栀子黄色素提取工艺优化及品质评价研究论文

栀子黄色素提取工艺优化及品质评价研究论文（精选5篇）

篇1：栀子黄色素提取工艺优化及品质评价研究论文

摘 要：本文以栀子为材料，OD比值为指标，研究乙醇浓度、温度和时间对栀子黄色素提取效果影响，优化栀子黄色素提取工艺。以藏花素为对照品，用分光光度法测不同产地栀子中栀子黄色素含量和色价，评价不同产地栀子的品质。用大孔树脂AB-8纯化色素，研究高色价栀子黄色素的制备。得到结果：栀子黄色素最佳提取条件为60%乙醇，于40℃静置浸提60 min;山栀子中栀子黄色素含量(13.07%)低于水栀子(平均为19.37%)，栀子黄色素含量存在品种差异;经纯化，栀子黄色素色价平均提高了3倍左右，通过纯化可获得高品质栀子黄色素。

关键词：栀子黄色素;提取工艺;含量;色价

栀子是茜草科植物栀子的成熟果实，具有护肝、利胆、降压等多种药理作用，是我国传统中药，在国内分布广泛[1]。栀子黄色素是从栀子中提取的一种优良水溶性天然色素，属类胡萝卜素，主要成分是藏花素[3]，因其着色自然、性质稳定且具有一定的医疗保健作用而广泛应用于食品行业。工艺流程为果实粉碎、浸提、浓缩和纯化[5]，优良的提取工艺结合后续高效的纯化加工过程才能实现栀子黄色素的高效优质生产。因此，优化栀子黄色素提取工艺，提高色素提取效率和纯度，具有重要实践意义。栀子黄色素提取的材料与方法

1.1 材料

栀子采自湖北省孝感市和长阳县栀子种植基地，经华中农业大学药用植物研究所王沫教授鉴定，分别为山栀子和水栀子的干燥果实。

藏红素标品(东京化成工业株式会社)、大孔树脂AB-8(天津市光复精细化工研究所)、梅特勒万分之一天枰、N-1100旋转蒸发仪、PK-BD恒温水浴锅、紫外可见分光光度计、80-2台式离心机。

1.2 方法

1.2.1 提取前处理栀子经剔除杂物、次果，于45℃烘干至恒重，粉碎，过40目筛，密封避光保存备用。

1.2.2 提取工艺优化准确称取0.5 g栀子粉末于具塞三角瓶中，料液比1:10加入乙醇溶液，采用一次浸提方式，提取30 min，离心，取上清液并稀释到适当浓度后，分光光度计测其在238 nm和440 nm处吸光值并计算OD比值，每处理3次重复，选取最佳乙醇提取浓度。同样的方法考察浸提方式、时间和温度对栀子黄色素提取效果的影响。

1.2.3 方差分析试验数据统计分析采用SPSS19.0软件，用ANOVA(analysis of variance，LSD检验法)进行方差分析。

1.2.4 绘制标准曲线精密称取藏花素对照品，用60%乙醇溶解并配置成浓度分别为0、0.0224、0.0448、0.0672、0.0896、0.112mgmL-1的藏花素对照溶液，以溶剂为空白对照，测其在440 nm的吸光值，以浓度为横坐标，吸光值为纵坐标绘制标准曲线，并给出回归方程。栀子黄色素提取的结果与分析

2.1 乙醇浓度与栀子黄色素提取效应

乙醇浓度对栀子黄色素提取有显著影响(p﹤0.05)，浓度高于25%时，随着醇浓度增大，所得栀子黄色素的A238nm值和A440nm值增大，但同时OD比值也明显增大(见表1)。以OD比值相对较小，同时A440值相对较大综合考虑，60%乙醇为栀子黄色素最佳提取溶剂条件。

表1 乙醇浓度对栀子黄色素提取的影响

乙醇浓度(%)A238nmA440nmOD比值

250.53±0.003c

0.36±0.058d0.19±0.0088d

0.27±0.0067b2.789±0.1436ad

1.333±0.0175c

600.55±0.093c0.36±0.0116a1.528±0.0268bc

750.69±0.033b0.38±0.0067a1.816±0.0802b

950.80±0.040a0.27±0.0195bc2.963±0.1903a

2.2 浸提方式和时间与栀子黄色素提取效应

以60%乙醇为溶剂，室温条件下，静置和震荡(140r·min-1)两种浸提方式所得栀子黄色素在440 nm处吸光值及OD比值没有显著差异(p﹤0.05)，且在150 min内，静置或震荡时间的延长不影响栀子黄色素提取效应(见表2)。

