新鮮果汁の褐変に関する研究（第1報）
ボーーラログラフ法による果汁中の
vitamin Cの定量法
林 宏 子 Studies on the browning of fresh fruit juice， （Part 1） The Polarographic Determination of Vitamin C in Fruit Juice． Hiroko Hayashi． To determine 1−ascorbic acid （reductive−form） and dehydro ascorbic acid （oxi− dative−form） polarographically， the polarographic behaviors ef 1−ascorbic acid and dehydro ascorbic acid o−pheny！enediamine adduct were investigated． 1−Ascorbic acid was determined in Mcllvain’s buffer solution of pH 7．0． Dehydroascorbic acid in the presence of o−phenylenediamine gave three reduction waves， of which the third wave at pH 3．0 was applied for the determination． Both acids in fresh apple juice were determined polarographically under above conditions． 〔緒 言〕 Vitamin Cに関するポーラログラフ的な研 究としては岡田（郁），郷二等123456による報 告があるがいずれも還元型Vitamin Cについ てのみなされており，最近その生理効果と共に 着目されてきた酸化型Vitamin Cの定量に関 しては全く決定的な報告がない。著者は微量定 量に有利なポーラログラフ法を用いて新鮮果汁 の褐変に重要に関与7すると思われるVitamin Cについて定量を試みるため，これが条件を検 討していくらかの知見を得たのでここに報告す る。 〔実 験〕 ポーラログラフは柳本製ベン自記式ポーラロ グラフPB−4型を使用し測定はすべて25±0．1 。Cの恒温にて行い，外部基準電極としては1 規定甘兼電極（N．C．E．）を使用，還元型は飽和KNO3，酸化型の場合は飽和KCIをもつて液
絡し，溶存酸素の除去には水素ガスの通気10分 実施の後これを電解液としてポーラログラムを とった。 尚本実験に用いたAscorbic acidの純度は 99．1％であった。 〔実験結果及び考察〕 A．還元型Ascorbic acid 還元型Ascorbic acidのポーラログラムは 還元型の酸化波を示すが定量に関する条件を 次の如く検討した。 電解液の調製；電解液は次の様な割合で調製 した。先づStock solutionとして重量法に て5×10−3mo1の1・Ascorbic acidの2％メタ 燐酸溶液を調製，これを次の如くSampling した。 Stock Solutionユml＋O．ln K：NO，ユml十緩 衝液8ml（但しこの場合Buffers Solutionと してはMcIlvain処方のものを使用レた）。 測定法；ポーラログラムは次の条件で行っ た。 感度；0．01， 温度；25±0．1QC（1）pHの影響
Vitamin Cのポーラログラフ的定量を検討す るに当り，最も測定に容易な波形を得るため に電解液のp且のポーラmグラフ波に及ぼす 影響を調べた。その結果はFig，1に見る如く で，pH 7．0が最も良好であって以下の諸実
験に於てはすべてpH：7．0のMcllvain緩
衡溶液を用いた。 ！ ノrr
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．だ’岬 Fig． 1 Polarograms of 5×10‘一‘mol 1−ascorbic acid in various pH solutions． ＠ pH 2．2 （E） pH 6．0 ＠ ii 3．0 ＠ ii 7．0 ＠ ii 4．0 （ID ！！ 8．0 ＠ ii 5．0 ＠ ii 9．0 尚Table 1にみられる如く半波電位はpH：に より転移しアルカリに従って負電位に移り， これに伴って波形も縦に伸びて波高の測定が 困難となる。 Table 1 The half−wave potental and the lirniting current of 5× 10一‘ mol 1−ascobic acid． ，H 1．．．E．．gir（g．．1 i ，eA． 1 pH ︵イミ︶ 【 B 2 ／ 6． 0 7．0 8． 0 9． 0 ’ T藩論。「・凪
