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。
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。
乙醇、磷酸二氫鈉等試劑為分析純。
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)。
1.4.1 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)、提取時間(D)等提取條件對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
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。
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。
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,提高溫度不利于梔子黃色素的提取,同時溫度過高有可能會加速梔子黃的降解。因此,提取梔子黃色素溫度以40℃為宜。
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 不同提取時間的影響
由圖4可知:提取出的梔子黃色素最多的提取時間為3h 時,增加提取時間,梔子黃色素提取率沒有提高。因此,提取梔子黃色素的時間以3h為宜。
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。
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)>提取時間(D)>溫度(A),最佳組合為C3B3D1A2,即液固比1∶5,70%乙醇,提取時間3h,溫度40 ℃。
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和提取時間為3h。