微波輔助提取高純度藍(lán)莓花色苷的工藝研究

婁杰

摘 要：以藍(lán)莓榨汁后剩余的皮、渣為提取原料，95%乙醇為提取劑，結(jié)合微波輔助提取高純度藍(lán)莓花色苷。以花色苷得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究料液比、微波功率、提取時(shí)間等單因素對(duì)花色苷得率的影響，用正交試驗(yàn)法確定微波輔助提取高純度藍(lán)莓花色苷的最優(yōu)方案。微波功率為150 W，料液比為1∶20 g/mL，提取時(shí)間為40 min，在此條件下，藍(lán)莓高純度花色苷得率為0.61%，純度為29.89%。

關(guān)鍵詞：藍(lán)莓;花色苷;提取;微波

文章編號(hào)：1004-7026（2020）15-0124-02? ? ? ? ?中國(guó)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TS209? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

藍(lán)莓學(xué)名為篤斯越橘（Blueberry），屬杜鵑花科越桔屬，是具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新興世界性小漿果[1]。藍(lán)莓富含花色苷，有較高的醫(yī)學(xué)和保健價(jià)值，在營(yíng)養(yǎng)保健和醫(yī)藥領(lǐng)域，有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開(kāi)發(fā)前景[2]。

1? 材料與方法

1.1? 設(shè)備與材料

設(shè)備有FA1104型電子天平、Bilon-CW-1000型超聲-微波協(xié)同萃取儀（上海比朗儀器制造有限公司）、H1850R型高速冷凍離心機(jī)、RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）;101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）。材料為采自貴州省麻江縣的藍(lán)莓鮮果，經(jīng)榨汁后獲得藍(lán)莓皮、渣和AB-8大孔吸附樹(shù)脂（東鴻化工有限公司）。試劑為95%乙醇、氯化鉀、醋酸、醋酸鈉、濃鹽酸、氫氧化鈉等，均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.2? 方法

1.2.1? 藍(lán)莓花色苷的提取

準(zhǔn)確稱(chēng)量粉碎后的藍(lán)莓果渣，加入適量95%乙醇，配制成所需的料液，設(shè)置好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件參數(shù)，在萃取儀中提取。提取結(jié)束后抽濾，濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至原體積的1/6時(shí)停止，將濃縮液轉(zhuǎn)移到燒瓶中加入蒸餾水進(jìn)行水沉，靜置1 h后抽濾，濾液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中濃縮，濃縮液收集備用。

1.2.2? 藍(lán)莓花色苷的純化

將收集的濃縮液放入裝有AB-8大孔樹(shù)脂的層析柱中，待飽和吸附后，用4倍柱體積的蒸餾水沖洗，再改用4倍柱體積的95%乙醇溶液作為洗脫劑對(duì)花色苷進(jìn)行洗脫。收集洗脫液，將洗脫液濃縮，回收乙醇，濃縮液真空冷凍干燥24 h，稱(chēng)量，計(jì)算得率。

1.3? 單因素影響試驗(yàn)

1.3.1? 料液比對(duì)花色苷得率的影響

精確稱(chēng)取6份粉碎后的藍(lán)莓果渣，每份果渣20 g，分別放置于三角燒瓶中并加入適量95%乙醇，使6個(gè)三角燒瓶中的料液比分別為1∶10 g/mL、1∶15 g/mL、1∶20 g/mL、1∶25 g/mL、1∶30 g/mL、1∶35 g/mL，將其放入超聲-微波協(xié)同萃取儀中，分別在微波功率為70 W的條件下提取30 min，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，計(jì)算得率。

1.3.2? 微波功率對(duì)花色苷得率的影響

精確稱(chēng)取6份粉碎后的藍(lán)莓果渣，每份果渣30 g，分別放置于三角燒瓶中并加入95%乙醇300 mL，使料液比為1∶10 g/mL，將反應(yīng)原料放入超聲-微波協(xié)同萃取儀中，分別在微波功率為70 W、110 W、150 W、190 W、230 W、270 W的條件下提取30 min，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，計(jì)算得率。

1.3.3? 提取時(shí)間對(duì)花色苷得率的影響

精確稱(chēng)取6份粉碎后的藍(lán)莓果渣，每份果渣20 g，分別放置于三角燒瓶中并加入95%乙醇300 mL，使料液比為1∶10 g/mL，將三角燒瓶放入萃取儀中，在微波功率為70 W的條件下分別提取30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min，重復(fù)3次，計(jì)算得率。

1.4? 正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)課題組前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上選擇料液比、微波功率和提取時(shí)間作為考察因素，采用L16（34）設(shè)計(jì)三因素四水平正交實(shí)驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表1。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

由圖1可知，在初期，花色苷的得率隨料液比的增大而增大，在料液比為1∶20 g/mL時(shí)，得率達(dá)到最高值0.45%，隨后花色苷的得率隨料液比的增大而逐步減少，因此料液比1∶20為最佳比例。

由圖2可知，花色苷的得率在40 min時(shí)達(dá)到最大值0.43%，隨著時(shí)間的增加，藍(lán)莓花色苷的得率逐漸降低。主要是因?yàn)樗{(lán)莓花色苷具有不穩(wěn)定性，提取的時(shí)間越長(zhǎng)，藍(lán)莓花色苷分解得越多，因此提取40 min最佳。

由圖3可知，微波功率低于150 W時(shí)，藍(lán)莓花色苷的得率隨著微波功率的增大而增大，150 W達(dá)到最大值0.59%，150 W后得率下降。這是因?yàn)槲⒉üβ试黾樱⒉ㄏ鋬?nèi)的溫度隨之增加，藍(lán)莓皮渣中的多酚氧化酶活性因微波箱內(nèi)溫度升高而增強(qiáng)，導(dǎo)致藍(lán)莓花色苷得率下降，因此最佳的微波功率為150 W。

2.2? 正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及分析

表2數(shù)據(jù)表明，微波功率對(duì)藍(lán)莓花色苷的得率影響最大，3個(gè)因素對(duì)提取效果的影響順序?yàn)椋何⒉üβ?料液比>提取時(shí)間，最佳提取工藝條件為微波功率150 W、料液比1∶20 g/mL、提取時(shí)間40 min。

微波功率150 W、料液比1∶20 g/mL、微波萃取時(shí)間40 min條件下的得率為0.61%，高于正交實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)組合的得率，因此該提取方案為微波輔助提取高純度藍(lán)莓花色苷的最佳方案。

3? 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，各因素對(duì)花色苷得率的影響作用按大小順序排列為微波功率>料液比>萃取時(shí)間。在微波萃取功率150 W，料液比1∶20 g/mL，提取時(shí)間40 min的工藝條件下，藍(lán)莓花色苷的得率最高，為0.61%，普通提取法的得率最高為0.48%。對(duì)此條件下花色苷萃取粗提液進(jìn)行純化及檢測(cè)，得到的花色苷含量可達(dá)29.89%，普通提取法含量?jī)H26%。因此，相對(duì)于普通溶劑提取法而言，微波提取技術(shù)有一定優(yōu)勢(shì)，是一種節(jié)能、省時(shí)、污染小的高效提取技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李亞?wèn)|，張志東，吳林.藍(lán)莓果實(shí)的成分及保健機(jī)能[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2002（1）：27-28.

[2]許相雯.微波輔助萃取藍(lán)莓中花青素及純化的研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.