乙醇濃度>提取溫度>提取時(shí)間,最優(yōu)提取條件為乙醇濃度50%,提取時(shí)間1h,料液比1:15,提取溫度"/>
張相鋒 焦子偉 楊曉絨
摘要:通過傳統(tǒng)的固液萃取法,以微孔板分光光度技術(shù)結(jié)合正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)野生櫻桃李果皮色素提取進(jìn)行了研究,確定了野生櫻桃李果皮色素的吸光特性在512nm處。發(fā)現(xiàn)考察因素對(duì)色素提取效果影響的順序?yàn)椋毫弦罕?乙醇濃度>提取溫度>提取時(shí)間,最優(yōu)提取條件為乙醇濃度50%,提取時(shí)間1h,料液比1:15,提取溫度為55℃。但是這一最優(yōu)組合在正交試驗(yàn)組中沒有出現(xiàn),因此我們可以在后續(xù)試驗(yàn)中以料液比、乙醇濃度、提取溫度為主要考察因素,以正交試驗(yàn)結(jié)果的最優(yōu)工藝為參數(shù),進(jìn)行響應(yīng)面法優(yōu)化,以便進(jìn)一步提高提取工藝的高效性。
關(guān)鍵詞:固液萃取法;微孔板;正交試驗(yàn)設(shè)計(jì);野生櫻桃李果皮;色素
多酚是一種對(duì)人類健康非常有益的植物次生代謝物。植物體內(nèi)有很多種多酚,比如在花卉、水果、蔬菜中以各種艷麗的顏色出現(xiàn)的天然色素類物質(zhì)花青素。花青素是抗氧化劑,具有很強(qiáng)的清除自由基能力,通過提供質(zhì)子,減弱高活性的自由基的氧化性。同時(shí),花青素類物質(zhì)還具有抗菌、抗病毒、抗感染等活性。長期攝入富含花青素的食物可以降低患癌癥、心血管疾病、病毒感染、老年癡呆癥和糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)同。還有試驗(yàn)證明,花青素還可以改善夜視能力。它們作為天然色素添加劑,廣泛應(yīng)用于食品和飲料行業(yè),另外在化妝品和油漆行業(yè)也有應(yīng)用。
隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng),對(duì)食品安全關(guān)注度越來越高。許多國家開始逐步禁止合成色素類食品添加劑的使用,取而代之的是安全無毒的天然色素。我國天然色素產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模,天然色素總產(chǎn)量已達(dá)10余萬t,最具代表性的有焦糖色素(即糖色)、梔子黃、梔子藍(lán)、姜黃、莧菜紅、辣椒紅、茶色素。
野生櫻桃李(Prunusdivaricata Ldh)為重要的野生果樹資源,在我國僅分布于新疆伊犁霍城縣,已列為國家重點(diǎn)二級(jí)保護(hù)植物。從果實(shí)顏色來看,自然條件下分布的野生櫻桃李的果實(shí)有紅色、棕紅色、紫黑色和黃色果等類型。
我們通過研究發(fā)現(xiàn),野生櫻桃李果色主要由其果皮顏色決定,其中紫黑色果實(shí)果皮色素含量最高。新疆當(dāng)?shù)毓_克族牧民自制野生櫻桃李果醬顏色亮麗,而且長期儲(chǔ)藏不退色,因此我們以野生櫻桃李紫黑色果實(shí)的果皮為材料,對(duì)其色素提取工藝進(jìn)行了深入的研究,以便為今后開發(fā)新的天然色素資源奠定理論基礎(chǔ)。
1.材料與方法
1.1材料與試劑
野生櫻桃李紫黑果采于新疆伊犁州霍城縣大西溝;乙醇為分析純。
1.2儀器與設(shè)備
酶標(biāo)儀:Thermo scientific Mutiscan GO;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋;SHZ-D9(Ⅲ)循環(huán)水式多用真空泵:鄭州長城科工貿(mào)有限公司;800型離心機(jī):上海磁極器材廠;96孔酶標(biāo)板:康寧。
1.3試驗(yàn)方法
