梔子黃色素提取工藝優(yōu)化及品質(zhì)評(píng)價(jià)研究

王帆林，武巧，胡娜娜，程旭，韓婷，王沫，*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物研究所，湖北武漢 430070；2.湖北省荊楚藥材研究院，湖北武漢 430073）

梔子黃色素提取工藝優(yōu)化及品質(zhì)評(píng)價(jià)研究

王帆林1，武巧1，胡娜娜1，程旭2，韓婷2，王沫1，2*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物研究所，湖北武漢 430070；2.湖北省荊楚藥材研究院，湖北武漢 430073）

以梔子為材料，O D比值為指標(biāo)，研究乙醇濃度、溫度和時(shí)間對(duì)梔子黃色素提取效果影響，優(yōu)化梔子黃色素提取工藝；以藏花素為對(duì)照品，分光光度法測(cè)不同產(chǎn)地梔子中梔子黃色素含量和色價(jià)，評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地梔子的品質(zhì)；用大孔樹(shù)脂AB-8純化色素，研究高色價(jià)梔子黃色素的制備。結(jié)果表明：梔子黃色素最佳提取條件為60%乙醇，于40℃靜置浸提60m in；山梔子中梔子黃色素含量（13.07%）低于水梔子（平均為19.37%），梔子黃色素含量存在品種差異；經(jīng)純化，梔子黃色素色價(jià)平均提高了3倍左右，通過(guò)純化可獲得高品質(zhì)梔子黃色素。

梔子黃色素；提取工藝；含量；色價(jià)

梔子是茜草科（Rubiaceae）植物梔子（Gardenia jasminoides Ellis）的成熟果實(shí)，具有護(hù)肝、利膽、降壓等多種藥理作用，是我國(guó)傳統(tǒng)中藥，在國(guó)內(nèi)分布廣泛[1]。山梔子（G. jasminoidesEllis）和水梔子(G. jasminoides Ellis. f. logicarpa Z.W.Xie et Okada)是 梔子的2個(gè)主要栽培品種，其化學(xué)成分相近，但各組分含量存在差異[2]。梔子黃色素是從梔子中提取的一種優(yōu)良水溶性天然色素，屬類胡蘿卜素，主要成分是藏花素[3]，因其著色自然、性質(zhì)穩(wěn)定且具有一定的醫(yī)療保健作用而廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。梔子中還含有梔子苷等化學(xué)組分，而梔子苷的存在常會(huì)引起梔子黃色素的綠變，由此限制了梔子黃色素產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用[4]。梔子苷和藏花素分別在238nm和440nm處有最大吸收峰，梔子苷的最大吸光值A(chǔ)238nm與藏花素的最大吸光值A(chǔ)440nm比值即OD比值小于0.4時(shí)，可防止梔子黃色素的綠變。獲取梔子黃色素的工藝流程為果實(shí)粉碎、浸提、濃縮和純化[5]，優(yōu)良的提取工藝結(jié)合后續(xù)高效的純化加工過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)梔子黃色素的高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。因此，優(yōu)化梔子黃色素提取工藝，提高色素提取效率和純度，具有重要實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 材料

梔子采自湖北省孝感市和長(zhǎng)陽(yáng)縣梔子種植基地，經(jīng)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物研究所王沫教授鑒定，分別為山梔子（G. jasminoidesEllis）和水梔子(G. jasminoides Ellis f. logicarpa Z.W.Xie et Okada)的干燥果實(shí)。

藏紅素標(biāo)品：東京化成工業(yè)株式會(huì)社；大孔樹(shù)脂AB-8：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；梅特勒萬(wàn)分之一天枰；N-1100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；PK-BD恒溫水浴鍋；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；80-2臺(tái)式離心機(jī)。

1.2 方法

1.2.1 前處理

梔子經(jīng)剔除雜物、次果，于45℃烘干至恒重，粉碎，過(guò)40目篩，密封避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 提取工藝優(yōu)化

