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紫甘蓝俗称紫包菜,由于外叶和叶球呈紫红色,故被称为紫甘蓝。紫甘蓝富含维生素C、维生素E和维生素B以及纤维素等,是广受人们喜爱的一种蔬菜。
紫甘蓝色素是紫甘蓝中有色化合物的总和,属于多酚类物质,由花青素与糖以糖苷的形式存在于紫甘蓝细胞液中。它既是一种天然的食用色素,又是一种性质特别的指示剂。
一、提取紫甘蓝色素
制取紫甘蓝指示剂之前必须把紫甘蓝色素提取出来。工业上用pH值为2的稀盐酸作浸提剂,按浸提剂和固体质量比为5∶1浸提2小时。采用酸性乙醇(含75%乙醇、0.4%乙酸)作为溶剂时,最佳工艺按浸提剂和固体质量比为1∶2浸提4小时。实验室用什么溶剂提取紫甘蓝色素效果最好?
实验1
称取2份切碎的同质紫甘蓝叶片各2g,分别加20mL蒸馏水、20mL乙醇,室温下浸提2小时,过滤后观察液体色泽和残留物颜色。使用蒸馏水作为溶剂,提取液为较浅的紫红色,残留物为较浅的淡粉色。使用乙醇作为溶剂,提取液为澄清较深的紫红色,残留物为较浅的淡粉色(色素溶解很彻底)。
实验2
称取10g紫甘蓝叶片切碎,用榨汁机榨汁后置于250mL烧杯中,加入50mL25%酒精溶液,然后加热至沸腾,当液体颜色变紫后停止加热,冷却至室温,过滤,得到颜色较深的紫甘蓝色素溶液。
二、用紫甘蓝色素检测溶液的酸碱性
实验3
将紫甘蓝色素提取液分别滴入稀硫酸和稀醋酸中,分别显示深粉红和粉红色。将紫甘蓝色素提取液分别滴入饱和石灰水和稀氢氧化钠溶液中,分别显示浅蓝色和蓝绿色。
实验4
各取2mL的肥皂水、白醋于两支试管中,分别滴加5滴紫甘蓝色素液,溶液颜色分别变为绿色、粉红色。说明紫甘蓝色素液可检验日常生活用品的酸碱性。
实验5
配制pH值为2、4、6的盐酸,分别取蒸馏水和上述溶液2mL,各滴加5滴紫甘蓝色素液。紫甘蓝色素液的显色情况是,在pH值为7的蒸馏水中显紫色,在pH值为2、4、6的盐酸中分别是深红色、较浅红、粉红。pH值越接近7,颜色越浅。
实验6
用试管分别取pH值为8、10、12的氢氧化钠溶液各2mL,滴加5滴紫甘蓝色素液,液体颜色分别是浅绿、黄绿、黄。在碱性条件下,紫甘蓝色素液的颜色变化较丰富。
三、检测紫甘蓝色素的稳定性
实验7
用氢氧化钠溶液和盐酸调节紫甘蓝色素提取液的pH值,观察紫甘蓝色素在不同pH值下的颜色变化。
实验发现,色素提取液的颜色随pH值改变而改变,即色素提取液的颜色变化为可逆变化。当加入足够多的氢氧化钠溶液,色素提取液一旦变为黄绿色,就不能发生可逆变化,即色素分子结构在强碱中发生改变,说明紫甘蓝色素的稳定性受酸碱度的影响很大。
实验8
将2%双氧水溶液1mL添加到1mL饱和紫甘蓝色素液中,放置一段时间后紫色慢慢褪去。说明弱氧化剂双氧水对紫甘蓝色素很敏感。
实验9
分别在5支都盛有2mL紫甘蓝色素液中加入1mL5%氯化钠溶液、氯化镁溶液、氯化锌溶液、氯化铁溶液,加氯化钠溶液、氯化镁溶液的色素颜色没变,说明钠、镁离子对紫甘蓝色素没有影响。紫甘蓝色素遇氯化锌和氯化铁后逐渐变为黄绿色,遇氯化铝变为褐黑色,说明锌、铁离子对紫甘蓝色素有不良影响。
实验10
分别将约30 mL紫甘蓝色素液置于3个无色滴瓶中,把其中的2个瓶子放在室外一周,3个滴瓶中的液体外观无明显改变,说明紫甘蓝色素在不同的光环境下短时间内有较好的稳定性。
四、研究结论
水和乙醇是紫甘蓝色素的良好溶剂。用榨汁机取其汁液比捣烂提取汁液效果好。
紫甘蓝色素在酸碱环境中颜色变化较丰富,是一种准确度高、无毒易降解的酸碱指示剂。
紫甘蓝色素的稳定性受酸碱度的影响很大,在弱酸性至弱碱性的范围内较稳定。紫甘蓝色素对各种光在短时间内有一定耐受性,铁离子、铝离子对其有不良影响,应避免与铁、铝的接触。
紫甘蓝色素是紫甘蓝中有色化合物的总和,属于多酚类物质,由花青素与糖以糖苷的形式存在于紫甘蓝细胞液中。它既是一种天然的食用色素,又是一种性质特别的指示剂。
一、提取紫甘蓝色素
制取紫甘蓝指示剂之前必须把紫甘蓝色素提取出来。工业上用pH值为2的稀盐酸作浸提剂,按浸提剂和固体质量比为5∶1浸提2小时。采用酸性乙醇(含75%乙醇、0.4%乙酸)作为溶剂时,最佳工艺按浸提剂和固体质量比为1∶2浸提4小时。实验室用什么溶剂提取紫甘蓝色素效果最好?
