梔子黃色素提取工藝研究

羅義發(fā)，潘斌，田妍基，周三女，施滿容，劉麗清

（寧德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建，福安 355000）

梔子黃色素是從茜草科Rubiaceae 植物梔子Gardenia jasminoides Ellis 果實(shí)中提取的一類天然水溶性黃色素，其主要成分是類胡蘿卜素類的藏花素和藏花酸。梔子黃色素色澤鮮艷、無毒、穩(wěn)定性較好、染色能力強(qiáng)，并且有清熱祛火、涼血利膽、降低膽固醇和抗癌保健等功效。從梔子果實(shí)中提取分離出梔子黃色素的浸提法中，采取傳統(tǒng)的水提法提取的效率很低,而且提取物中含有很多的多糖類物質(zhì),所以經(jīng)常需加入甲醇、乙醇、丙酮等溶劑來強(qiáng)化提取,相應(yīng)的操作方法有加熱回流法、滲漉法、冷浸法等種。本文以閩東福鼎的梔子果為原料，以乙醇作為提取溶劑，研究不同濃度提取溶劑、溫度、提取時(shí)間及固液比提取梔子黃色素的提取效果，獲得提取梔子黃色素新工藝。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 梔子果及處理

梔子果實(shí)來自福建省福鼎市貫嶺鄉(xiāng)梔子栽培基地，新鮮梔子果實(shí)粉碎后，保藏于冰箱備用。

1.2 化學(xué)試劑

乙醇、磷酸二氫鈉等試劑為分析純。

1.3 儀器與設(shè)備

XMTE-8112 電熱恒溫水浴鍋(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；UV-1750紫外可見分光光度計(jì)(島津儀器（蘇州）有限公司)；Neofuge 13R 高速冷凍離心機(jī)（上海力申科學(xué)儀器有限公司）；BS210S 電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；HR2827飛利浦?jǐn)嚢铏C(jī)（飛利浦家庭電器有限公司）。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 提取梔子黃色素實(shí)驗(yàn)方法 準(zhǔn)確稱取一定量梔子粉至50 mL 離心管中，根據(jù)不同固液比加入提取溶劑，在一定溫度下提取一定時(shí)間，取提取液5000rpm 離心10min，用分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，獲得提取梔子黃色素最優(yōu)的工藝參數(shù)。

1.4.2 提取梔子黃色素正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)正交試驗(yàn)L9（34）設(shè)計(jì)方案，探討溫度（A）、乙醇濃度（B）、固液比（C）、提取時(shí)間（D）等提取條件對(duì)梔子黃色素提取效果的影響，設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素與水平表1。乙醇提取梔子黃色素后離心，UV－1760 型分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，獲得提取梔子黃色素最優(yōu)的工藝參數(shù)。

表1 因素與水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 不同磷酸鹽濃度溶液提取梔子黃色素

準(zhǔn)確稱取1g梔子粉至50mL離心管中，按照固液比1:10 加入濃度為0%、5%、10%、15%、20%的磷酸二氫鈉溶液10mL，在40℃溫度下浸提3h，5000rpm 離心10min，取上清液，以相同濃度磷酸二氫鈉溶液稀釋相同倍數(shù)，以相同濃度磷酸二氫鈉溶液做空白參比液，用UV－1760 型分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，結(jié)果見圖1。

圖1 不同濃度磷酸二氫鈉溶液提取梔子黃色素

由圖1可知：提高磷酸二氫鈉溶液濃度不利于提取梔子黃色素，因此，后續(xù)選擇水作為下一步實(shí)驗(yàn)的提取溶劑。

2.2 不同濃度乙醇溶液提取梔子黃色素

準(zhǔn)確稱取1g梔子粉至50mL離心管中，按照固液比1:10加入濃度為0%～90%的乙醇溶液各10mL，40℃，浸提3 h，5000rpm 離心10min，取上清液，用相同濃度乙醇溶液稀釋相同倍數(shù)，以相同濃度乙醇溶液做空白參比液，用UV－1760 型分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，結(jié)果見圖2。

圖2 不同濃度乙醇溶液提取梔子黃色素

由圖2 可知：水的提取效果與40%乙醇提取效果相當(dāng)，在不同乙醇濃度提取條件下，70%乙醇提取梔子黃色素效果最佳。因此，選取70%乙醇溶液作為后續(xù)提取溶劑。

2.3 不同提取溫度提取梔子黃色素

準(zhǔn)確稱取1g梔子粉至50mL離心管中，按照固液比1:10加入濃度為70%的乙醇溶液10mL，分別在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃溫度下浸提 3 h，5000rpm 離心10min，取上清液，用70%乙醇溶液稀釋相同倍數(shù)，以70%濃度乙醇溶液做空白參比液，用UV－1760 型分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，結(jié)果見圖3。

圖3 不同提取溫度的影響

由圖3 可知：提取效果最好的溫度為40℃，溫度在50～80℃，提取液中梔子黃色素A440低于40℃時(shí)，提高溫度不利于梔子黃色素的提取，同時(shí)溫度過高有可能會(huì)加速梔子黃的降解。因此，提取梔子黃色素溫度以40℃為宜。

2.4 不同提取時(shí)間提取梔子黃色素

準(zhǔn)確稱取1g梔子粉至50mL離心管中，按照固液比1:10加入濃度為70%的乙醇溶液10 mL，在40℃溫度下，分別浸提 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0h，5000rpm 離心10min，取上清液，以70%乙醇溶液稀釋相同倍數(shù)，以70%濃度乙醇溶液做空白參比液，用UV－1760 型分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，結(jié)果見圖4。

圖4 不同提取時(shí)間的影響

由圖4可知：提取出的梔子黃色素最多的提取時(shí)間為3h 時(shí)，增加提取時(shí)間，梔子黃色素提取率沒有提高。因此，提取梔子黃色素的時(shí)間以3h為宜。

2.5 不同固液比提取梔子黃色素

準(zhǔn)確稱取1g梔子粉至50mL離心管中，按照固液比1:5、1:10、1:15、1:20、1:15、1:30加入濃度為70%的乙醇溶液，在40℃溫度下浸提3.0h，5000rpm離心10min，取上清液，以70%乙醇溶液稀釋相同倍數(shù)，以70%濃度乙醇溶液做空白參比液，用UV－1760 型分光光度計(jì)測定上清液梔子黃色素A440，結(jié)果見圖5。

圖5 不同液固比提取梔子黃色素

由圖5 可知：固液比在1:10 時(shí)提取梔子黃色素量最多，提高固液比梔子黃色素提取量減少，增加溶劑成本。因此，選擇1:10作為提取梔子黃色素的提取固液比。

2.6 乙醇提取梔子黃色素正交試驗(yàn)

乙醇提取梔子黃色素的正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。通過極差分析，各因素主次順序?yàn)椋汗桃罕龋–）＞乙醇濃度（B）＞提取時(shí)間（D）＞溫度（A），最佳組合為C3B3D1A2，即液固比1∶5，70%乙醇，提取時(shí)間3h，溫度40 ℃。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了以閩東福鼎的梔子為原料，提取梔子黃色素的最優(yōu)工藝條件。采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，研究乙醇濃度、溫度、固液比和提取時(shí)間等影響因素，獲得最優(yōu)提取工藝為：70%乙醇、溫度40℃、固液比為1∶5和提取時(shí)間為3h。