蓮霧花色苷提取工藝

戚家棟

臨沂大學(xué)資產(chǎn)管理處（臨沂 276000）

蓮霧是一種熱帶水果，其果實(shí)呈現(xiàn)多種顏色，如大紅、粉紅、綠色和白色等，與梨、蘋果外觀顏色相近，因?yàn)楣ぶ杏写罅炕ㄉ眨虼送庥^呈紅色[1]。花色苷含量多少直接對(duì)水果品質(zhì)產(chǎn)生影響，同時(shí)也決定水果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低。花色苷有良好的抗氧化性，花色苷具有抗癌、抗炎、抑制病菌繁殖等多種功能，在食品、藥品和化妝品生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[2-3]。由于花色苷化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，其活性、顏色受到諸多因素影響，如自身結(jié)構(gòu)、酸堿度環(huán)境、日照等，在食品加工、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中，會(huì)發(fā)生不同程度分解，從而對(duì)水果品質(zhì)造成影響[4-5]。

鑒于此，對(duì)蓮霧花色苷提取工藝進(jìn)行深入研究，以期為提高蓮霧價(jià)值提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

蓮霧（市售）。

果膠酶、乙酸、鹽酸、甲醇等（實(shí)驗(yàn)室提供）。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平（北京新陽(yáng)儀器設(shè)備有限公司）；恒溫水浴鍋（安徽高博科學(xué)儀器有限公司）；真空干燥箱（安徽高博科學(xué)儀器有限公司）；pH計(jì)（上海喬躍電子有限公司）；超聲波清洗機(jī)（天津昌盛科學(xué)儀器廠）；等。

1.3 蓮霧花色苷提取工藝[6]

1.4 花色苷的測(cè)定

采用pH示差法測(cè)定花色苷含量[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮霧花色苷提取方法選擇

在使用果膠酶法過程中，采用超聲波方式優(yōu)化蓮霧中花色苷提取方式，提取量為3.41 mg/g，高于使用酸化乙醇法提取蓮霧花色苷所得含量。這是由于在蓮霧細(xì)胞溶液中存在大量花色苷成分，果膠酶能夠分解蓮霧細(xì)胞壁中果膠，從而導(dǎo)致細(xì)胞分裂；通過利用超聲波的振動(dòng)作用，加速蓮霧細(xì)胞破裂；超聲波還可以促進(jìn)果膠酶與細(xì)胞壁中的果膠融合速度。因此，同時(shí)采用超聲波輔助方法，利用果膠酶分解法可以加速蓮霧細(xì)胞壁的分解速度，可以從細(xì)胞中提取更多花色苷成分。

圖1 蓮霧花色苷提取方法選擇

2.2 超聲波輔助果膠酶法提取蓮霧花色苷工藝優(yōu)化

2.2.1 果膠酶濃度對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

從圖2可以看出，果膠酶濃度介于3～5.5 mg/g之間，花色苷含量與果膠酶濃度呈正相關(guān)關(guān)系。這是由于果膠酶濃度上升，果膠分解速度加速，可以增加花色苷含量。當(dāng)果膠酶濃度達(dá)到4.5 mg/g時(shí)，花色苷含量達(dá)到3.22 mg/g；當(dāng)果膠酶濃度超過4.5 mg/g時(shí)，酶濃度達(dá)到峰值，這時(shí)候提取液中花色苷含量增幅緩慢，意味著酶解反應(yīng)充分，因此果膠酶濃度4.5 mg/g較為合適。

圖2 果膠酶濃度對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

2.2.2 酶解pH對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

從圖3可以看出，pH不斷上升，提取液中花色苷含量也會(huì)相應(yīng)增加，當(dāng)pH超過2.4時(shí)，花色苷提取量增幅較為緩慢。當(dāng)pH為2.4時(shí)最適合酶解反應(yīng)環(huán)境，這時(shí)候果膠酶酶解效果最佳，此時(shí)提取液中的花色苷能夠全部發(fā)生反應(yīng)，提取液中花色苷含量上升，此時(shí)花色苷含量為3.26 mg/g，且花色苷在酸性環(huán)境中保持相對(duì)穩(wěn)定。因此，pH 2.4較為合適。

