胡蘿卜中β-胡蘿卜素提取工藝的優(yōu)化研究

陳艷輝，李超柱，蘇丕龍，王曉麗，顧坤源，李炳俱

(欽州學(xué)院，廣西 欽州 535000)

胡蘿卜素有“小人參”之稱，具有很高的營養(yǎng)價值。胡蘿卜中含有豐富的胡蘿卜素，其中β-胡蘿卜素含量是所有蔬菜中最高的。β-胡蘿卜素被廣泛用作食品、飲料及飼料的添加劑，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合委員會認(rèn)可的無毒、有營養(yǎng)的食品添加劑。另外，β-胡蘿卜素還可用作化妝品助劑，在防治癌癥和心血管疾病方面有特殊的作用，因而越來越引起人們的關(guān)注。研究并改進(jìn)β-胡蘿卜素的提取工藝，最大限度地從胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素，并將其純化和工業(yè)化生產(chǎn)，將極大地提高胡蘿卜的產(chǎn)品附加值[1]。作者采用有機溶劑[2～5]浸泡法從新鮮胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素，優(yōu)化了提取工藝條件。

1 實驗

1.1 原料、試劑和儀器

新鮮胡蘿卜，購自欽州華潤超市。

石油醚、丙酮、甲醇、乙酸乙酯、無水乙醇、氯仿，均為分析純，市售。

722型可見分光光度計，電熱恒溫水浴鍋，九陽水果攪拌機，電子分析天平，比色管，超聲波清洗器。

1.2 方法

1.2.1 材料預(yù)處理

選取大小均勻的新鮮胡蘿卜，用清水洗凈，瀝干后切成均勻薄片，在室溫下晾干約2 h后，用水果攪拌機粉碎均勻。

1.2.2β-胡蘿卜素的提取

準(zhǔn)確稱量5.0000 g粉碎的新鮮胡蘿卜樣品放入100 mL圓底燒瓶中，加入10 mL提取劑，混合均勻。在40 ℃電熱恒溫水浴鍋中回流提取1 h，抽濾，回收提取液，棄去固體物質(zhì)。提取液用石油醚萃取2次，每次5 mL，合并萃取液，濃縮，蒸干，稱量。

分別考察不同提取劑、提取劑的比例、料液比(g∶mL，下同)、提取溫度、提取時間對β-胡蘿卜素提取的影響。在考察提取溫度、提取時間對提取β-胡蘿卜素的影響時，以453 nm處的吸光度值確定最優(yōu)條件。移取1 mL萃取液至100 mL容量瓶中，用石油醚稀釋至刻度，測定453 nm處的吸光度值。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取劑對β-胡蘿卜素提取率的影響(表1)

表1 不同提取劑的提取效果比較

由表1可知，用石油醚作提取劑時，提取率很低，可能是因為新鮮胡蘿卜中含有水分，在表面形成與石油醚不相溶層，使石油醚不能直接接觸胡蘿卜分子。采用丙酮∶甲醇(體積比)=7∶2作為提取劑時，提取率最高。由于粗提液是微渾濁的橙黃色液體，不容易濃縮蒸干，所以用石油醚進(jìn)行萃取，萃取后，提取劑呈無色，說明提取物已經(jīng)全部溶到了石油醚中，而石油醚溶液便于濃縮蒸干。因此，選擇丙酮和甲醇的混合溶劑作為提取劑。

2.2 提取劑比例對β-胡蘿卜素提取的影響(表2)

表2 提取劑的比例對β-胡蘿卜素提取的影響

由表2可知，采用V(丙酮)∶V(甲醇)=7∶2作提取劑，提取率最高。這可能是因為不同比例提取劑的極性不同，用V(丙酮)∶V(甲醇)=7∶2作提取劑時，提取劑的極性與β-胡蘿卜素的極性最接近。因此，選擇V(丙酮)∶V(甲醇)=7∶2作提取劑。

2.3 料液比對β-胡蘿卜素提取的影響(表3)

表3 料液比對β-胡蘿卜素提取的影響

由表3可知，隨著料液比的減小，即提取劑用量的增加，提取率升高；但當(dāng)料液比小于1∶4后，提取率變化不大。因此，選擇料液比為1∶4。

2.4 提取溫度對β-胡蘿卜素提取的影響(圖1)

圖1 提取溫度對β-胡蘿卜素提取的影響

由圖1可以看出，在溫度為40～50 ℃的范圍內(nèi)提取時，所測得的吸光度值比較高，說明在此溫度范圍內(nèi)提取效果較好，而溫度過高不利于β-胡蘿卜素的穩(wěn)定。因此，選擇提取溫度為40 ℃。

2.5 提取時間對β-胡蘿卜素提取的影響(圖2)

圖2 提取時間對β-胡蘿卜素提取的影響

由圖2可以看出，提取時間為60 min時，吸光度已經(jīng)比較高，之后，吸光度變化不大，說明在60 min時提取已基本完成。因此，選擇提取時間為1 h。

3 結(jié)論

采用有機溶劑浸泡法，從新鮮胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素。優(yōu)化的提取工藝條件為：以丙酮∶甲醇(體積比)=7∶2的混合溶劑作為提取劑、料液比(g∶mL)1∶4、提取溫度40 ℃、提取時間1 h，提取液再用石油醚萃取2次，提取率達(dá)6.32%，提取效果較好。對提升胡蘿卜的經(jīng)濟(jì)價值具有重要的作用。

[1] 科研立項項目申報書——β-胡蘿卜素提取[ EB/OL ].http：//wenku.baidu.com/view/6f9092ea81c758f5f61f6743.html.

[2] 胡曉丹，盛群剛，謝筆鈞.金盞菊花類胡蘿卜素提取最佳條件的研究[J].廣州食品工業(yè)科技，2001，17(3)：7-10.

[3] 滕長英，張立，鄒寧，等.不同提取方法對鹽藻β-胡蘿卜素產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(29)：12546-12547.

[4] 呂爽.胡蘿卜中β-胡蘿卜素的提取、純化及其穩(wěn)定性研究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2007.

[5] 曾麗萍，劉誼蘭，王瑛.淫羊藿葉片中類胡蘿卜素的提取分析研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2011，22(2)：319-321.