藍莓花色苷提取工藝研究

郎春田

摘要：為優化溶劑法提取藍莓花色苷的工藝參數，以藍莓鮮果為試驗對象，采用單因素試驗及正交試驗的方法，探討提取劑濃度、溫度、提取時間、pH值對花色苷提取效果的影響。試驗結果表明，藍莓花色苷最佳提取條件為：乙醇濃度60%，提取溫度50 ℃，提取時間60 min，提取劑pH值3.0。

關鍵詞：花色苷；提取工藝；溫度；提取時間；pH

中圖分類號：TS264.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）05-0049-03

藍莓花色苷屬于黃酮類化合物，是一種很好的天然食用色素，具有很強的抗氧化活性，可以清除自由基，延緩衰老，抑制血小板聚集，有效預防大腦病變、動脈硬化，有抑菌、殺菌、抗腫瘤、抗輻射等功效。藍莓花色苷的提取方法有溶劑萃取法、酶法提取法、超聲波輔助提取法、超臨界提取法等，其中溶劑萃取法是目前使用最多的方法，其優點是投資少、設備簡單。生產試驗及實踐表明，乙醇量、溫度、浸提時間、pH都會對藍莓花色苷的提取產生影響。

為優化溶劑法提取藍莓花色苷的工藝參數，以沈陽市雙翼果業生產示范基地提供的藍莓果為原料，探討提取劑濃度、溫度、提取時間、pH值對花色苷提取效果的影響，以期為藍莓花色苷系列產品的開發提供科學依據和技術支持，促進藍莓精深加工產業發展。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

藍莓果采自沈陽市雙翼果業生產示范基地，7月中旬采收，置于-20 ℃保存。

無水乙醇、鹽酸、甲醇、檸檬酸、檸檬酸鈉均為分析純。

1.2 儀器及設備

7200型可見分光光度計：上海尤尼柯有限公司；UV-1600型紫外可見分光光度計：北京瑞利分析儀器公司；pHS-25型酸度計：上海理達儀器廠；電子天平：北京賽多利斯儀器系統有限公司；TDL-5000B型離心機：上海安亭科學儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 提取溶劑濃度的選擇 稱取5 g藍莓果，分別加入濃度為40%，60%，80%，100%的乙醇溶液（pH 3）30 mL，按l g︰15 mL的比例混合均勻，在40 ℃水浴浸提60 min，抽濾，定容至200 mL，測定吸光度。

1.3.2 提取溫度的選擇 稱取5 g藍莓果，加入濃度為60%的乙醇溶液（pH 3）30 mL，按l g：15mL的比例混合均勻，分別在溫度30，40，50，60 ℃下浸提60 min，抽濾，定容至200 mL，測定吸光度。

1.3.3 提取時間的選擇 稱取5 g藍莓果，加入濃度為60%的乙醇溶液（pH 3）30 mL，按l g：15 mL的比例混合均勻，在40 ℃水浴分別浸提60，90，120，180 min后，抽濾，定容至200 mL，測定吸光度。

1.3.4 pH值的選擇 稱取5 g藍莓果，分別加入pH為2.0，3.0，4.0，5.0的濃度60%的乙醇溶液30 mL，按l g︰15 mL的比例混合均勻，在40 ℃水浴浸提60 min，抽濾，定容至200 mL，測定吸光度。

1.3.5 正交試驗 以提取劑濃度、提取溫度、提取時間、提取次數為因素，進行4因素4水平L16（45）正交試驗。每個處理3次重復，各因素及水平設置詳見表1。

1.3.6 藍莓花色苷含量的測定 稱取5 g藍莓果，破碎，在一定條件下加入濃度為60%的乙醇浸提，真空抽濾，定容，在520 nm波長下分別測定吸光度，采用pH示差法計算花色苷提取量。

