蓝莓花色苷提取工艺研究

郎春田

摘要：为优化溶剂法提取蓝莓花色苷的工艺参数，以蓝莓鲜果为试验对象，采用单因素试验及正交试验的方法，探讨提取剂浓度、温度、提取时间、pH值对花色苷提取效果的影响。试验结果表明，蓝莓花色苷最佳提取条件为：乙醇浓度60%，提取温度50 ℃，提取时间60 min，提取剂pH值3.0。

关键词：花色苷；提取工艺；温度；提取时间；pH

中图分类号：TS264.4 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）05-0049-03

蓝莓花色苷属于黄酮类化合物，是一种很好的天然食用色素，具有很强的抗氧化活性，可以清除自由基，延缓衰老，抑制血小板聚集，有效预防大脑病变、动脉硬化，有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗辐射等功效。蓝莓花色苷的提取方法有溶剂萃取法、酶法提取法、超声波辅助提取法、超临界提取法等，其中溶剂萃取法是目前使用最多的方法，其优点是投资少、设备简单。生产试验及实践表明，乙醇量、温度、浸提时间、pH都会对蓝莓花色苷的提取产生影响。

为优化溶剂法提取蓝莓花色苷的工艺参数，以沈阳市双翼果业生产示范基地提供的蓝莓果为原料，探讨提取剂浓度、温度、提取时间、pH值对花色苷提取效果的影响，以期为蓝莓花色苷系列产品的开发提供科学依据和技术支持，促进蓝莓精深加工产业发展。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

蓝莓果采自沈阳市双翼果业生产示范基地，7月中旬采收，置于-20 ℃保存。

无水乙醇、盐酸、甲醇、柠檬酸、柠檬酸钠均为分析纯。

1.2 仪器及设备

7200型可见分光光度计：上海尤尼柯有限公司；UV-1600型紫外可见分光光度计：北京瑞利分析仪器公司；pHS-25型酸度计：上海理达仪器厂；电子天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司；TDL-5000B型离心机：上海安亭科学仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 提取溶剂浓度的选择 称取5 g蓝莓果，分别加入浓度为40%，60%，80%，100%的乙醇溶液（pH 3）30 mL，按l g︰15 mL的比例混合均匀，在40 ℃水浴浸提60 min，抽滤，定容至200 mL，测定吸光度。

1.3.2 提取温度的选择 称取5 g蓝莓果，加入浓度为60%的乙醇溶液（pH 3）30 mL，按l g：15mL的比例混合均匀，分别在温度30，40，50，60 ℃下浸提60 min，抽滤，定容至200 mL，测定吸光度。

1.3.3 提取时间的选择 称取5 g蓝莓果，加入浓度为60%的乙醇溶液（pH 3）30 mL，按l g：15 mL的比例混合均匀，在40 ℃水浴分别浸提60，90，120，180 min后，抽滤，定容至200 mL，测定吸光度。

1.3.4 pH值的选择 称取5 g蓝莓果，分别加入pH为2.0，3.0，4.0，5.0的浓度60%的乙醇溶液30 mL，按l g︰15 mL的比例混合均匀，在40 ℃水浴浸提60 min，抽滤，定容至200 mL，测定吸光度。

1.3.5 正交试验 以提取剂浓度、提取温度、提取时间、提取次数为因素，进行4因素4水平L16（45）正交试验。每个处理3次重复，各因素及水平设置详见表1。

1.3.6 蓝莓花色苷含量的测定 称取5 g蓝莓果，破碎，在一定条件下加入浓度为60%的乙醇浸提，真空抽滤，定容，在520 nm波长下分别测定吸光度，采用pH示差法计算花色苷提取量。

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为被测样品溶液pH为1时在520 nm处的吸光值；ApH4.5为被测样品溶液pH为4.5时在520 nm处的吸光值；484.82为矢车菊-3-葡萄糖苷的相对分子质量；24 825为矢车菊-3-葡萄糖苷溶液pH为1时在520 nm处的摩尔吸光值；DF为稀释因子；V为被测样品溶液体积，mL；m为蓝莓果质量，g。

2 结果与分析

2.1 提取剂浓度对花色苷提取的影响

提取剂浓度对花色苷提取的影响见图1。

由图1可以看出：随着乙醇体积分数的增加，花色苷吸光度增加；乙醇体积分数为60%时，花色苷吸光度最大；乙醇体积分数为80%时，花色苷吸光度略有下降，但与60%乙醇的差异不显著；乙醇体积分数为100%时，吸光度下降，与60%乙醇之间的差异显著（P<0.05）。

这是因为蓝莓中除含有花色苷外，还含有大量的糖、果胶和其他水溶性色素。在高浓度乙醇体系中，花色苷的溶解性较好，而极性较强的糖、果胶和其他水溶性色素则不溶，因此花色苷提取效果好；相反，在低浓度乙醇体系中，糖、果胶和其他水溶性色素溶解性好，导致花色苷提取效果差。综合考虑，选取浓度为60%的酸性乙醇作为花色苷提取溶剂。

2.2 提取温度对花色苷提取的影响

提取温度对花色苷提取的影响见图2。

由图2可以看出：在60 ℃以内，随着提取温度的升高，花色苷吸光度增加；提取温度为30，40，50，60 ℃时的花色苷吸光度之间无显著差异。一方面，温度升高有利于花色苷溶出；另一方面，花色苷在温度较高时容易发生氧化降解，且温度越高，降解速度越快。因此，提取温度以50 ℃为宜。

2.3 提取时间对花色苷提取的影响

提取时间对花色苷提取的影响见图3。

由图3可知：提取时间为60 min时，花色苷吸光度为最大值；当提取时间超过60 min时，花色苷的吸光度逐渐减少。这是因为蓝莓花色苷稳定性差，易氧化，长时间提取会增加其损失。根据试验结果确定最佳提取时间为60 min。

2.4 pH值对花色苷提取的影响

pH对花色苷的结构和稳定性影响很大。一般情况下，花色苷在酸性条件下比较稳定。在pH 0.5～5.0范围内，其在最大吸收波长处的吸光度随pH的升高而减少。提取剂pH值对花色苷提取的影响见图4。

由图4可以看出：隨着提取液pH值升高，花色苷吸光度提高；提取液pH为4.0和5.0时，花色苷吸光度相对pH 2.0，3.0显著降低。

提取剂的pH过高，会影响花色苷稳定性，使其吸光度降低；提取剂的pH过低，可能使花色苷的糖基水解，导致花色苷的稳定性下降。因此，提取液的最适pH值为3.0。

2.5 正交试验分析

正交试验结果见表2。

从表2中的R值可以看出：影响花色苷提取效果的因素排序为A>C>B>D；最佳组合为A3B3C1D2，即乙醇浓度为60%，提取温度50 ℃，提取时间60 min，提取剂pH值3.0。在此条件下，蓝莓果中的花色苷得率约为326.84 mg/100 g。

3 结论

采用溶剂萃取法提取蓝莓中花色苷类物质，能够提高花色苷提取率、缩短提取时间、避免高温对花色苷的破坏。通过单因素试验和正交试验确定的蓝莓花色苷最佳提取工艺条件为：乙醇浓度为60%，提取温度50 ℃，提取时间60 min，提取剂pH值3.0。提取1次，蓝莓果中的花色苷含量约为326.84 mg/100 g。

参考文献

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