藍莓花青素的提取工藝

張莉弘，吳瓊，牟莉，于淑艷，陳麗娜，鄒險峰，高長城

（長春大學農產品深加工省重點實驗室，吉林長春130022）

藍莓花青素的提取工藝

張莉弘，吳瓊，牟莉，于淑艷，陳麗娜，鄒險峰，高長城

（長春大學農產品深加工省重點實驗室，吉林長春130022）

通過超聲波預處理、采用單因素試驗和正交試驗，考察料液比，乙醇濃度，提取時間，提取溫度對藍莓花青素提取率的影響。藍莓花青素通過超聲波輔助提取的最佳工藝條件為：料液比1∶10（g/mL），提取時間150min，乙醇濃度為90%，提取溫度為80℃。最大提取率為7.11%。

藍莓；花青素；提取

藍莓（Blueberry），植物學中隸屬杜鵑花科越橘屬的多年生灌木，其果皮呈藍色或藍黑色[1]。藍莓果實中含有較多的花青素，是水溶性天然色素，屬于黃酮類化合物[2-3]。藍莓果實含有的花青素是所有水果與蔬菜中含量最高的[4]，其具有抗氧化、抗炎、調節血脂、抗腫瘤等一系列生物活性[5]，又無毒副作用，所以具有廣闊的開發前景。本研究通過利用超聲波預處理對藍莓中的花青素進行提取，并對提取工藝進行優化，以獲得最佳提取工藝參數。

1材料與方法

1.1 主要材料與試劑

藍莓（吉林長白山市售）；蘆丁：生化試劑，中國醫藥集團上海化學試劑公司；無水乙醇、氫氧化鈉、硝酸鈉等均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 藍莓花青素的提取

采用超生波預處理輔助提取藍莓花青素。稱取1g藍莓在研缽中進行研磨，加入一定量的提取溶劑，進行超聲輔助破碎。超生波處理條件為：功率400W，每次10 s，間隔10 s，超聲波輸出總時間15min。將經過超生預處理的樣品進行水浴提取；提取液離心取上清，待測。

1.2.2 花青素含量的測定

采用紫外分光光度法測定[6-7]。

花青素標準曲線的繪制：精確稱取蘆丁黃酮標準品0.1000g，溶于少量無水乙醇，蒸餾水定容至200mL，配成濃度為0.5mg/mL的標準溶液；分別吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2mL標準溶液定容10mL容量瓶中，加5%亞硝酸鈉溶液0.4mL，搖勻，放置6min，再加10%硝酸鋁溶液0.4mL，搖勻，放置6min。最后加10%氫氧化鈉溶液4mL，搖勻蒸餾水定容至刻度，放置15min。以相應試劑為空白，在510 nm波長處測定吸光度，以吸光度為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線。繪制蘆丁濃度Y（mg/mL）與吸光度X的標準曲線，得到線性回歸方程如下：y=10.446 x-0.002 7（R2= 0.999 1）

吸取1mL提取液，按照上述方法，測總花青素的含量，計算總花青素提取率。

花青素提取率（%）=（總的花青素含量/藍莓的質量）×100%

2結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 料液比對花青素提取率的影響

稱取1g藍莓汁與一定濃度乙醇溶液配制成不同比例（g/mL）：分別為1∶2，1∶4，1∶6，1∶8，1∶10。進行超聲（超聲功率為400W）預處理15min，60℃水浴浸提1.5 h，結果見圖1。

圖1 料液比對花青素提取率的影響Fig.1 Effectof ratio ofm aterial to solventon extraction of anthocyanins

從圖1可以看出，隨著料液比的增加，花青素提取率增加，但是溶劑用量達到一定程度時，藍莓中的花青素幾乎全部溶出，再增加溶劑用量不僅不能增加提取量，反而會增加其成本。當料液比為1∶8時，花青素提取率達到最大程度。所以，選擇正交試驗中料液比的三個水平為1∶6、1∶8、1∶10。

2.1.2 提取時間對花青素提取率的影響

稱取1 g藍莓液汁于8mL一定濃度乙醇溶液中，進行超聲（超聲功率為400W）預處理15min，60℃水浴浸提。浸提時間分別為30、60、90、120、150min，結果見圖2。

圖2 提取時間對花青素提取率的影響Fig.2 Effectof tim eon extraction of anthocyanins

由圖2可見，隨著提取時間的增加，花青素的提取率也逐漸增加。當浸提的時間為90min時提取效果最好，但是隨著浸提的時間增長，提取率反而下降。因此，選擇提取時間90、120、150min作為正交試驗的考察水平。

