紅檵木中花青素的提取工藝研究

蔣瓊鳳 易雪靜

（1.湖南科技學院 生化系，湖南 永州 425100；2.岳陽職業(yè)技術(shù)學院，湖南 岳陽 414000）

紅檵木中花青素的提取工藝研究

蔣瓊鳳1易雪靜2

（1.湖南科技學院 生化系，湖南 永州 425100；2.岳陽職業(yè)技術(shù)學院，湖南 岳陽 414000）

研究了紅紅紅紅花青素的提取工藝，以花青素提取率為技術(shù)指標，采用L9(34)正交試驗設計優(yōu)選紅紅紅紅花青素的最佳工藝條件，得到最佳提取工藝條件為：乙醇濃度為60%，料液比為1:50，微波功率為300W，微波作用時間為2min，此優(yōu)化條件下花青素提取率為2.583%。

紅紅紅紅花青素紅提取

花青素(Anthocyanidin)，又稱花色素，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素。大量研究表明：花青素作為一種天然食用色素，安全、無毒，具有抗氧化、抗突變、預防心血管疾病、保護肝臟、抑制腫瘤細胞發(fā)生等多種生理功能[1,2]。而目前食品工業(yè)上所用的色素多為合成色素，長期使用會危害人的健康，花青素作為安全的天然色素將日益受到消費者的青睞[3]。紅檵木（Loropetalum chinense var.rnbrum），金縷梅科常綠灌木或小喬木，其幼根、葉、花均呈紅色，是一種優(yōu)良的天然紅色素資源[4,5]。本研究優(yōu)化紅檵木葉片中花青素的提取工藝，為生產(chǎn)較高純度的花青素以及擴大天然花青素的來源提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅檵木葉：在45℃左右下干燥至水分含量0.5%以下, 粉碎后過30目篩,待用。

試劑：HCL，甲醇，乙醇等均為分析純儀器：AY220型電子分析天平（日本島津），722型分光光度計（天津市普瑞斯儀器有限公司），WD800GL型微波爐（格蘭仕微波爐電器有限公司）

1.2 實驗方法

1.2.1 標準曲線的繪制

精確稱取一定質(zhì)量原花青素標準品,用無水乙醇溶解并定容,將其稀釋成不同濃度,分別取1mL不同濃度的標準品溶液于25mL具塞試管中,分別加入6mL正丁醇-濃鹽酸（v/v=95：5）和0.2mL2%鹽酸-硫酸鐵銨溶液，搖勻后，于95水浴中加熱40min，然后用自來水迅速冷卻至室溫。以空白為對照,用722分光光度計在550處測出其吸光度值，所取標準溶液的濃度和吸光度數(shù)據(jù)經(jīng)回歸處理，回歸方程A=0.00168c+0.012，R2=0.9956。結(jié)果表明,原花青素在18~160ug/mL范圍內(nèi)具良好的線性關系[6]。

1.2.2 單因素試驗

1.2.2.1 乙醇濃度對提取率的影響

準確稱量原料1.0g，分別用40%、50%、60%、70%、80%的乙醇溶液為提取劑，料液比為1:30，在微波功率500W下，提取3min，提取后過濾，減壓濃縮，將濃縮液定容至100mL容量瓶中，按標準曲線法在550nm處測定花青素含量。

1.2.2.2 微波提取時間對提取率的影響

準確稱量原料1.0g，以60%乙醇為提取劑，料液比為1:30，分別在微波功率500W下提取1min、2min、3min、4min、5min。提取后過濾，減壓濃縮至1mL，將濃縮液定容至100mL容量瓶中，按標準曲線法在550nm處測定花青素含量。

1.2.2.3 料液比對提取率的影響

準確稱量原料1.0g，用60%乙醇為提取劑，分別以料液比1:10、1:20、1:30、1:40、1:50在微波功率為500W下，提取2min，提取后過濾，減壓濃縮至1mL，將濃縮液定容至100mL容量瓶中，按標準曲線法在550nm處測定花青素含量。

