乃馨花瓣碎片中，在50 ℃下浸润3次，确保每次3 h，并将提取液进行过滤，将滤液收集合并后进行减压浓缩，再经过干燥获得色素，色素呈暗红色，就整个色素的提取工艺流程来看，主要经历花瓣准备→一次提取→过滤→滤渣→二次提取→过滤→滤渣→三次提取→过滤→滤渣去除，对3次提取过程中提取的滤液进行合并，进一步浓缩和干燥处理后，最终得出提取的色素成品。这个过程比较简单，主要是提取液和滤渣在浸泡后产生滤液，没有使用其他实验原料，也能确保提取的色素比较纯正。2 实验结果2.1 色素提取结果根据相关的实验，得出了在康乃馨大红色花瓣的色素提取中，用水提取比较困难，而使用质量分数为95%的乙醇提取，能促进花卉中的色素脱色加快，不过这样做的提取率也不高，此时再混合0.05 mol/L的盐酸溶液和乙醇，这样制作的提取液不仅能让花卉色素脱色加快，还能实现提取效率的快速提升。在3次浸泡的过程中，提取液的颜色也发生了一些变化，从首次的鲜艳酒红色开始变淡，到最后一次提取液浸泡完成后，基本上变成了透明，最终的滤液在进行浓缩和干燥处理后，逐渐成为暗红色的成品，根据最终的实验结果，得出色素提取量占整体花瓣质量的8%。2.2 色素性质分析针对提取到的花卉色素进行性质分析，首先将色素溶于水中，发现有很好的溶解性，在乙醇中的溶解性也很突出，不过在丙酮中溶解性不是很好，在石油醚及相关的有机溶液中具有难溶解性。在进一步对色素的酸碱性因素影响研究中发现，使用不同的酸碱介质，提取的暗红色色素颜色会出现一些改变，具体变化情况如表1所示。表1 不同酸碱度下色素乙醇溶液颜色变化情况pH 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 3 血红血红血红血红墨绿果绿黄绿由此可见，在pH≤7.0的情况下，质量分数为0.1%的花卉色素呈现暗红色，得出酸碱值对色素乙醇溶液颜色的深浅不会带来显著变化，在酸碱值不断上升的情况下，相应的介质已经呈现碱性，此时颜色变化比较大，红色直接变成墨绿，随着碱性不断增强，这种绿色逐渐变浅[3]。在探究提取的色素和金属反应过程中，将提取色素和相关的金属离子进行反应，发现在酸性条件下，色素的颜色会因为Fe3+的质量浓度上升变淡，在碱性情况下，色素溶液在添加Fe3+后会出现深绿色，且还有一些沉淀物质产生。在研究提取色素的类型属性中，发现色素可以和水、乙醇等相溶。在酸性以及中性溶液中，能够保持红色，在碱性溶液中则变成黄色。综合上述的相关描述，这些性质和花青苷类的色素有一定的相似性，在分析后，可以将这类花卉色素归纳为这一类别的色素。将提取色素按照0.01%的质量分数调制成乙醇溶液，并将其置于不同酸性环境中，在不用温度情况下保持加热2 h，得出相应的吸光度值。再将其置于不同碱性环境中，也用同样的方法进行处理，得出相应的吸光度值，从最终的统计结果来看，在温度不断上升的过程中，吸光度值呈现不断下降的趋势，但是整体的下降趋势并不显著，在加热温度＜80 ℃的情况下，吸光度值略微降低，在加热温度＞80 ℃的情况下，吸光度值显著降低，相关的溶液成分也发生了改变，整体的溶液稳定性也在不断下降。此外，在对溶液的光学性质研究中，将提取的色素在提取液常温条件下保存，不会看到显著的颜色变化，将酸碱值为1、3、5、7的色素乙醇溶液在明亮室内放置一个月，颜色也基本能够保持不变，所以判断溶液的光稳定性比较好[4-6]。3 结语在对康乃馨花卉进行色素提取的过程中，用相应的提取液进行色素提取的效率比较高，得出的色素呈暗红色，颜色比较鲜艳，整体色素的着色力比较好，具有一定的光稳定性和热稳定性，且色素成分和相关的金属离子基本没有反应，实验证明这类色素无毒害，表明这一色素的利用价值比较高，可以广泛应用到食品以及化妆品的颜料添加中。[参考文献][1] 韩雪，袁玮琼，武艺，等.利用HPLC-DAD-ESI/IT-TOF/MSn分析不同品种蓝莓果实的花青素结构[J].食品工业科技，2019（9）：1-11.[2] 夏溪，奉树成，张春英.新型分子生物学技术在花卉定向育种中的应用进展[J].南京林业大学学报：自然科学版，2019（6）：173-180.[3] 朱正德.提取有机色素制备酸碱指示剂的实验探究[J].中学化学教学参考，2018（15）：41-42.[4] 徐君，李欣，江君，等.不同花色荷花色素成分及稳定性分析[J].江苏农业科学，2016，44（2）：331-335.[5] 付尧，许言，万宗喆，等.北陵鸢尾花色素的提取及稳定性研究[J].江西农业大学学报，2015，37（4）：719-724.[6] 冯欢，易姝利，左佳琦，等.基因工程及花色素合成途径在花色改良中的研究进展[J].基因组学与应用生物学，2014，33（2）：445-451.