一〇． 05 −O． 10 −O． 11 −O． 14O l 2 ’rwt s 6 g
Concentration （10u‘ mol） 2． 2 3． 0 4． 0 5． 0 十〇．13 十〇． 12 十〇． 04 −O． O1 1． 620 1． 658 1． 660 1． 662 （2）波高と濃度の関係 1． 672 1． 700 1． 684 1． 676 1−Ascorbic acidの濃度をかえて＊o ．一ラログ ラムをとった結果はFig．2にみる通りで， 1・Ascorbic acidの量が1×10−4∼9×10−4mol の範囲に於ては濃度と波高は比例的関係をも ち，しかも原点を通る直線となる。 Fig・ 2 The relationship o“imiting currefitt−i） and concentration of 1−ascarbic acid． （Stock solution） （註1）波高を限界電流limiti・g。Urrent（i）に 換算して表わした。 （3） その他の要素の検討 pH 7．0に於けるAscorbic acidの酸化限界 電流に対する水銀圧の影響の結果からすれ ば，この限界電流は拡散支配であって，温度 の限界電流に対する効果は25。Cにおいてユ．0 ％であった。Ascorbic acidの拡散電流はメ タ燐酸の含量によって左右され含量の増大に 伴って減少するが，之は溶液粘度の増加に起 因すると考えられる。尚添加量はAscorbic acidの酸化防止に対して2％以上を必要と しなかった。 （4） りんご果汁に於ける検量曲線 電気ミキサーによる国光種りんご果汁（果肉 ：水1：1）の上澄液0・5m1に4％HPO30．5ml 加えて抽出し，これの1−Ascorbic acid添加法による検量曲線を得た結果がFig．3であ る。濃度と波高は比例的な直線を示し，この線 と平行な原点を通る直線との差が果汁中に 天然に存在する還元型Ascorbic Acidの量 である。この結果，りんご果汁中の天然還元型 Ascorbic acidの含：量は3．5mg％を得た。 尚同一果汁についてのインドフエノーール滴定
法による測定値は3。52mg％であった。
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L一 一一 一 一一一一 〇 O．2 O．4 O．6 O．8 1．0 L2 1．4 concentratlon Fig． 3 The relationship of limiting current and concentration of 1−ascorbic acid （apple juice）． B．酸化型Ascorbic acid 酸化型Ascorbic acidについては， その水 和のため不活性化されて還元波を与えず，定 量が不可能であるが，酸化型Ascorbic acid と。−Phenylendiamine（o−P．D．）の縮合物 は三段の還元波を示す8。その中濃度に関係 をもつ最陰電位の第三波について定量的な検 討を行った。 硝酸銀酸化による酸化型Ascorbic acidの調 製；1−Ascorbic acidを酸化型に移すには空 気酸化，沃度酸化，硝酸銀9などによる方法が 考えられるが，これを検討の結果ポーラログ ラフ法に減ては硝酸銀法によって好結果を得たのでこの方法によって次の如くStock
Solutionを調整した。即ち，5×10−3molの 1−Ascorbic acid水溶液に2．5×iO一3molの 硝酸銀を加えて加熱沸騰5分の後過剰の塩化 ナトリウムを加えて30分放置沈澱を湧別後水を加えて10m1に至らしめた。これを次の
如くSamplingして電解液を調整した。 Stock Solution 1 rnl 十 o−Phenylendiamine lml（2×10一‘mol）十緩i衝液6ml pH3．0にて25 0Cで60分反応せしめて後1n KCI lmlを加え最後に緩衝液にて10mlに充たす。但し用
いた緩衝液はMcllvain処方によった。 尚測定条件については還元型と同一である。 （1）o−Pheny1endiaminの濃度効果 酸化型Ascorbic acidに対する。−Phenyle− ndiaminの割合9に関して適：量をpH 3．0に て検索した結果がTable 2であり。−Pheny− lendiaminは2×10−4molを適量とするとい う結果を得た。 Tabユe 2 Effect of o−Pheny］endiamin content on the limiting current． conc． of o−P．D． 1） 10一，mo1 2×10“， 3×10n， 4×IOn， 6×10”， lo ×． leJ， i itLA O． 606 0． 652 0． 632 0． 6！4 0． 588 0． 562 （2） pHの影響 測定上最も容易な波形を得るために、電解液のpHのポーラnグラム波に及ぼす影響を