表2 浸提方式和时间对栀子黄色素提取的影响

提取时间A238nmA440nmOD比值

震荡静置震荡静置震荡静置

30min0.76±0.00860.68±0.010.44±0.00710.39±0.00821.74±0.0551.73±0.053

60min0.74±0.0280.74±0.00840.42±0.0150.42±0.00441.77±0.00481.75±0.005

90min0.76±0.0120.79±0.00280.43±0.00230.45±0.0051.74±0.0181.77±0.014

120min0.78±0.0120.73±0.00870.45±0.0110.42±0.00611.74±0.0381.73±0.0069

150min0.78±0.00530.74±0.010.44±0.00680.42±0.00561.76±0.0171.75±0.0025结论与讨论

乙醇浓度对栀子黄色素提取效应有显著影响，浸提方式和时间对栀子黄色素提取效果无显著影响，栀子黄色素表现出良好

篇2：栀子黄色素提取工艺优化及品质评价研究论文

目前黑豆色素的提取工艺主要有溶剂提取法、微波提取法和大孔吸附树脂法。其中, 溶剂提取法具有提取剂便宜易得, 无污染无毒害, 且可杀死霉菌, 长期放置无霉变等优点, 因此更适合于提取黑豆色素。

液相色谱-质谱联用技术兼分离、定量和定性于一体, 特别适用于确证性分析。该法灵敏度高, 抗干扰能力强, 对药物残留可进行快速检测与结构确证, 是目前测定黑豆色素成分的较好方法。

1 试验材料与方法

1.1 样品与试剂

原料:市售黑豆。

试剂:无水乙醇, 分析纯, 天津市天力化学试剂有限公司;盐酸、甲醇, 分析纯, 洛阳昊华化学试剂有限公司;氢氧化钠, 分析纯, 天津市瑞金特化学品有限公司;甲醇, 一级色谱纯, 天津市四友精细化学品有限公司;C18柱, 25g, SPE0840207, Made in USA;纯净水, 杭州娃哈哈集团有限公司。

1.2 仪器设备

1200LC-6310MSD-Trap系统, 美国安捷伦公司出品;FW-100高速万能粉碎机, 北京中兴伟业仪器有限公司;FX-1型电热鼓风干燥箱、SL型恒温水浴锅, 上海树立仪表有限公司;FA1004电子分析天称, 上海上平有限公司;WFJ7200型可见分光光度计, 龙尼柯仪器有限公司;RE-52系列选装蒸发器, 上海亚荣生化仪器厂;TDL-4台式离心机, 上海安亭科学仪器厂制造。

1.3 黑豆色素的提取流程

黑豆→挑选→浸泡→脱皮→豆皮晾干→豆皮粉碎→在溶剂中浸提→过滤→浓缩→黑豆色素

1.4 黑豆色素成分的分析测定

采用液质联用法对黑豆色素成分进行定性分析。

色谱条件:Agilent C18柱 (5μm, 4.6×256mm) ;柱温25℃;流动相A为色谱纯甲醇、B为纯净水;流速1.0m L/min。进样体积5μL。二极管阵列检测器 (DAD) 。

质谱条件:采用正电子电离方式, 利用分子量判断定性结果, 扫描范围m/z 100~2 200;雾化器压力40psi;干燥气流速10L/min;干燥温度350℃。

2 结果与讨论

2.1 乙醇浓度对提取效果的影响

由图1可知:当乙醇浓度低于75%时, 随着乙醇浓度的逐渐变大, 吸光度值也随之变大, 但乙醇浓度增到75%后吸光度值开始降低。故最佳乙醇浓度应是75%。

2.2 pH值对提取效果的影响

由图2可知:pH值在1~7的范围内, 吸光度值随着pH值的增大而降低, 但pH值为7~9时, 吸光度值有所增加。这是由于黑豆色素在酸性条件下比较稳定, 在强碱环境中可能分解生成了其他物质, 从而使吸光度值增加。当pH值为1的时候吸光度值为最大值, 即提取效果最好。

