栀子黄色素提取工艺及品质评价

付满玲 周科 刘珉甬 李亚玲

【摘 要】 目的：研究栀子加热回流提取时的乙醇浓度、料液比、提取时间和提取次数对栀子黄色素提取效果影响，优化栀子黄色素提取工艺。方法：采用分光光度法，以藏花素在440nm处的吸光度为指标，采用HPD-100A大孔树脂柱色谱精制栀子黄色素。结果：栀子黄色素的最佳提取条件为以料液比为1∶10，浓度为55%的乙醇加热回流提取2次，每次1.5h。其提取工艺为：以HPD-100A大孔树脂柱色谱纯化栀子黄色素，依次以水、20%乙醇和75%乙醇洗脫，收集75%乙醇洗脱部位，减压浓缩回收溶剂，即得栀子黄色素精制品。精制后的栀子黄色素的色价由原来的78.2 提高到360，OD值由原来的1.3降到0.25。结论：栀子黄色素的最佳提取条件为：乙醇浓度（55%）、料液比（1∶10）、提取时间（1.5h）和提取次数（2次），HPD-100A大孔树脂柱色谱法可以大大地提高栀子黄色素的品质。

【关键词】 栀子黄色素;提取工艺;色价;OD值;品质评价

【中图分类号】R284.2 【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517（2019）21-0032-03

Extraction Technology and Quality Evaluation of Gardenia Yellow Pigment

FU Manling1 ZHOU Ke2 LIU Minyong3 LI Yaling4*

1.Research and development laboratory of nursing devices， southwest medical university，Luzhou 646000，China;

2.Sichuan zhongding traditional Chinese medicine development co. LTD， Luzhou 646000，China;

3.Luzhou min hong technology co. LTD，Luzhou 646000，China;

4.Department of pharmacy， affiliated hospital of southwest medical university，Luzhou 646000，China

Abstract：Objective To study the effects of ethanol concentration， solid-liquid ratio， extraction time and extraction times on the extraction effect of gardenia yellow under reflux heating， and optimize the extraction process of gardenia yellow. Method With the absorbance of crocin at 440nm as the index， a spectrophotometric method was used to purify gardenia yellow with hpd-100a macroporous resin column.Results  The optimal extraction conditions of gardenia yellow pigment were as follows： ethanol with a material to liquid ratio of 1∶10 and a concentration of 55% was heated for reflux extraction for 2 times， each time for 1.5 h. The extraction process was as follows： gardenia yellow pigment was purified by hpd-100a macroporous resin column chromatography， eluting by water， 20% ethanol and 75% ethanol successively， the eluting part of 75% ethanol was collected， and the solvent was reduced pressure and concentrated to recover the essence of gardenia yellow pigment. The color price of refined gardenia yellow pigment increased from 78.2 to 360， and OD value decreased from 1.3 to 0.25.Conclusion The optimal extraction conditions of gardenia yellow pigment were： ethanol concentration （55%）， solid-liquid ratio （1∶10）， extraction time （1.5 h） and extraction times （2 times）. Hpd-100a macroporous resin column chromatography can greatly improve the quality of gardenia yellow pigment.

Keywords：Gardenia Yellow Pigment; Extraction Process; Natural Pigment; OD Value; Quality Evaluation

栀子是茜草科（Rubiaceae）植物梔子（Gardenia jasminoides Ellis）的干燥成熟果实，具有护肝、利胆、降压等多种药理作用，是我国传统中药，在我国四川等地广泛分布。栀子黄色素是从栀子中提取的一种优良水溶性天然色素，属类胡萝卜素，其在栀子成熟果实的含量为3%～8%[1]。栀子黄色素主要成分是藏花素，其着色自然;具有具有清热去火、利胆护肝、降低胆固醇等功效[2];在人体内可以转化为维生素A，因此它是一种集着色、营养和保健等功能为一体的天然色素，在医药和食品行业中具有广泛应用[3]。栀子黄色素粗品在保藏或使用过程中容易发生褪色或绿变现象，其主要原因是色素中存在大量的栀子苷，其在葡萄糖酶或蛋白酶的作用下与氨基酸反应生成栀子蓝色素，从而导致栀子黄色素绿变现象的发生，由此限制了栀子黄色素产品的广泛应用[4]。因此，研究栀子黄色素的提取和纯化工艺对于提高栀子黄色素的品质，以及实现栀子黄色素的高效优质生产具有重要意义。