調べた結果はFig．4にみる如くでpH 3． 0が 最も良好であり以下の諸実験に於て，すべて pH 3．0のMcllvainの緩衝液を用いた。 1副廻 Fig． 4 Polarograms of 5×10L4mol dehydro ascorbic acid in various pH solution． ＠ pH 3．0 ＠ pH z o＠ 5．0 ＠ 9．0
尚Table 3の示す如く半波電位はpH：により 転移しアルカリに伴って負電位に移り，それ と共に波形も崩れて測定が困難に至る。 Table 3 The half−wave potential and the li− miting current of 5×10一‘pa． ol qehydro ascorbie acid． ムをとって検量曲線を得た結果がFig・6であ る。 濃度と波高は直線的比例関係を示し，平行な 原点を通る直線との距離が果汁中のTotal ascorbic acid量に当る。 pH 1 E 1／2 v．vs． N．，C．E． i p，A 3． 0 5． 0 7． 0 9． 0 一〇． 700 一 O． 773 −O． 865 e． 628 0． 564 0． 376 （3） 波高と濃度の関係 Dehydro ascorbic acidの濃度をかえてポー ラPグラムをとった結果がFig．5であり濃度 が10−4∼10−3mo1の範囲では濃度と波高は比 例関係をもち，しかも原点を通る塵線を示す。 ︵＜ミ︶唱 1 ︵＜ミ︶ ． ．
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Concentration（10−4mol） Fig． 5 The relationship of limiting current and concentrations of dehydro ascor− bic acid． （Stock soluton） 尚pH：3．0に於けるDehydro−ascorbic acid− o−P．D．の化合物の還元限界電流は水銀圧と の関係から拡散支配にして，温度係数は250C に於て0．7％であったe （4） りんご果汁に於ける検量曲線 電気ミキサー処理の国光織りんご新鮮果汁（ 果肉：水，1：1）の上澄液1m1にDehydro− ascorbic acid添加法によりポーラログラ oz ov o，s e，g 1，e h2 t4 Concentration（mg） Fig． 6 The relationship of wave length and concentrations of 1−ascorbic acid （Apple juice）． この結果，果汁中の総Vitamin Cの含量は 4．85mg％であり，さきに定量した還元型 Vitamin Cの量3．5mgを差引くと果汁中の酸化型Vitamin Cは1．35mg％という結
果を得た。尚硫化水素還元操作によるインド フェノール滴定法で得られた結果は総Vita min C 4．78mgでさきの還元型の3．52mgの 測定値を差引くと酸化型Vitamin C 1．26mg ％であり良好な結果を得た。以上酸化処理と 測定操作の上でポーラログラフ法による定量 は滴定法，比色法等に比して長ずる面が多く 特に果汁の天然色素，又は褐変色素等の影響 を全く受けないという点で有利であって，こ の種の試料のVitamin C定量に適している ものと考える。 最後に当実験のために御指導賜った奈良女子 大学家政学部近末貢教授，京都大学農学部永 田美之介氏，並びに本学学芸学部黒田栄一 教授に対し深く感謝の意を表するものであ る。1 2 3 4． 〔文 献〕 岡田郁之助：Vitamin Cのポーラログラフ的研 究，第一報Vitamin Cの定量について。農化19 ， 749 （1943） 同上： 同 上 第二報 Hイオン濃度の影響，同誌 955 同 上：果実罐詰中のVitamin C含有量につい て，農化20，325（1944） 同 上：Vitamin Cのポーラログラフ的研究。 東京水産大学研究報告36No．2．1（1950） 5 6 7 ∩◎Q4 郷＝緑豆もやしの栽培に関する研究第三報，種子 中Vitamin Cの定量について。醗酵工学雑誌 28，80 （1950） 同 上：食品中のVitamin Cの定量法に関する 知見（続）28，同誌178 （1950） 野村男次：ビタミンCの分解と食品の禍変化，化 学の領域12−6，432（1958） 館勇編：ポーラPグラフィ：381（！954）岩波書店 小川俊太郎：Vitamin Cの蛍光反応第六報総 Vitamin Cの比蛍光定量法。薬誌73．316（1953）
