JMP優化葡萄籽原花青素提取

， ，

(常州工程職業技術學院，江蘇 常州 213164)

葡萄酒生產過程中葡萄籽是其中的副產品，而葡萄籽可以用于提取原花青素，可以提高葡萄酒生產過程的經濟效益[1]。原花青素在1995年被評價為美國最收歡迎的十大植物來源藥物之一，它具有抗氧化作用，酶抑制作用，保肝作用，提高腎臟排泄能力，保護皮膚的作用等；歐洲國家把原花青素生產成了化妝品，起到保護皮膚的作用；法國把原花青素建設成了治療牙周病的抗炎劑[2]。課題從實驗室層面研究優化利用簡便低成本的原花青素提取工藝，有望降低提取成本，降低工藝復雜度，優化原花青素提取工藝參數。

1 主要試劑與藥品

甲醇AR、乙醇AR、丙酮AR(由常州工程職業技術學院制藥與環境工程學院實驗室提供)。

原花青素標品(標準品)。

電子天平、恒溫水浴鍋、紫外分光光度計(由常州工程職業技術學院制藥與環境工程學院實驗室提供)。

2 方法與步驟

2.1 葡萄籽原花青素提取方法與提取率計算

根據文獻記載[1]完成葡萄籽篩選、破碎和提取。提取方法：稱取一定量葡萄粉末脫脂,后給定的溫度下和時間下加入乙醇溶劑，然后離心合并上清液，過濾得到濾液；講濾液放入試劑瓶保存；后測定原花青素含量,計算出葡萄籽中原花青素的提取率。提取率的計算，參考曹明華“發酵葡萄籽中原花青素的提取與分離研究”論文完成[1]。

2.2 單因素實驗確定主要提取影響因素。

參照文獻[1-2]，完成葡萄籽原花青素提取優化，數據將另外發表；篩選出了溫度、料液比、溶劑濃度、提取時間為影響葡萄籽原花青素提取率的關鍵考察因子。溶劑參照文獻記載，采用V(甲醇)∶ V(丙酮)∶V(乙醇)=1∶2∶3[1，3-4]。

2.3 多因素正交實驗

通過單因素實驗設定的考察因子，分別選取三個適合的因素水平，見下表1設計正交實驗。實驗選擇四因素三水平正交表格完成，實驗參數水平設置見表。

表1 正交實驗因素和水平

3 結果與分析

3.1 正交實驗結果如表2所示

表2 正交實驗結果表

3.2 正交結果分析

通過JMP10軟件對表2結果進行逐步擬合，剔除了“提取時間”這一因素，然后對剩余因素進行了最小二乘法分析，結果如下圖1。

JMP軟件逐步擬合析因過程，自動剔除“提取時間”，表明提取時間在20～40min之間對實驗結果的影響不顯著。料液比和溶液濃度因素、溫度和溶劑濃度因素有交叉影響，需要綜合考量。從圖中R值可以看出實驗擬合度比較高，結果分析可信度高。

圖1 最小二乘法擬合模型結果

圖2 JMP10最大化意愿結果

通過JMP軟件最大化意愿分析，乙醇溶劑濃度對于提取率的提高在其他因素的共同作用下，起到負相關作用。溫度因素在其他因素的共同作用下，對提取率的影響為正相關。料液比對提取率的提高影響比較大，從圖2可看出料液比因素水平范圍設置比較合理。獲得理論最優化結果為，料液比1∶7、提取溫度60℃，溶劑濃度為50%，在本實驗的置信區間范圍內，最優化原花青素提取率的預測結果為1.39%。