2.3 料液比对提取效果的影响

由图3可知:随着液料比的增加, 吸光度值明显降低。浸提料液比为1∶60时效果最好。

2.4 回流时间对提取效果的影响

由图4可知:随着回流时间的延长, 吸光度先增后减再增, 而150min处的吸光度偏大, 可能是由于时间过长致使黑豆色素发生分解。故最佳回流时间为60min。

2.5 回流温度对提取效果的影响

由图5可知:随着温度的升高, 吸光度先增后减再增, 总体呈现增大的趋势。但考虑到90℃时, 黑豆色素可能已经发生分解, 并且温度高会增加生产成本, 所以不考虑把90℃作为最佳回流温度。即最佳回流温度为70℃。

2.6 正交优化试验

根据单因素试验的试验结果, 以乙醇浓度、pH值、回流时间和料液比为因素, 设计L9 (34) 的正交试验, 试验结果见表1。

由表1可知:在所选试验范围内, 各因素对黑豆色素提取效果影响的主次顺序为:料液比>乙醇浓度>回流时间>pH值, 其最佳工艺条件是A3B2C3D2, 即乙醇浓度为95%、pH值为1.0、回流时间90min和料液比1∶60。对正交试验确定的优化条件进行验证试验, 吸光度值为0.956, 高于其他提取条件下的吸光度值, 说明该工艺条件提取效果最优。

2.7 液质联用法分析测定黑豆色素成分

按照最优工艺提取黑豆色素, 提取的样品经过离心分离, 取上清液过C18柱进行纯化。分离纯化后的样品经高效液相色谱仪分析。得到样品色谱图如图6所示 (提取条件:乙醇浓度为95%、pH值为1、回流时间90min、料液比1∶60和回流温度70℃) 。其中各峰的保留时间、峰高、峰宽和峰面积等数据见表2。

由于没有黑豆色素的标准品, 本次试验中的黑豆色素的液相色谱图不能与标准品液相色谱图进行对比, 故不能根据液相色谱图确定有没有黑豆色素的检出, 因此需要进一步质谱分析, 其质谱图如图7所示。

由图7可知:正离子ESI在m/z 479.1处的离子峰为矮牵牛素葡萄糖苷 (分子量479) 的准分子离子峰, 表明样品中含有矮牵牛素葡萄糖苷。

由图8可知:正离子ESI在m/z 449.0处的离子峰可能为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷或矢车菊素-3-O-半乳糖苷 (分子量449) 的准分子离子峰, 表明该样品中含有矢车菊素-3-O-葡萄糖苷或矢车菊素-3-O-半乳糖苷, 该结论和Jin Hwan Lee的研究结果相一致。

3 结论

(1) 由单因素试验结果可知:提取黑豆色素时, 最佳乙醇浓度为75%、最佳pH值为1、最佳料液比为160、最佳回流时间为60min和最佳回流温度为70℃。

(2) 在回流温度为70℃的情况下, 以吸光度值为指标, 选择乙醇浓度 (A) 、pH值 (B) 、回流时间 (C) 和料液比 (D) 为考察因素, 采用L9 (34) 正交试验设计, 得出最佳工艺条件为A3B2C3D2, 即乙醇浓度为95%、pH值为1.0、回流时间90min和料液比1∶60, 且得到影响黑豆色素提取因素的主次顺序依次为:D (料液比) >A (乙醇浓度) >C (回流时间) >B (pH值) 。

(3) 用液质联用法进行定性分析的结果表明:黑豆皮中含有矮牵牛素葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-半乳糖苷。

参考文献

[1]李玉美.黑豆色素的研究进展[J].安徽农学通报, 2007, 13 (21) :37-38.

[2]王海棠, 张军, 张玉清.黑豆色素的提取工艺、理化性质和应用[J].洛阳工学院学报, 1998 (6) :82-85.

[3]李大婧, 宋江峰, 刘春泉, 等.超声波辅助提取黑豆皮色素工艺优化[J].农业工程学报, 2009, 25 (2) :273-279.

[4]刘晓芳, 徐利, 刘娜, 等.黑芝麻和黑豆色素提取物对急性肝损伤的保护作用[J].中国试验方剂学杂志, 2008 (5) :68-70.

[5]周春红, 董文彬.固相萃取-高效液相色谱法测定酱油中的防腐剂苯甲酸[J].食品科技, 2003 (5) :80-82.

[6]李萍.高效液相色谱法测定黄毛耳草中槲皮素的含量[J].广东药学院学报, 2006 (2) :57-58.

[7]张裕平.高效液相色谱法测定黄毛耳草中槲皮素的含量[J].广东药学院学报, 2006 (2) :57-58.