準(zhǔn)確稱取0.5g梔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30min，離心，取上清液并稀釋到適當(dāng)濃度后，分光光度計(jì)測(cè)其在238nm和440nm處吸光值并計(jì)算OD比值，每處理3次重復(fù)，選取最佳乙醇提取濃度。同樣的方法考察浸提方式、時(shí)間和溫度對(duì)梔子黃色素提取效果的影響。

1.2.3 方差分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 19.0軟件，用ANOVA （Analysis of Variance，LSD檢驗(yàn)法）進(jìn)行方差分析。

1.2.4 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

精密稱取藏花素對(duì)照品，用60%乙醇溶解并配置成濃度分別為0.000 0、0.022 4、0.044 8、0.067 2、0.089 6mg/mL和0.112 0mg/mL的藏花素對(duì)照溶液，以溶劑為空白對(duì)照，測(cè)其在440nm的吸光值，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并給出回歸方程。

1.2.5 梔子黃色素純化與色價(jià)測(cè)定

準(zhǔn)確稱取梔子樣品粉末0.5g于具塞三角瓶中，按上述試驗(yàn)所得最優(yōu)提取方法提取梔子黃色素，每個(gè)樣品提取4次。合并提取液，適當(dāng)稀釋后，用分光光度計(jì)測(cè)其在440nm處吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品中梔子黃色素含量（以占梔子干重百分比計(jì)），每重復(fù)試驗(yàn)3次。

大孔樹(shù)脂AB-8用60%乙醇浸泡過(guò)夜，濕法裝柱，蒸餾水洗至無(wú)醇味并溶液澄清，上樣，控制流速約80滴/min，蒸餾水洗脫未被吸附部分，20%乙醇洗去雜質(zhì)，80%乙醇洗脫色素，收集洗脫液，真空揮干乙醇，于蒸發(fā)皿中45℃烘干至粉末。按國(guó)標(biāo)GB7912-2010法測(cè)梔子黃色素在440nm處吸光值，按色價(jià)計(jì)算公式(1)計(jì)算色價(jià)：

式中，E（1%，1cm，440nm）指試樣液濃度為1%，用1cm比色皿，在（440±5）nm范圍內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)得的吸光值；A為實(shí)際測(cè)定試樣液的吸光值；c為被測(cè)試樣液的濃度，單位為g/mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙醇濃度與梔子黃色素提取效應(yīng)

乙醇濃度對(duì)梔子黃色素提取有顯著影響（P ＜0.05），濃度高于25%時(shí)，隨著醇濃度增大，所得梔子黃色素的A238nm值和A440nm值增大，但同時(shí)OD比值也明顯增大（見(jiàn)表1）。以O(shè)D比值相對(duì)較小，同時(shí)A440值相對(duì)較大綜合考慮，60%乙醇為梔子黃色素最佳提取溶劑條件。

表1 乙醇濃度對(duì)梔子黃色素提取的影響

2.2 浸提方式和時(shí)間與梔子黃色素提取效應(yīng)

以60%乙醇為溶劑，室溫條件下，靜置和震蕩（140r/min）2種浸提方式所得梔子黃色素在440nm處吸光值及OD比值沒(méi)有顯著差異（P﹤0.05），且在150min內(nèi)，靜置或震蕩時(shí)間的延長(zhǎng)不影響梔子黃色素提取效應(yīng)（見(jiàn)表2）。

2.3 時(shí)間和溫度與梔子黃色素提取效應(yīng)

高溫條件下，時(shí)間和溫度對(duì)梔子黃色素提取效應(yīng)有顯著影響（P﹤0.05），高溫導(dǎo)致OD比值隨著浸提時(shí)間的不同產(chǎn)生明顯變化。其余條件相同時(shí)，就提取時(shí)間而言，浸提60min所得色素在440nm處吸光值相對(duì)較大，且OD比值相對(duì)較小（見(jiàn)表3），綜合考慮色素提取效率及高溫對(duì)色素可能造成的影響，可取的梔子黃色素提取的溫度和時(shí)間為40℃、60min。

表3 溫度和時(shí)間對(duì)梔子黃色素提取的影響

綜上所述，本試驗(yàn)選用60%乙醇，40℃靜置浸提60min作為梔子黃色素最佳提取條件。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