1.3.1確定野生櫻桃李果皮色素的最大吸收波長。準(zhǔn)確稱取已備好的野生櫻桃李果皮樣品10.000g,用100mL的50%乙醇,提取溫度為50%,回流時(shí)間為1h,抽濾,離心,用pH值1.0的KCl緩沖液以1:10對(duì)色素原液進(jìn)行稀釋。取稀釋好的色素提取液150ul,加入96孔酶標(biāo)板,在酶標(biāo)儀上于波長為400~760nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,以50%的乙醇為空白對(duì)照,進(jìn)行光譜掃描,篩選出野生櫻桃李果皮色素提取液的最大吸收波長。
1.3.2提取方法。準(zhǔn)確稱取10.000g野生櫻桃李果皮樣品,經(jīng)回流、抽濾、離心、稀釋,根據(jù)試驗(yàn)1.3.1測得的吸光特性,用最大吸收波長測定不同濾液的吸光度。
1.3.3單因素試驗(yàn)。以乙醇濃度、料液比、溫度、提取時(shí)間作為影響野生櫻桃李果皮色素提取效果的因素,以色素提取液的吸光度作為野生櫻桃李果皮色素提取效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)。吸光度測量于96孔酶標(biāo)板,以相應(yīng)提取液作為空白對(duì)照,每孔上樣量為150ul,用酶標(biāo)儀測量吸光度值,每組試驗(yàn)重復(fù)3次。
(1)乙醇濃度的選擇。準(zhǔn)確稱取10.000g野生櫻桃李果皮樣品5份,按料液比1:8取分別加入30%、40%、50%、60%、70%的乙醇溶液混勻,置于60%條件的電熱恒溫水浴鍋中,回流浸提1h。用酶標(biāo)儀測吸光度值。
(2)料液比的選擇。準(zhǔn)確稱取10.000g野生櫻桃李果皮樣品5份,再分別按料液比(1:10、1:12、1:14、1:16、1:18)加入50%的乙醇溶液混勻,再分別倒入相應(yīng)編號(hào)的回流瓶中,置于60%條件的電熱恒溫水浴鍋中,回流浸提1h。用酶標(biāo)儀測吸光度值。
(3)提取溫度的選擇。準(zhǔn)確稱取10.000g野生櫻桃李果皮樣品5份,再分別按料液比1:10加入50%的乙醇溶液混勻,再分別倒入相應(yīng)編號(hào)的回流瓶中,再分別于30°C、40°C、50%、60°C、70°C條件的電熱恒溫水浴鍋中,回流浸提1h。用酶標(biāo)儀測吸光度值。
(4)提取時(shí)間的選擇。準(zhǔn)確稱10.000g野生櫻桃李果皮樣品5份,再分別按料液比1:10加入50%的乙醇溶液混勻,再分別倒入相應(yīng)編號(hào)的回流瓶中,于50°C條件下的電熱恒溫水浴鍋中,分別回流浸提0.5h、1.0h、1.5h、2h。用酶標(biāo)儀測吸光度值。
1.3.4正交設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn)。在上述單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,綜合以上試驗(yàn)分析結(jié)果,根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,以乙醇濃度、料液比、提取溫度、提取時(shí)間4個(gè)影響因素為考察對(duì)象,以野生櫻桃李果皮色素提取液的吸光度值為參考值進(jìn)行正交試驗(yàn),分析野生櫻桃李果皮色素提取的最優(yōu)提取方案,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素與水平表如表1所示。
2.結(jié)果與分析
2.1野生櫻桃李果皮色素的吸光特性
由圖1可以看出,野生櫻桃李果皮色素在pH值1.0的KCl緩沖液中在可見光區(qū)512nm處有最大吸收峰,由此確定,野生櫻桃李果皮色素在pH值1.0條件下最大吸光特性為可見光512nm,由于溶液pH值對(duì)色素的吸光特性有很大影響,因此后續(xù)試驗(yàn)吸光度值測定均用pH值1.0的KCl緩沖液進(jìn)行稀釋,在512nm條件下進(jìn)行吸光度測量。endprint