[8]Jin Hwan Lee, Nam Suk Kang, Sang-Ouk Shin, et al.Charac-terisation of anthocyanins in the black soybean (Glycine max L.) by HPLC-DAD-ESI/MS analysis[J].Food Chemistry, 2009 (112) :226-231.

[9]Shixin Deng, Brett J.West, C.Jarakae Jensen.Simultaneous char-acterisation and quantitation of flavonol glycosides and aglycones in noni leaves using a validated HPLC-UV/MS method[J].FoodChemistry, 2008 (111) :526-529.

篇3：栀子黄色素提取工艺优化及品质评价研究论文

板栗壳中含有一定量的色素物质, 板栗壳色素是一种水溶性好、着色力强、性质稳定的天然棕色素, 且具有一定的抗氧化和抑菌作用[2], 是目前世界上并不多见的性质稳定的天然食用色素之一[3]。天然色素安全性高、色调自然柔和, 同时兼备营养和药理作用, 对其进行开发与应用, 可保障人类身心健康满足人类绿色环保需求[4~5]。板栗壳色素相对于其他天然色素其主要活性成分为黄酮类化合物[6], 黄酮类色调上属于一般植物原料中难于得到的棕色素系列[7]。这种色素是一种稳定性好、没有毒副作用的天然色素, 可作为食品添加剂[8];具有消除自由基、阻断和消除氧化损伤[9]、保健和延缓衰老功能和药物价值[10~11]。

本文在板栗壳色素提取过程中加入纤维素酶, 通过单因素试验和正交试验, 对板栗壳色素的提取工艺条件进行优化。以期对板栗壳色素提取的工业化发展提供指导作用。

1 试验材料和方法

1.1 材料

1.1.1 原料

板栗壳, 由产于湖北荆山的板栗经脱壳、清洗、干燥和粉碎得到。

1.1.2 主要试剂

氢氧化钠, 分析纯, 开封大化工 (集团) 有限公司试剂厂;盐酸, 分析纯, 天津市广成化学试剂有限公司;无水乙醇, 分析纯, 天津市博迪化工股份有限公司;纤维素酶, 52000D, 上海蓝季科技发展有限公司。

1.1.3 主要试验仪器与设备

SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵;郑州长城科工贸有限公司;HH-S数显恒温提取锅, 江苏省金坛市医疗仪器厂;DHG-9075A电热恒温鼓风干燥箱, 上海一恒科技有限公司;FW80高速万能粉碎机, 天津市泰斯特仪器有限公司;p HS-25数显p H计, 上海精密科学仪器有限公司;AR1140电子分析天平, 奥豪斯国际贸易 (上海) 有限公司;UV2800A紫外可见光分光光度计, 龙尼柯上海仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 色素提取工艺

板栗壳→去杂、清洗、干燥→粉碎→按固液比1∶20称取一定质量板栗壳粉→加入30%的乙醇溶液定容至25m L→353K/60min→抽滤→用30%的乙醇稀释滤液100倍备用

1.2.2 最大吸收波长的确定

用稀释的滤液和30%的乙醇溶液为空白, 用紫外-可见分光光度计在200~800nm范围内扫描。结果:在275nm处有最大吸收, 因此选用275nm作为本试验检测波长。

1.2.3 单因素试验

通过查找资料得知影响板栗壳中色素的提取因素有很多。本试验分别考察乙醇的浓度, p H值、纤维素酶添加量、提取温度和提取时间对板栗壳中色素提取的影响。

1.2.4 正交试验优化提取工艺

通过单因素试验, 明确对板栗壳色素提取有显著影响的4个单因素。以板栗壳中色素的吸光度A值为考察指标, 设计正交试验。

1.2.5 最优工艺条件确立及验证试验

根据正交试验因素数据分析, 得到最优工艺条件条件。在最优条件下, 做3组平行试验, 计算3组平行试验吸光度值平均值, 对正交试验进行验证。

1.2.6 数据处理

单因素试验和正交试验数据均使用Microsoft Excel2007软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 乙醇浓度对板栗壳色素提取效果的影响

按p H值为8、纤维素酶添加量0.6%、料液比1∶20、提取温度353K和提取60min, 考察乙醇浓度对板栗壳色素提取效果的影响, 试验结果如图1所示。

由图1可知:随着乙醇浓度的增加, 板栗色素的提取效果先增加后降低, 当乙醇浓度为30%时, 板栗壳的吸光度值最大, 提取效果最好。只有在合适的极性下, 色素的提取量才会较高。因此, 选择乙醇浓度为30%。