根據(jù)方法1.2.4繪制得到藏花素標(biāo)準(zhǔn)曲線（見(jiàn)圖1），回歸方程為y=13.809x - 0.003 6（R2= 0.999 9）。

圖1 藏紅素在440nm吸光值與濃度關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.5 梔子黃色素純化與色價(jià)測(cè)定

桅子中梔子黃色素含量測(cè)定結(jié)果顯示，水桅子高于山梔子，不同水梔子間的梔子黃色素含量無(wú)顯著差異（P﹤0.05）。水桅子的粗提色素經(jīng)大孔樹(shù)脂AB-8一次純化后，色價(jià)平均由60.64提高到了232.55，提高了3倍左右（見(jiàn)表4）。

表4 4批樣品梔子黃色素含量及色素純化前后色價(jià)平均值

3 結(jié)論與討論

乙醇濃度對(duì)梔子黃色素提取效應(yīng)有顯著影響，浸提方式和時(shí)間對(duì)梔子黃色素提取效果無(wú)顯著影響，梔子黃色素表現(xiàn)出良好的水溶性和醇溶性。由此，60%乙醇，40℃靜置浸提60min為梔子黃色素最佳提取條件。

本文所選用的4個(gè)梔子樣品，包括1個(gè)山梔子樣品和3個(gè)水梔子樣品，山梔子的梔子黃色素含量明顯低于水桅子，3個(gè)水梔子樣品間梔子黃色素含量無(wú)差異，但粗提色價(jià)差異顯著，可能與梔子的生長(zhǎng)環(huán)境不同導(dǎo)致其化學(xué)組分相對(duì)含量發(fā)生變化[6，7]。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，多種因素，包括栽培條件、產(chǎn)地、品種和采收時(shí)間等都會(huì)對(duì)梔子黃色素含量及色價(jià)產(chǎn)生影響[8，9]，以梔子為原料得到的色素產(chǎn)品由于化學(xué)組分不單一、各化學(xué)成分間相互作用，導(dǎo)致高純度梔子黃色素產(chǎn)品獲取困難，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制，本研究以大孔樹(shù)脂AB-8對(duì)粗提色素作一次純化，即可將其色價(jià)平均提高到232.55，體現(xiàn)出高色價(jià)梔子黃色素獲取的可操作性，為進(jìn)一步建立一套操作簡(jiǎn)便、低成本、高純度的梔子黃色素制備體系提供了參考。

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Gardenia Yellow Pigment Extraction Process Optimization and Quality Evaluation

Wang Fan-Lin1, Wu Qiao1, Hu Na-na1, Cheng Xu2, Han Ting2, Wang Mo1,2 *
(1.Institute of Medicinal Plant Huazhong Agricultural University, Hubei Wuhan 430070; 2.Hubei Jingchu Herbs Institute, Hubei Wuhan 430073)

Gardenia as materials, OD ratio as an indicator, this paper studied ethanol concentration, temperature and time on the effect of gardenia yellow pigment extracted, and optimizated the extraction process of gardenia yellow pigment; Taking crocin as reference, the content and color value of gardenia yellow pigment were determined by spectrophotometry, and the quality of Gardenia from different habitats was evaluated; this paper purified pigment with macroporous resin AB-8, and study on preparation of gardenia yellow pigment with high color value. The results show that the gardenia yellow pigment optimum extraction conditions was 60% ethanol, and allowed to stand in the extraction 60 min 40 ℃; The content of gardenia yellow pigment (13.07%) was lower than that of water gardenia (average 19.37%), the content of gardenia yellow pigment was different in different varieties; After purification, gardenia yellow plain average price increased about 3 times, high quality can be obtained by purification of gardenia yellow pigment.

Gardenia yellow pigment; Extraction process; Content; Color value

TQ611

A

2096-0387（2016）01-0004-03

王帆林(1990-)，女，甘肅靖遠(yuǎn)人，碩士研究生，研究方向：藥用植物資源利用與開(kāi)發(fā)。

王沫，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：藥用植物資源研究。