花色苷含量（mg/g）=C×V/m （1）

C=（ApH1-ApH4.5）×484.82×1 000×DF/24 825 （2）

式中：ApH1為被測樣品溶液pH為1時在520 nm處的吸光值；ApH4.5為被測樣品溶液pH為4.5時在520 nm處的吸光值；484.82為矢車菊-3-葡萄糖苷的相對分子質量；24 825為矢車菊-3-葡萄糖苷溶液pH為1時在520 nm處的摩爾吸光值；DF為稀釋因子；V為被測樣品溶液體積，mL；m為藍莓果質量，g。

2 結果與分析

2.1 提取劑濃度對花色苷提取的影響

提取劑濃度對花色苷提取的影響見圖1。

由圖1可以看出：隨著乙醇體積分數的增加，花色苷吸光度增加；乙醇體積分數為60%時，花色苷吸光度最大；乙醇體積分數為80%時，花色苷吸光度略有下降，但與60%乙醇的差異不顯著；乙醇體積分數為100%時，吸光度下降，與60%乙醇之間的差異顯著（P<0.05）。

這是因為藍莓中除含有花色苷外，還含有大量的糖、果膠和其他水溶性色素。在高濃度乙醇體系中，花色苷的溶解性較好，而極性較強的糖、果膠和其他水溶性色素則不溶，因此花色苷提取效果好；相反，在低濃度乙醇體系中，糖、果膠和其他水溶性色素溶解性好，導致花色苷提取效果差。綜合考慮，選取濃度為60%的酸性乙醇作為花色苷提取溶劑。

2.2 提取溫度對花色苷提取的影響

提取溫度對花色苷提取的影響見圖2。

由圖2可以看出：在60 ℃以內，隨著提取溫度的升高，花色苷吸光度增加；提取溫度為30，40，50，60 ℃時的花色苷吸光度之間無顯著差異。一方面，溫度升高有利于花色苷溶出；另一方面，花色苷在溫度較高時容易發生氧化降解，且溫度越高，降解速度越快。因此，提取溫度以50 ℃為宜。

2.3 提取時間對花色苷提取的影響

提取時間對花色苷提取的影響見圖3。

由圖3可知：提取時間為60 min時，花色苷吸光度為最大值；當提取時間超過60 min時，花色苷的吸光度逐漸減少。這是因為藍莓花色苷穩定性差，易氧化，長時間提取會增加其損失。根據試驗結果確定最佳提取時間為60 min。

2.4 pH值對花色苷提取的影響

pH對花色苷的結構和穩定性影響很大。一般情況下，花色苷在酸性條件下比較穩定。在pH 0.5～5.0范圍內，其在最大吸收波長處的吸光度隨pH的升高而減少。提取劑pH值對花色苷提取的影響見圖4。

由圖4可以看出：隨著提取液pH值升高，花色苷吸光度提高；提取液pH為4.0和5.0時，花色苷吸光度相對pH 2.0，3.0顯著降低。

提取劑的pH過高，會影響花色苷穩定性，使其吸光度降低；提取劑的pH過低，可能使花色苷的糖基水解，導致花色苷的穩定性下降。因此，提取液的最適pH值為3.0。

2.5 正交試驗分析

正交試驗結果見表2。

從表2中的R值可以看出：影響花色苷提取效果的因素排序為A>C>B>D；最佳組合為A3B3C1D2，即乙醇濃度為60%，提取溫度50 ℃，提取時間60 min，提取劑pH值3.0。在此條件下，藍莓果中的花色苷得率約為326.84 mg/100 g。

3 結論

采用溶劑萃取法提取藍莓中花色苷類物質，能夠提高花色苷提取率、縮短提取時間、避免高溫對花色苷的破壞。通過單因素試驗和正交試驗確定的藍莓花色苷最佳提取工藝條件為：乙醇濃度為60%，提取溫度50 ℃，提取時間60 min，提取劑pH值3.0。提取1次，藍莓果中的花色苷含量約為326.84 mg/100 g。

參考文獻

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