2.1.3 乙醇濃度的影響

稱取1g藍莓液汁分別溶于8mL40%，50%，60%，70%，80%，90%的乙醇溶液中，進行超聲（超聲功率為400W）預處理15min，60℃水浴浸提90min，結果見圖3。

圖3 乙醇濃度對花青素提取率的影響Fig.3 Effectof alcoholconcentration on extraction of anthocyanins

由圖3可知，隨著乙醇濃度的升高，花青素提取率也逐漸增大。當乙醇濃度為70%時，藍莓中的花青素提取率最高。隨著乙醇濃度的繼續增加，提取率開始下降。因此選擇正交試驗中乙醇濃度的三個水平為60%、70%、80%。

2.1.4 提取溫度對花青素提取率的影響

稱取1 g藍莓液汁溶于8mL 70%的乙醇溶液中，進行超聲（超聲功率為400W）預處理15min。分別在40、50、60、70、80℃水浴浸提90min，結果見圖4。

圖4 提取溫度對花青素提取率的影響Fig.4 Effect of temperature on extraction of anthocyanins

由圖4可見，隨著溫度的升高，花青素提取率也逐漸增大，所以選擇正交試驗中提取溫度的三個水平為60、70、80℃。

2.2 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選擇主要的影響因素料液比（A），提取時間（B），乙醇濃度（C），提取溫度為研究對象（D），采用四因素三水平正交試驗來研究藍莓花青素在不同條件下提取效果，正交試驗結果見表1，方差分析結果見表2。

表1 正交試驗結果Table1 Resultsof theorthogonal test

表2 數據方差分析表Table2 Analysis of variance

由表可見，四個因素對藍莓花青素提取率的影響為D（提取溫度）〉A（料液比）〉B（提取時間）〉C（乙醇濃度），最佳工藝參數為A3B3C3D3，即最佳工藝條件為在超聲波輔助條件下液料比為1∶10（g/mL），提取時間為150min，乙醇濃度為90%，提取溫度為80℃。在最佳工藝條件下進行驗證實驗，得到花青素提取率為是7.11%。

3結論

本研究通過對藍莓進行乙醇提取，證明其中含有豐富的花青素。通過正交試驗對藍莓中花青素提取工藝條件進行了優化，結果表明通過超聲（超聲功率為400W）輔助提取最佳工藝為：料液比1∶10（g/mL），提取時間150min，乙醇濃度90%，提取溫80℃，最大提取率為7.11%。有關藍莓花青素的純化、結構組成及生理活性還有待于進一步分析研究。

[1]曹雪丹,方修貴,趙凱,等.藍莓花色苷研究進展[J].中國農學通報,2012,28(15)：221-226

[2]焦龍,李玉偉.藍莓果實中花青素提取方法的研究進展[J].北京農業,2011(3)：10-11

[3]陳健,孫愛東,高雪娟,等.藍莓花青素的提取及抗氧化性的研究[J].北京林業大學學報,2011,33(2)：126-129

[4]李穎暢,宣景宏,孟憲軍.藍莓果中花色素苷的研究進展[J].食品研究與開發,2007,28(1)：178-180

[5]黃鴻曼,袁利兵,彭志紅,等.花青素的生物合成與環境調控研究進展[J].湖南農業科學,2011(13)：118-120

[6]王斌,徐守霞,趙志東,等.土壤酸堿環境對藍莓花色素苷積累的影響研究[J].廣東農業科學,2010,37(1)：45-47

[7]吳瓊,陳麗娜,代永剛,等.松仁紅衣中黃酮類化合物的提取工藝[J].食品研究與開發,2011,32(5)：45-47

Extraction of Anthocyanins from Blueberry

ZHANG Li-hong，WUQiong，MU Li，YUShu-yan，CHEN Li-na，ZOUXian-feng，GAOChang-cheng
（Key Laboratory of Agricultural Products Processing of Jilin Province Ordinary University，ChangChun University，Changchun 130022，Jilin，China）

Using ultrasonic wave pretreatment，single factor test and orthogonal experiment design methods were applied to analyze the effects of solid-liquid ratio，ethanol concentration，extraction time，extraction temperature on extraction rate of anthocyanins.The optimal conditions are as follows:solid-liquid ratio1∶10（g/mL），extraction time150min，alcohol contraction 90%，extraction temperature 80℃，the maximum extraction rate was7.11%.

blueberry；anthocyanins；extraction

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.15.015

2013-03-07

張莉弘（1973—），女（滿），講師，博士，研究方向：食品科學與工程。