閆利萍，程海霞，汪張貴，錢時全

(蚌埠學(xué)院 生物與食品工程系，安徽 蚌埠 233030)

山楂紅色素屬于天然花青素類色素［1-3］，含有可溶性糖、酸和黃酮類物質(zhì)，主要成分為矢菊色素-3-半乳糖苷(含量約為80.4%)、矢車菊色素的雙糖或三糖苷(含量為19.6%)等花色苷類化合物。由于其結(jié)構(gòu)中有多個酚羥基，是羥基供體，因而也是一種自由基清除劑，它不僅能和蛋白質(zhì)結(jié)合防止過氧化，而且還能提供質(zhì)子，有效清除脂類自由基，切斷脂類氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)［4-5］，具有抗氧化和消除自由基作用，有一定的藥用和保健價值。

目前，山楂紅色素提取的傳統(tǒng)方法主要有常溫提取、索氏提取法和微波萃取法等3 種提取方法。傳統(tǒng)提取方法往往有耗時長、易污染、提取物質(zhì)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)［6］。而微波萃取技術(shù)是利用微波能來提高萃取率的一種新技術(shù)，其原理是在微波場中，依靠吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離。與傳統(tǒng)的常溫提取和索氏萃取等方法相比，微波萃取法具有快速、節(jié)能、節(jié)省溶劑、污染小等優(yōu)點(diǎn)，而且有利于萃取熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可以避免長時間的高溫引起物質(zhì)的分解，特別適合于處理熱敏性組分或從天然物質(zhì)中提取有效成分［7］。為此，本文擬采用微波輔助法提取山楂紅色素，測定其對羥自由基的清除情況，為山楂紅色素性質(zhì)研究和開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

新鮮山楂果，購于蚌埠家樂福超市;鹽酸、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、乙醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、硫酸亞鐵、過氧化氫均為分析純。

RE-52 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;722 紫外-可見分光光度計;HH6 數(shù)顯恒溫水浴鍋;FA2004 型電子天平;NTJ07-3 試驗(yàn)專用微波爐。

1.2 測定方法

色素提取分兩個階段，一是選料、清洗、破碎;二是采用微波輔助提取，對預(yù)處理過的山楂皮浸提色素。

提取工藝流程為:鮮果→選料→清洗→削皮→切碎→微波處理→常溫浸提→過濾→浸提液。

1.2.1 浸提溶劑的選擇選取一定量的新鮮山楂，削皮并切碎(約3 mm ×3 mm)，分別準(zhǔn)確稱取6 份5 g山楂樣品，置于6 個100 mL 錐形瓶中，然后向這些錐形瓶中分別加入100 mL 蒸餾水、氯仿、乙酸乙酯、95%乙醇、乙醚和丙酮，常溫下浸提24 h 后過濾，分別吸取2 mL 各浸提液在533 nm 處測吸光度［6］。每處理組設(shè)3 個平行樣。

1.2.2 pH 值的選擇取5 份100 mL 上述最佳效果的浸提劑，用0.1% 鹽酸和0.1% NaOH 調(diào)節(jié)pH分別為2，4，6，8 和10，然后分別加入5 g 切碎后山楂皮進(jìn)行浸提，24 h 后再對各浸提液在533 nm 處測吸光度。每處理組設(shè)3 個平行樣。

1.2.3 萃取時間的選擇取5 份100 mL 最佳浸提溶劑，調(diào)節(jié)pH 至最佳值，然后分別加入5 g 切碎后山楂皮，浸提2，4，8，24，48 h，測各浸提液在533 nm處測吸光度。每處理組設(shè)3 個平行樣。

1.2.4 微波輔助提取山楂紅色素

1.2.4.1 微波處理時間的確定稱取5 份5 g 切碎的山楂皮分別置于5 個100 mL 錐形瓶中，分別向各錐形瓶中加入10 mL 95%乙醇溶液，用濾紙將瓶口包蓋好，然后將各錐形瓶分別置于微波爐中處理0，1，2，3，5 min 后置于常溫下，冷卻后各加入90 mL 95%乙醇溶液，調(diào)節(jié)pH 至最佳，浸提2 h 后，過濾，取濾液，在533 nm 處測吸光度。每處理組設(shè)3 個平行樣。

1.2.4.2 微波輔助后浸提時間的確定根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)得出最佳微波處理時間，然后采用1.2.4.1 節(jié)方法對5 份5 g 切碎后山楂皮進(jìn)行微波處理，再將其置于常溫下分別浸提1，2，5，8，12 h，在533 nm 處測吸光度。每處理組設(shè)3 個平行樣。