2.1.2 纤维素酶添加量对板栗壳中色素提取效果的影响

按p H值为8、乙醇浓度30%、料液比1∶20、提取温度353K和提取60min, 考察纤维素酶添加量对板栗壳色素提取效果的影响, 结果如图2所示。

由图2可知:随着纤维素酶添加量的增加色素的提取的效果整体上先上升后下降, 在纤维素酶添加量为0.6%时, 板栗壳的吸光度值最大, 这是因为纤维素酶可以水解板栗壳细胞的纤维素, 使有效成分快速溶解, 而当酶添加量达到0.6%后, 酶反应饱和, 反应速率不再增加[3,12], 因此0.6%为最适的纤维素酶添加量。

2.1.3 提取时间对板栗壳中色素提取效果的影响

按p H值为8、乙醇浓度30%、料液比1∶20、提取温度353K和纤维素酶添加量0.6%, 考察提取时间对板栗壳色素提取效果的影响, 结果如图3所示。

由图3可知:随着提取时间的延长, 提取的色素的吸光度值呈现先上升后下降的趋势, 且提取时间为60min时, 提取效果最好。故60min为色素提取的最适提取时间。

2.1.4 提取温度对板栗壳中色素提取效果的影响

按p H值为8、乙醇浓度30%、料液比1∶20、提取时间60min和纤维素酶添加量0.6%, 考察提取温度对板栗壳色素提取效果的影响, 结果如图4所示。

由图4可知:随着温度的升高, 吸光度值呈增大的趋势, 但在363K提取时发现溶液暴沸, 导致提取液体积减少, 吸光度值相对353K增加的原因可能由提取液提取减少, 色素浓度增大引起, 另外, 高温可能对色素分子的稳定性有影响, 同时, 为了工业化生产安全, 选择提取温度研究范围为323K~363K, 并选取提取温度为353K。

2.1.5 p H值对板栗壳中色素提取效果的影响

按乙醇浓度30%、料液比1∶20、纤维素酶添加量0.6%、提取温度353K和提取时间60min, 考察p H值对板栗壳色素提取效果的影响, 结果如图5所示。

由图5可知:溶剂的p H值对板栗色素的提取有影响, p H值在6~8的提取效果差异不大, 而在p H值8~10则呈现出先下降后上升的趋势, 且色素分子结构可以在不同p H值条件下发生可逆变化, 板栗壳色素分子在微碱性条件下能够保持稳定[14]。所以, 选择p H值为8作为其最适的p H值。

2.2 正交试验

根据上述的6个单因素试验, 从中选择乙醇浓度、酶添加量、提取温度和提取时间4个对板栗壳色素提取影响较为明显的因素设计正交试验, 以确定酶法提取板栗壳色素的最优工艺条件。试验因素水平表及试验结果见表1。

由表1可知:影响板栗壳色素提取的主次因素为:A>B>C>D。对表1进行直观分析, 得第7号试验条件条件A3B1C3D2的试验结果 (板栗壳色素提取液吸光度值) 最大, 是这9组试验中效果最好的。为了直观起见, 以因素的水平作横坐标, 指标的平均值作纵坐标, 作出因素与指标的关系 (趋势图) , 结果表明:最优水平同样为A3B1C3D2, 如图6所示。

对数据进行方差分析得到, 其4个变异来源的F值均大于查表所得F0.01的值 (见表2) , 故由此可以推断出乙醇浓度 (A) 、酶添加量 (B) 、提取温度 (C) 和提取时间 (D) 对板栗壳色素的提取是有极显著差异的。

注:**极显著, *为显著。

2.3 最优工艺条件的确立及验证试验

本试验直接分析的最佳条件A3B1C3D2与计算分析的最佳条件A3B1C3D2一致, 因此, 验证试验按最优工艺条件即:乙醇浓度40%、纤维素酶添加量0.4%、提取温度353K和提取时间60min平行做3份, 试验测得色素的平均吸光度值为0.276, 与正交试验结果最优值0.286较接近, 说明优化得到的最优工艺条件重现性良好。

3 结论

篇4：栀子黄色素提取工艺优化及品质评价研究论文

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料：将新鲜紫甘薯洗净、切薄片，置于真空冷冻干燥机内干燥，干燥后经粉碎机粉碎后过100目筛，放置于4℃的冰箱中避光保存备用。

供试试剂：乙醇、HCl、柠檬酸等，所用试剂均为国产分析纯。供试仪器和设备：T6紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);AR214CN电子天平(奥豪斯仪器上海有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 紫甘薯色素提取条件的研究。