圖3 酶解pH對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

2.2.3 超聲波時(shí)間對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

從圖4可以看出，當(dāng)超聲波時(shí)間為10～60 min時(shí)，花色苷提取含量不斷上升；當(dāng)超聲波時(shí)間為40 min時(shí)，花色苷含量為3.36 mg/g；當(dāng)超聲波時(shí)間超過40 min，花色苷提取量有所減低。如果時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，花色苷被氧化成為無色的甲醇假堿。因此，超聲波時(shí)間40 min較為合適。

圖4 超聲波時(shí)間對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

2.2.4 超聲波功率對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

從圖5可以看出，隨著超聲波功率增長(zhǎng)，細(xì)胞獲取能量不斷增加，花色苷開始溶出；當(dāng)超聲功率為300 W時(shí)，花色苷含量達(dá)到峰值，為3.41 mg/g。繼續(xù)增加超聲波功率，花色苷含量逐漸下降，這是因?yàn)檫^高超聲波功率會(huì)對(duì)花色苷結(jié)構(gòu)造成破壞。因此超聲波功率300 W較為合適。

圖5 超聲波功率對(duì)超聲波輔助果膠酶法提取效果的影響

2.2.5 正交優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，分別選取單甘酯添加量1.2%，1.6%和2.0%，壁材與芯材比1.5︰1，2.0︰1和2.5︰1，進(jìn)風(fēng)溫度160，180和200 ℃，進(jìn)料速度3.0，3.5和4.0 mL/min，利用正交試驗(yàn)對(duì)番荔枝子油微膠囊化工藝進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)因素水平見表1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表1 試驗(yàn)因素水平表

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

結(jié)果表明，超聲波輔助果膠酶法提取蓮霧花色苷的各因素主次順序?yàn)镃＞B＞A＞D，即：超聲波時(shí)間＞pH＞果膠酶濃度＞超聲波功率。超聲波輔助果膠酶法提取蓮霧花色苷工藝條件最優(yōu)組合為A2B3C1D2，即：果膠酶濃度4.5 mg/g、pH 2.8、超聲波時(shí)間30 min、超聲波功率300 W。

2.3 蓮霧花色苷的穩(wěn)定性分析

在4～50 ℃環(huán)境下，隨著時(shí)間增長(zhǎng)蓮霧花色苷殘留率下降幅度不大。在80 ℃環(huán)境下，如果時(shí)間繼續(xù)增加，花色普殘留率下降明顯。如果溫度繼續(xù)升高，蓮霧花色苷殘留率會(huì)出現(xiàn)下降；在80 ℃環(huán)境下，時(shí)間超過1 h，蓮霧花色苷殘留率都要比其他溫度環(huán)境下處理結(jié)果低。高溫對(duì)蓮霧花色苷具有明顯影響，因此在4～50 ℃環(huán)境下蓮霧花色苷比較穩(wěn)定。

圖6 蓮霧果皮花色苷穩(wěn)定性分析

3 結(jié)論

采用超聲波輔助果膠酶法提取蓮霧花色苷。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化超聲波輔助果膠酶法提取蓮霧花色苷工藝，確定超聲波輔助果膠酶法提取蓮霧花色苷工藝最佳條件，即果膠酶濃度4.5 mg/g、pH 2.8、超聲波時(shí)間30 min、超聲波功率300 W。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在4～50 ℃環(huán)境下蓮霧花色苷比較穩(wěn)定。蓮霧是一種值得開發(fā)的新型花色苷色素資源蓮霧，對(duì)蓮霧花色苷提取工藝進(jìn)行深入研究，為提高蓮霧價(jià)值提供指導(dǎo)。