1 材料

1.1 药材 栀子由四川众鼎中药发展有限公司提供，经西南医科大学税丕先教授鉴定为Gardenia jasminoides Ellis的成熟果实。

1.2 试剂 HPD-100A大孔树脂：安徽三星树脂科技有限公司。

1.3 仪器 RE52CS-1旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂;SP-1901紫外可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司。

2 方法与结果

2.1 栀子黄色素提取工艺优化

2.1.1 前处理 栀子经剔除杂物、次果，于45 ℃烘干至恒重，粉碎，过40目筛，密封避光保存备用。

2.1.2 栀子黄色素的提取工艺

2.1.2.1 乙醇浓度 精密称取5份栀子果粗粉，每份1 g。分别加入15%、35%、55%、75%、95%乙醇10 mL加热回流提取1 h，补足减失的重量，过滤，旋干，转移到100 mL容量瓶中并以纯水溶解和定容，440 nm 处测吸光度。结果以15%、35%、55%、75%、95%乙醇分别加热回流提取时，以样品吸光度为指标，5份栀子果粗粉在440nm处的吸光度分别为0.22、0.35、0.50、0.44和0.32，因此选取第3份样品，即55%的乙醇溶液作为提取溶剂。

2.1.2.2 料液比 精密称取5份栀子果粗粉，每份1 g。分别以料液比1∶6、1∶8、1∶10、1∶12和1：14（m∶v）加入55% 的乙醇溶液，回流提取1 h，补足减失的重量，过滤，旋干，转移到100 mL容量瓶中并以纯水溶解和定容，440 nm 处测吸光度。结果以料液比1∶6、1∶8、1∶10、1∶12和1∶14分别提取时，藏红花素在440 nm处的吸光度分别为0.15、0.36、0.52、0.45和0.36，因此选取料液比为1∶10提取栀子黄色素。

2.1.2.3 提取时间 精密称取5份栀子果粗粉，每份1 g。均以料液比1：10加入55% 的乙醇溶液，分别回流提取0.5、1、1.5、2、2.5h，补足减失的重量，过滤，旋干，转移到100 mL容量瓶中并以纯水溶解和定容，440 nm处测吸光度。结果提取时间分别为0.5、1、1.5、2、2.5 h时，藏红花素在440 nm处的吸光度分别为0.1、0.51、0.62、0.50和0.45，因此选取1.5 h提取栀子黄色素。

2.1.2.4 提取次数的考察 精密称取3份栀子果粗粉，每份1 g。以55%乙醇作溶剂，料液比1∶10，分别提取1、2、3次，每次 1.5 h，补足减失的重量，过滤，合并滤液，旋干，转移到100 mL容量瓶中并以纯水溶解和定容，440 nm处测吸光度。结果分别提取1、2、3次时，藏红花素在440 nm处的吸光度分别为0.38、0.75和0.64，因此选取提取2次提取栀子黄色素。

2.1.3 栀子黄色素的最佳提取工艺 根据2.1.2项下试验结果，选择最优条件下提取方法，故本试验选用55%乙醇，料液比1∶10，加热回流提取2次，每次1.5 h，作为栀子黄色素最佳提取工艺。

2.1.4 最佳提取工艺验证 精密称取5份栀子果粗粉，每份1 g，分别加入55%乙醇10 mL回流提取2次，每次1.5 h，补足减失的重量，过滤，合并滤液，旋干，转移到100    mL容量瓶中并以纯水溶解和定容，于440 nm处测吸光度。结果5次重复实验的平均吸光度0.76，相对标准偏差RSD为1.01%，表明该提取工艺合理可行。