1.2.2.4 微波功率對提取率的影響

準確稱量原料1.0g，以60%乙醇為提取劑，料液比為1:30，分別在微波功率為300、400 W、500 W、600W、700 W下，提取2min，提取后過濾，減壓濃縮至1mL，將濃縮液定容至100mL容量瓶中，按標準曲線法在550nm處測定花青素含量。

1.2.2.5 正交試驗

在單因素的基礎上，以乙醇濃度、提取時間、料液比、功率設計L9（34）正交實驗，以得到花青素的最佳提取工藝。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙醇濃度對提取率的影響

圖1 乙醇濃度對提取率的影響

由圖1可見，當乙醇濃度低于60%時，隨著乙醇濃度的增加，花青素的提取率在增加，乙醇濃度為60%時，花青素的提取率最高，繼續(xù)增大乙醇濃度，花青素的提取率開始下降，可能是乙醇濃度的增大，使紅檵木葉中一些醇溶性，親脂性的物質(zhì)溶出增加，故選擇乙醇濃度為50%、60%、70%進行正交試驗。

2.2 微波提取時間對提取率的影響

圖2 提取時間對提取率的影響

由圖2可見，隨著微波提取時間的延長，花青素的提取率顯著增加，在3min時提取率達到最大，當時間繼續(xù)延長，花青素的提取率又劇烈減少，這可能由于花青素在受熱過程中有部分結(jié)構(gòu)遭到破壞或某些成分喪失了，導致提取率下降，故選擇微波提取時間為1min、2min、3min進行正交試驗。

2.3 料液比對提取率的影響

圖3 料液比對提取率的影響

由圖3可見，隨著乙醇用量的增加，花青素的提取率也相應增加，1:40達到最大，然后隨著料液比的增大，花青素提取率稍有下降，故選擇料液比為1:30、1:40、1:50進行正交試驗。

2.4 微波功率對提取率的影響

圖4 微波功率對提取率的影響

由圖4可見，隨著微波功率的增加，花青素的提取率也在增加，在功率500W時達到最大，然后再增加功率，花青素的提取率顯著下降，可能由于微波功率增大，花青素的活性成分遭到一定破壞，故選用微波功率300W、400W、500W進行正交試驗。

2.5 最佳提取工藝的確定

利用L9（34）正交表安排試驗，因素安排見表1，正交實驗結(jié)果見表2。

表1 正交因素水平Tab.1 Conditions of experimental factors

表2 正交試驗結(jié)果Tab.2 Result of orthogonal test

由表2可見，乙醇濃度、提取時間、料液比和微波功率四個因素對紅檵木花青素的提取效果均有影響，其中微波功率對花青素的提取效果的影響顯著，影響花青素提取效果的順序為：D>B>A>C，且得到花青素的最佳提取工藝組合是A2B2C3D1，即為正交實驗設計表中的第5號試驗，在此條件下，紅檵木花青素的含量為2.583%，均高于其它各組試驗所得結(jié)果，結(jié)果合理可行。

3 結(jié)論

通過簡單的試驗操作，得到了從紅檵木中提取花青素的最佳工藝為：提取溶劑為60%乙醇，微波功率為300W，提取時間為2min，料液比1:50，此優(yōu)化條件下紅檵木花青素的提取率為2.583%，為擴大天然花青素的來源提供了參考。

[1]王日為,張麗霞,高吉剛.茶葉中花青素類物質(zhì)研究展望[J].茶葉科學技術(shù),2002(4):4-8.

[2]方忠祥,倪元穎.花青素生理功能研究進展[J].廣州食品工業(yè)科技,2001,17(3):60-62.

[3]趙宇瑛,張漢鋒.花青素的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2005,33(5):904-905,907.

[4]祁承經(jīng).樹木學（南方本）[M].北京:中國林業(yè)出版社,2000.

[5]于曉南.植物葉片中花青素的分析與研究[J].現(xiàn)代儀器,2000(4):37-38.

[6]宋應華,陶冶,張建新等.脫脂葡萄籽中原花青素提取工藝研究[J].2010,27(2):149-153.

O6-3

A

1673-2219（2011）08-0046-03

2011－03－15

2008年永州市科技計劃項目

蔣瓊鳳（1982－），湖南永州人，湖南科技學院生化系實驗師。

（責任編校：何俊華）