精密称取定量的紫甘薯粉，选取提取剂(0.2%HCl水溶液、0.2%HCl和95%乙醇溶液、0.2%柠檬酸水溶液)、提取时间(1、2、3 h)、提取温度(40、60、80℃)、料液比(1:10、1:20、1:30)进行正交试验，试验设计如表1所示。参考杨朝霞[3]的方法，将色素提取液抽滤后定容至1 000 mL，在紫甘薯色素最大吸收波长下测定其吸光值(A525)，以A525为评价指标考察提取效果。

1.2.2 紫甘薯色素贮存条件的研究。主要包括以下5方面：

(1)色素产品形态对保存率的影响。将紫甘薯色素粗提液直接浓缩、冷冻干燥后获得色素粗产品A。参考姚钰蓉等[4]的方法，采用AB-8大孔树脂对色素粗提液进行纯化，获得色素纯品B。取12个30 mL棕色试剂瓶，分成4组，每组3个平行样本。每组的试剂瓶分别贮存有色素粗粉0.5 g、色素粗提液10 mL(将浓度调整到A525=0.800)、色素纯品0.5g、色素纯品稀释液10 mL(将浓度调整到A525=0.800)，于4℃冰箱内保存2周。参照杨朝霞[3]的方法计算保存率，公式如下：

保存率(%)=A/A0×100 (1)

式中，A为处理后吸光值;A0为处理前吸光值。

固体产品在处理前后应配制成相同质量浓度的稀释液(A525在0.2～0.8)，测量吸光值，按式(1)计算保存率。

(2)温度对紫甘薯色素保存率的影响。取12个30 mL棕色试剂瓶，各装有色素粗提液10 mL(将初始浓度调整到A525=0.800)，分成4组，每组3个平行样本。将每组色素粗提液分别置于4℃冰箱、20、40、60℃恒温箱保存2周，分别计算保存率。

(3) pH值对紫甘薯色素的影响。取6个30 mL棕色试剂瓶，各装有色素粗提液10 mL(将初始浓度调整到A525=0.800)，采用柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲体系，分别将pH值调节到1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0。静置20 min后观察其颜色变化，同时以相应pH值缓冲液为参比，考察色素溶液的最大吸收峰和吸光值的变化情况。

(4)光照对紫甘薯色素保存率的影响。取9个30 mL试剂瓶，各装有色素粗提液10 mL(将浓度调整到A525=0.800)，分成3组，每组3个平行样本。将每组色素粗提液分别于避光(暗盒)、日光灯及紫外光照射条件下冷藏(4℃)保存2周，分别计算保存率。

(5)金属离子对紫甘薯色素保存率的影响。取18个30mL棕色试剂瓶，各装有色素粗提液10 mL(将浓度调整到A525=0.800)，分成6组，每组3个平行样本。在每组色素粗提液分别添加终浓度为50 mg/L的K+、Mg2+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+，于4℃下保存2周，分别计算保存率。

2 结果与分析

2.1 正交试验结果

如表2所示，4个因素的主次顺序是A(提取溶剂)>C(提取时间)>D(料液比)>B(提取温度)。提取条件的最佳组合为A1B2C2D2，即提取溶剂为0.2%HCl水溶液，提取温度为60℃，提取时间为2 h，料液比为1:20。

2.2 紫甘薯色素贮存条件

2.2.1 产品形态对色素保存率的影响。

如表3所示，紫甘薯的花色苷具有天然黄酮类化合物的典型结构[2]，在避光、低温下具有良好的稳定性。产品形态对紫甘薯色素的保存率影响不大，采用大孔树脂纯化能除去大多数糖类和蛋白质杂质[4]，提高色素品质，但对其贮存影响不大。紫甘薯色素在固态及液态产品中均有较高的保存率，几乎没有明显的损失。2.2.2温度对紫甘薯色素保存率的影响。如表4所示，高温(>80℃)和灭菌会对紫甘薯色素造成较大的损失[4,5]，但大多数情况下，色素及色素产品都是冷藏或贮存在室温下，最高温度一般不超过50℃。在这样的贮存温度下，较长时间内紫甘薯色素都是比较稳定的。

(%)

2.2.3 p H值对紫甘薯色素的影响。

如表5所示，p H值对紫甘薯色素的影响较大。随着p H值的升高，色素的特征吸光峰的位置出现偏移，同时最大吸光值也发生变化。当p H值由9.0升至11.0时，其特征吸收峰变化显著，推测此时紫甘薯色素已转变为其他物质。可见酸性p H值有利于紫甘薯色素的贮存，p H值为3.0时紫甘薯色素最为稳定，该结果与其他文献报道的一致[2,4,5]。

