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        微波輔助提取紅花黃色素工藝的優(yōu)化

        2014-04-29 00:44:03張莉李勇趙建勇舒翔
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年22期
        關(guān)鍵詞:紅花工藝優(yōu)化

        張莉 李勇 趙建勇 舒翔

        摘要[目的]研究微波輔助提取紅花黃色素的工藝。[方法]采用單因素和正交試驗(yàn)的方法對(duì)微波輔助提取紅花黃色素的工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過對(duì)溶劑濃度、微波功率、處理時(shí)間等因素的探討,分析影響試驗(yàn)結(jié)果的因素,總結(jié)出微波輔助提取紅花黃色素的最合適提取方法。[結(jié)果]微波輔助提取紅花黃色素最佳提取工藝為乙醇濃度50%、處理時(shí)間40 s、微波功率為1 600 W。[結(jié)論]該研究為紅花黃色素提取工藝提供一定的理論依據(jù)。

        關(guān)鍵詞紅花;紅花黃色素;微波提??;工藝;優(yōu)化

        中圖分類號(hào)S567文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)22-07386-03

        紅花(Cartham us tinctorius L.)也稱紅花草、菊紅花,菊科2年生草本植物[1]。在藥食兼用的菊科植物紅花絨中,富含25%~30%的黃色素和1%左右的紅色素。紅花黃色素(Safflor yellow,Y)在干花中含量占20%~30%,含有多種有效成分的水溶性成分,認(rèn)為是紅花的主要效應(yīng)物質(zhì)[2]。近幾年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)紅花黃素的提取和藥理作用進(jìn)行了廣泛而深入的研究,發(fā)現(xiàn)紅花黃素是中藥紅花中提取出來的水溶性成分,不僅是一種很有價(jià)值的天然食用色素,有色澤艷麗,高溫、高壓、低溫、光、酸、還原和抗微生物等優(yōu)點(diǎn),還具有鎮(zhèn)痛、抗炎、抗疲勞、耐缺氧、降壓、抗凝血等藥理作用,在治療冠心病、高血壓病及腦溢血等疾病方面取得了一定療效[3]。

        紅花黃色素是紅花中的主要有效成分,提取方法主要有溫浸法、超聲法、有機(jī)溶媒提取等提取方法。溫浸法、超聲波萃取等方法費(fèi)時(shí)、效率低、有機(jī)試劑通常有毒,易對(duì)環(huán)境和操作人員造成危害[4],微波萃取可以克服上述方法的缺點(diǎn),具有設(shè)備簡(jiǎn)單、萃取效率高、節(jié)省試劑、污染小等特點(diǎn),廣泛用于中草藥、香料、食品和化妝品等各個(gè)領(lǐng)域,目前利用微波輔助提取天然植物有效成分有生物堿類、黃酮類、多糖、揮發(fā)油等,但微波在紅花黃色素提取上的報(bào)道則較少,該試驗(yàn)探討了微波輔助萃取對(duì)紅花黃色素提取效果的影響,為推動(dòng)其在紅花黃色素提取上的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

        1材料與方法

        1.1材料

        1.1.1原料與試劑。紅花(新疆吉木薩爾縣)、乙醇(天津試劑三廠)。

        1.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備。數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠)、WD900B型微波爐(順德市格蘭仕電器實(shí)業(yè)有限公司)、PL203 電子天平(上海天平儀器廠)、TU1810紫外可見分光光度計(jì)(北京譜析通用儀器有限責(zé)任公司)、722型可見光分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司制造)。

        1.2試驗(yàn)方法

        1.2.1樣品的制備。將干燥的紅花樣品放入研缽中研磨5 min,過30目篩。

        1.2.2試驗(yàn)方案。稱取0.5 g紅花樣品于磨口燒瓶,加入100 ml溶劑,采用微波處理后,取1 ml移入10 ml比色管,溶劑定容,分光光度計(jì)進(jìn)行光譜掃描,確定色素的最大吸收波長(zhǎng),用吸光度值的大小間接反映紅花黃色素的含量。

        1.2.3最大吸收波長(zhǎng)的確定。移取1 ml提取液至10 ml比色管中,以提取溶劑定容。分光光度計(jì)全波掃描確定其最大吸收波長(zhǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅花黃色素在可見光波長(zhǎng)410 nm下有最大特征吸收峰(圖1),確定其可見光最大吸收波長(zhǎng)為410 nm。

        圖1紅花黃色素光譜掃描曲線1.2.4微波輔助提取色素的最佳方案。

        1.2.4.1單因素試驗(yàn)。為獲得最佳的水解效果, 通過單因素試驗(yàn)逐一考察了微波處理的功率、處理時(shí)間、溶劑等因素對(duì)提取效果的影響。各因素的試驗(yàn)范圍為:設(shè)定微波處理功率為1 000、1 200、1 400、1 600、1 800 W,處理時(shí)間為20、30、40、50、60 s,溶劑為30%、40%、50%、60%、70%的乙醇,測(cè)定提取液在最大吸收波長(zhǎng)的吸光度,以吸光度為指標(biāo)評(píng)價(jià),按照單元操作進(jìn)行, 除所研究因素, 提取溫度30 ℃起,因?yàn)闇囟茸兓艿焦β屎吞崛r(shí)間變化的影響,而乙醇沸點(diǎn)為78 ℃,隨著功率的增加、時(shí)間的延長(zhǎng),提取液溫度必然會(huì)變化,所以乙醇揮發(fā)情況也是不可知因素。

        1.2.4.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化提取條件。根據(jù)單因素試驗(yàn)可以看出微波處理功率、處理時(shí)間、溶劑的濃度和溫度之間存在復(fù)雜關(guān)系,選擇微波處理功率、處理時(shí)間、溶劑比作為影響提取效率的決策變量, 進(jìn)一步討論它們對(duì)提取效率的影響、各因素之間的關(guān)系和最佳組合。在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上, 選擇微波功率為1 000~1 800 W、處理時(shí)間為20~60 s,溶劑為30%~70%乙醇, 進(jìn)行三因素五水平正交試驗(yàn)(表1)。

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