实验1
称取2份切碎的同质紫甘蓝叶片各2g,分别加20mL蒸馏水、20mL乙醇,室温下浸提2小时,过滤后观察液体色泽和残留物颜色。使用蒸馏水作为溶剂,提取液为较浅的紫红色,残留物为较浅的淡粉色。使用乙醇作为溶剂,提取液为澄清较深的紫红色,残留物为较浅的淡粉色(色素溶解很彻底)。
实验2
称取10g紫甘蓝叶片切碎,用榨汁机榨汁后置于250mL烧杯中,加入50mL25%酒精溶液,然后加热至沸腾,当液体颜色变紫后停止加热,冷却至室温,过滤,得到颜色较深的紫甘蓝色素溶液。
二、用紫甘蓝色素检测溶液的酸碱性
实验3
将紫甘蓝色素提取液分别滴入稀硫酸和稀醋酸中,分别显示深粉红和粉红色。将紫甘蓝色素提取液分别滴入饱和石灰水和稀氢氧化钠溶液中,分别显示浅蓝色和蓝绿色。
实验4
各取2mL的肥皂水、白醋于两支试管中,分别滴加5滴紫甘蓝色素液,溶液颜色分别变为绿色、粉红色。说明紫甘蓝色素液可检验日常生活用品的酸碱性。
实验5
配制pH值为2、4、6的盐酸,分别取蒸馏水和上述溶液2mL,各滴加5滴紫甘蓝色素液。紫甘蓝色素液的显色情况是,在pH值为7的蒸馏水中显紫色,在pH值为2、4、6的盐酸中分别是深红色、较浅红、粉红。pH值越接近7,颜色越浅。
实验6
用试管分别取pH值为8、10、12的氢氧化钠溶液各2mL,滴加5滴紫甘蓝色素液,液体颜色分别是浅绿、黄绿、黄。在碱性条件下,紫甘蓝色素液的颜色变化较丰富。
三、检测紫甘蓝色素的稳定性
实验7
用氢氧化钠溶液和盐酸调节紫甘蓝色素提取液的pH值,观察紫甘蓝色素在不同pH值下的颜色变化。
实验发现,色素提取液的颜色随pH值改变而改变,即色素提取液的颜色变化为可逆变化。当加入足够多的氢氧化钠溶液,色素提取液一旦变为黄绿色,就不能发生可逆变化,即色素分子结构在强碱中发生改变,说明紫甘蓝色素的稳定性受酸碱度的影响很大。
实验8
将2%双氧水溶液1mL添加到1mL饱和紫甘蓝色素液中,放置一段时间后紫色慢慢褪去。说明弱氧化剂双氧水对紫甘蓝色素很敏感。
实验9
分别在5支都盛有2mL紫甘蓝色素液中加入1mL5%氯化钠溶液、氯化镁溶液、氯化锌溶液、氯化铁溶液,加氯化钠溶液、氯化镁溶液的色素颜色没变,说明钠、镁离子对紫甘蓝色素没有影响。紫甘蓝色素遇氯化锌和氯化铁后逐渐变为黄绿色,遇氯化铝变为褐黑色,说明锌、铁离子对紫甘蓝色素有不良影响。
实验10
分别将约30 mL紫甘蓝色素液置于3个无色滴瓶中,把其中的2个瓶子放在室外一周,3个滴瓶中的液体外观无明显改变,说明紫甘蓝色素在不同的光环境下短时间内有较好的稳定性。
四、研究结论
水和乙醇是紫甘蓝色素的良好溶剂。用榨汁机取其汁液比捣烂提取汁液效果好。
紫甘蓝色素在酸碱环境中颜色变化较丰富,是一种准确度高、无毒易降解的酸碱指示剂。
紫甘蓝色素的稳定性受酸碱度的影响很大,在弱酸性至弱碱性的范围内较稳定。紫甘蓝色素对各种光在短时间内有一定耐受性,铁离子、铝离子对其有不良影响,应避免与铁、铝的接触。