2.2.4 光照对紫甘薯色素保存率的影响。

如表6所示，光照对花青素贮存的影响总体来说不是很大，在避光和室内灯光条件下放置14 d，其保存率还有90%以上。而使用紫外光照射，花青素的保存率也几乎没有变化。

(%)

2.2.5 金属离子对紫甘薯色素保存率的影响。

紫甘薯色素在贮存和应用的过程中不可避免地要与金属离子接触。如表7所示，金属离子对色素保存率的影响较小，在所考察的金属离子存在的情况下，紫甘薯色素的保存率均在90%以上。

(%)

3 结论与讨论

紫甘薯色素作为一种天然色素，安全、无毒、无异味、色彩鲜艳，具有多种营养保健和药理作用，在食品、药品、保健品开发方面具有广阔的应用前景。该文对紫甘薯色素的提取工艺进行了研究，结果表明：其最佳提取工艺条件为：提取溶剂0.2%HCl水溶液，提取温度60℃，提取时间2 h，料液比1:20。该文还对紫甘薯色素的贮存条件进行了考察，结果表明：产品形态、温度、光照、金属离子对紫甘薯色素的贮存无明显影响，而p H值应对保存率的影响较大。紫甘薯色素及其产品宜贮存在低温及常温环境，且p H值控制在酸性条件下。

摘要：研究紫甘薯色素的提取工艺, 结果表明:最佳提取条件为提取溶剂0.2%HCl水溶液、提取温度60℃、提取时间2 h、料液比1:20。同时对紫甘薯色素的贮存条件进行考察, 结果表明:温度、光照、金属离子对紫甘薯色素的贮存无明显影响, 而pH值对保存率的影响较大。

关键词：紫甘薯,色素,提取工艺,贮存条件

参考文献

[1]胡林子, 马永全, 于新.紫甘薯色素抗菌与抗氧化作用研究进展[J].食品工业科技, 2011, 32 (2) :389-392.

[2]暴海军, 袁红波, 李静, 等.紫甘薯色素的研究进展[J].安徽农业科学, 2010, 38 (23) :12386-12387, 12399.

[3]杨朝霞.紫甘薯花色苷色素提取纯化工艺研究及组分分析[D].青岛:青岛大学, 2004.

[4]姚钰蓉, 木泰华, 张伟.紫甘薯花青素的提取纯化及其稳定性研究[J].食品科技, 2009, 34 (6) :195-199.

篇5：脂溶性茶色素的提取工艺及研究

茶叶中脂溶性茶色素主要是叶绿色素 (包括叶绿素a和叶绿素b, 属于酯类化合物) 。它们与类囊体膜上的蛋白质相结合, 而成为色素蛋白复合体, 不溶于水, 而溶于有机溶剂。故可用乙醇或丙酮等有机溶剂提取。本实验是从茶叶中提取脂溶性茶色素, 如果生产上需要脂溶性的绿色素, 其他成分不作限制, 那么提取方法较为简单[3,4,5]。

1 实验部分

1.1 试验方法与步骤

(1) 分别称取1g左右的茶叶末, 放入5个干燥的小烧杯中, 分别量取20 mL五种试剂 (见表1) 于烧杯中, 盖好保鲜膜 (防止试剂挥发) 。

(2) 水浴加热80℃, 30 min后取出冷却至室温。

(3) 用纱布分别过滤5种试样液, 用移液管分别移取5mL于比色管中, 再分别用该浸泡液定容, 分别测试其吸光度。

1.2 试验提取最佳条件

1.2.1 提取温度试验

同上述试验步骤, 过滤用滤纸代替, 每个烧杯内溶液水浴温度不同, 分别为30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、65 ℃, 测吸光度值。

1.2.2 提取时间试验

同上述试验步, 每个烧杯内溶液水浴时间不同, 分别为10 min、20 min、30 min、40 min、50 min, 测吸光度值。

1.2.3 提取固液比试验

同上述试验, 每个烧杯内溶液固液比不同, 分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30, 测吸光度值。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

根据无毒、价廉、提取率高、易回收等要求, 用无水乙醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、四氯化碳、无水乙醇等进行脂溶性茶色素提取比较, 实验结果表明:温度30 ℃, 浸提时间30 min, 固液比1:20时, 以三氯甲烷为提取溶剂吸光度最大 (见表1) 。