1.2.5 羥自由基(·OH)清除能力的測定采用H2O2/Fe 體系，通過Fenton 反應(yīng)進(jìn)行測定羥自由基清除能力(·OH)大?。?-9］。向樣品管中加入0.75 mmol/L FeSO4溶液2 mL 和浸提溶液1 mL，混合均勻后，加入1.0 mL H2O2(0.01%)啟動反應(yīng)。

樣品管:FeSO42 mL + 浸提溶液1 mL + H2O21 mL

未損傷管:FeSO42 mL + 浸提溶液1 mL

損傷管:FeSO42 mL + H2O21 mL

各混合液于37 ℃恒溫反應(yīng)1 h 后，在533 nm處測定各反應(yīng)液的吸光度。每處理組設(shè)3 個平行樣。羥自由基清除率的計算公式:

2 結(jié)果與討論

2.1 浸提溶劑的選擇

由表1 可知，山楂紅色素不溶于乙醚、氯仿、乙酸乙酯和丙酮，而溶于蒸餾水和95% 乙醇，且在95%乙醇中浸提效果約是蒸餾水中的4 倍，這可能是由于山楂紅色素是水溶性的，同時又是由多種物質(zhì)組成的復(fù)合體系，95%乙醇的浸提效果比蒸餾水好。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇95%乙醇為宜。

表1 不同溶劑對山楂紅色素浸提效果的影響Table 1 Effect of different solvents on the extraction of red pigment hawthorn

2.2 pH 的確定

由圖1 可知，山楂紅色素隨著pH 增加提取效果逐漸降低，其中在pH 2 時提取效果最好。這可能是由于山楂紅色素屬于花青素類色素的一種，在酸性條件下呈紅色的緣故。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇pH 2 為宜。

圖1 pH 對山楂紅色素提取效果的影響Fig.1 Effect of pH on extraction of red pigment from hawthorn

2.3 萃取時間的確定

由圖2 可知，隨著浸提時間增加，山楂紅色素浸提效果逐漸提高，當(dāng)浸提24 h 時，浸提效果最好，與浸提48 h 幾乎無差別。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇常溫萃取24 h 為宜。

圖2 提取時間對山楂紅色素提取效果的影響Fig.2 Effect of extraction time on extraction of red pigment from hawthorn

2.4 微波處理時間的選擇

由表2 可知，經(jīng)微波處理后的浸提液吸光度值明顯比未經(jīng)微波處理要大，其中，以微波處理1 min浸提效果最好，但隨著微波處理時間延長，浸提效果反而下降，這可能是由于處理時間過長，破壞了山楂紅色素的穩(wěn)定性。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇微波處理時間1 min 為宜。

表2 不同微波處理時間對山楂紅色素浸提效果的影響Table 2 Effect of different microwave-processing time on the extraction of red pigment hawthorn

2.5 微波輔助提取后山楂紅色素浸提時間的選擇

微波輔助提取后山楂紅色素浸提時間的影響見圖3。

圖3 微波輔助提取后山楂紅色素浸提時間對山楂色素提取效果的影響Fig.3 Effect of extracting time after microwave-processing on red pigment concentration from hawthorn

由圖3 可知，隨著時間延長，山楂紅色素浸提液顏色先逐漸加深，當(dāng)浸提5 h 時，浸提液顏色最深，隨后呈現(xiàn)下降趨勢，這可能是由于浸提時間太長降低山楂紅色素穩(wěn)定性的緣故。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇山楂紅色素微波處理后浸提5 h 為宜。

2.6 山楂紅色素抗氧化性的研究

由表3 可知，山楂紅色素對羥自由基具有一定的清除作用，并且隨著色素濃度的降低，其清除效果逐漸減弱，當(dāng)濃度低至一定程度時則不表現(xiàn)其清除效果。

表3 不同濃度山楂紅色素浸提液對羥自由基清除效果的影響Table 3 Effect of different concentrations of red pigment extraction from hawthorn on hydroxyl radical scavenging capacity

3 結(jié)論

用95%乙醇溶液(pH 2)為浸提溶劑，先微波處理1 min，再常溫浸提5 h，山楂皮紅色素提取效果最佳。同時，山楂紅色素對羥自由基具有一定的清除作用，并且隨著濃度下降清除能力逐漸減弱。

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