2.2 栀子黄色素精制品与色价测定

2.2.1 栀子黄色素的提取 精密称取10 g栀子果粗粉，加入55%乙醇100 mL加热回流提取2次，每次1.5 h，补足减失的重量，过滤，合并滤液，旋干，干燥，即得栀子黄色素粗品。将粗品溶于200 mL水中，湿法上柱于已经过预处理的HPD-100A大孔树脂柱，先以水洗，再分别以20%和75%乙醇洗脱，收集75%乙醇洗脱液，减压回收溶剂，干燥，即得栀子黄色素精制品。

2.2.2 栀子黄色素色价和OD值的测定

栀子黄色素色价E1%1cm

E1%1cm（440nm）=AV100/m

式中：E1%1cm为用1 cm的比色皿，波长为440 nm，栀子黄色素溶液质量浓度为1%时的色价;A为栀子黄色素溶液的A440nm值;V为栀子黄色素溶液的体积，mL;m为栀子黄色素质量，g。

栀子黄色素OD值为238 nm 和440 nm 处吸光度的比值。

OD=A238 nm/A440 nm

栀子黄色素粗品和精制品均按国标GB7912-2010 法测定色价和OD值。测得的栀子黄色素粗品的色价为78.2，OD值为1.3;栀子黄色素精制品的色价为360，OD值为0.25。因此，利用HPD-100A大孔树脂柱色谱法可以大大地提高栀子黄色素的品质。

3 讨论

栀子主要含藏花素和栀子苷，藏花素是栀子黄色素的主要成分，而栀子苷的存在常会引起栀子黄色素的绿变。栀子苷和藏花素分别在 238 nm和440 nm 处有最大吸收峰，栀子苷的最大吸光值A238 nm与藏花素的最大吸光值 A440 nm 比值即OD比值小于0.4时，可防止栀子黄色素的绿变[5]。因此，优化栀子黄色素提取工艺，提高色素提取效率，减少其中栀子苷的含量，从而提高色素的纯度，对于提高栀子黄色素的品质具有重要意义。

本研究考察了栀子加热回流提取时乙醇浓度、料液比、提取时间和提取次数对栀子黄色素提取率的影响，结果最佳提取条件为：乙醇浓度55%、料液比1∶10、提取时间1.5 h 、提取次数2次。初步提取后，利用HPD-100A大孔树脂柱色谱法进行精制，依次采用水、20%乙醇和75%乙醇洗脱，其中用水洗可除掉氨基酸、多肽、无机盐、多糖等水溶性杂质;采用20%乙醇溶液洗脱可除掉栀子苷;最后用75% 乙醇洗脱即得栀子黄色素，经减压回收溶剂，并干燥即得栀子黄色素精制品。

大孔树脂吸附精制栀子黄色素具有吸附速度快、吸附容量大、选择性好、简单高效等优点，适合制备高色价的栀子黄色素。有研究表明，HPD-100A型大孔树脂适宜纯化栀子黄色素，精制后得到的产品质量较高[4]。本试验利用HPD-100A大孔树脂柱色谱法精制栀子黄色素，精制后的栀子黄色素的色价由原來的78.2 提高到360，OD值由原来的1.3降到0.25， HPD-100A大孔树脂柱色谱法可以大大地提高栀子黄色素的品质。

参考文献

[1]张徐，方吉雷，葛青.栀子黄色素纯化工艺的优化[J].浙江科技学院学报，2016，28（6）：456-461.

[2]周厚宁，刘超，贺圣文，等.栀子黄色素提取精制工艺的优化[J].山东农业科学2018，50（9）：134-138.

[3]罗建成，臧晋，张风.栀子黄色素提取工艺的研究[J].食品科技，2007，14（5）：23-26.

[4]涂华，陈碧琼，周锡兰.栀子黄色素的提取及纯化工艺的优化[J].贵州农业科学，2012，40（7）：192-194.

[5]章建国，余顺火，李先祥，等.两步法生产栀子蓝色素工艺条件的研究[J].食品科学，2008，29（11）：186-188.

（收稿日期：2019-08-15 编辑：刘 斌）