2.2 提取温度的选择

在不同温度条件下, 用三氯甲烷提取茶叶末中脂溶性茶色素, 浸泡时间为30 min, 结果表明:提取温度在30～40 ℃和50～60 ℃时, 吸光值都呈增加趋势, 而40～50 ℃和60～70 ℃时都呈下降趋势, 在40 ℃时吸光度值最大 (见表2和图1) 。

2.3 提取时间的选择

以三氯甲烷提取茶叶末中脂溶性茶色素, 在40 ℃下分别进行10 min、20 min、30 min、40 min、50 min试验, 结果表明:提取时间10～35 min呈增长趋势且增长平缓, 35～50 min为下降曲线, 而且下降的较快。可认为30 min为最佳提取条件 (见表3和图2) 。

2.4 提取固液比的选择

用三氯甲烷提取茶叶末中脂溶性茶色素, 以固液比分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30条件下40 ℃水浴30 min, 测得吸光度值。结果表明1/10到1/25的固液比呈上升趋势, 1/25至1/30是下降趋势, 即说明1/25是最佳的固液比, 此固液比所对应的吸光度值最大 (见表4和图3) 。

3.5 提取工艺正交试验

3.5.1 正交试验

Ki表示任一列水平号为i时, 所对应的试验结果之和。

将影响提取工艺的主要因素设计成正交试验表, 依照其进行试验, 实验结果见表5。

由表5可以看出, 因为RC>RB>RA, 上述因素影响效果是:固液比>时间 (min) >温度 ( ℃) , 由于K${}_3^{\text{A}}$>K${}_3^{\text{B}}$>K${}_3^{\text{C}}$, K${}_1^{\text{B}}$>K${}_3^{\text{B}}$>K${}_2^{\text{B}}$, K${}_2^{\text{C}}$>K${}_3^{\text{C}}$>K${}_1^{\text{C}}$, 观察其影响的显著效果, 所以最佳工艺为A3B1C2, 即在固液比1:15, 水浴温度45 ℃, 加热30 min条件下提取效果最好。

3 结 论

脂溶性茶色素的最佳提取条件:浸提温度45 ℃, 浸提时间30 min, 固液比1 g:15 mL, 影响脂溶性茶色素提取率各因素的显著性顺序为:固液比>时间>温度。

4 展 望

我国是茶叶的故乡, 每年加工的茶叶产品相当可观, 将这些副产品及低档茶用于茶色素的提取, 不仅可合理开发利用自然资源, 提高茶叶本身的经济价值, 满足人民日益增长对天然色素的需求。茶绿色素是从茶叶中提取的具有较强抗氧化性的活性成分, 叶绿色可以作为抗氧化剂来阻止食物的氧化作用。以茶叶为原料提取的茶色素被公认为是一种天然色素, 提取制备方法简单、成本低廉、色泽鲜艳, 尤其是含有茶叶中多种有效生物活性物质, 确是一类有发展前途的天然食用色素。

摘要：以实验室低档绿茶茶叶末为原料, 从中提取脂溶性茶色素。脂溶性茶色素易溶于有机溶剂, 采用溶剂浸提的方法, 用无水乙醇、乙酸乙酯、无水乙醚、三氯甲烷和四氯化碳五种有机溶剂为提取剂提取, 通过可见分光光度计测得吸光度, 由吸光度值的大小比较提取效果, 结果表明三氯甲烷提取效果最好。在三氯甲烷基础上, 分别在不同时间和温度以及固液比浸提, 结果表明:提取剂为三氯甲烷, 浸提温度为45℃, 浸提时间为30 min, 固液比为1 g:15 mL时, 提取效果最佳。

关键词：脂溶性茶色素,提取,工艺

参考文献

[1]余芳.茶叶生物活性成分的功能与提取制备[J].江苏调味副食品, 2010, 27 (2) :42-45.

[2]张建勇, 江和源, 崔宏春, 等.茶叶功能成分提取制备专题 (八) 茶色素的提取制备技术[J].中国茶叶, 2009 (9) :8-10.

[3]徐步城, 朱旗, 黄静.绿茶中脂溶性色素研究进展[J].茶叶通讯, 2006 (2) :21-23.

[4]杨晓萍, 郭大勇, 黄友谊, 袁芳婷.脂溶性茶绿色素制取工艺研究.湖北农业科学, 2002 (4) :83-86.