摘要：花青素是一種廣泛存在于植物中的水溶性天然色素。本文綜述了國內(nèi)外花青素的提取方法，并對(duì)花青素的研究予以展望。

關(guān)鍵詞：花青素 提取 研究

中圖分類號(hào)：S539 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2015）04-0015-01

Abstract：Anthocyanins widely exist in plants as a kind of water soluble natural pigment. The research on extraction of anthocyanin was summarized and Prospected.

Key Words： Anthocyanins； Extraction； Research

花青素（anthocyanins）是一類屬于多酚類化合物的水溶性天然色素，廣泛分布于植物的花、果實(shí)、莖、葉等器官細(xì)胞液中。天然花青素色彩鮮艷，植物的花瓣、果實(shí)因富含花青素而呈現(xiàn)明亮的顏色?，F(xiàn)有資料表明，已知的20多種天然花青素中，常見的有飛燕草色素、矢車菊色素、牽牛色素、天竺葵色素、芍藥色素和錦葵色素這6種。自然條件下游離狀態(tài)的花青素極少見，而常常與一個(gè)或多個(gè)葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖等通過糖苷鍵形成花色苷。據(jù)文獻(xiàn)顯示，已知天然存在的花色苷多達(dá)250多種。花青素具強(qiáng)極性，易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等極性溶液，不溶于乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。在紫外與可見光區(qū)域均具較強(qiáng)吸收，紫外區(qū)最大吸收波長在280 nm附近，可見光區(qū)域最大吸收波長在500～550nm范圍內(nèi)。本文重點(diǎn)就近年來國內(nèi)外學(xué)者對(duì)花青素的提取方法研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 花青素的提取方法

提取是分離、純化和測定花青素的重要環(huán)節(jié)，如何充分提取植物中的花青素一直是花青素生產(chǎn)、使用、科學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。近年來，在傳統(tǒng)提取方法的基礎(chǔ)上，一些新的提取方法如微波提取、超聲波提取、超臨界提取、大孔吸附樹脂分離提取等得到了有效應(yīng)用。

1.1 溶劑萃取法

溶劑萃取法是提取花青素最常見的方法，常常采用甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、水等混合溶劑作為萃取溶劑。該方法的關(guān)鍵是選擇有效溶劑，要求被提取的有效成分在溶劑中有較大的溶解度，同時(shí)要避免大量的雜質(zhì)溶解。在提取溶劑中加入一定濃度的甲酸或者鹽酸，可防止非酰基化的花青素在提取過程中降解，但甲酸、鹽酸又會(huì)導(dǎo)致酰基化的花青素在蒸發(fā)濃縮時(shí)部分或全部水解。為避免?；幕ㄇ嗨厮?，有選擇弱酸如酒石酸、檸檬酸代替鹽酸。提取物中的脂溶性成分，需采用有機(jī)溶劑例如正己烷、石油醚、乙醚等進(jìn)行萃取以去除。此外，浸提時(shí)間、浸提溫度、料液比等因素對(duì)提取效果有直接影響。陳長應(yīng)[1]用酸性甲醇溶液作為提取溶劑，優(yōu)化了溶液酸堿度、漫提時(shí)間、提取溫度、料液比，完成了對(duì)黑豆皮中花青素的提取。溶劑萃取法原理簡單，對(duì)設(shè)備要求不高，但提取時(shí)間長，生產(chǎn)效率較低，且有機(jī)溶劑對(duì)人體具有毒副作用。

1.2 超聲波提取

超聲波作為一種輔助提取手段，具有操作方便、快速高效、清潔無公害的特點(diǎn)，集中應(yīng)用于植物藥用成分、多酚、植物油以及其他功能成分的提取等研究領(lǐng)域。左勇[2]等人以桑椹酒糟為原料，乙醇溶液為提取劑，優(yōu)化超聲波輔助提取花青素的最佳條件為0.1%HCl-77%乙醇溶液，料液比為1：24（g/mL），超聲溫度50℃，超聲波功率400W，結(jié)果顯示花青素提取量的預(yù)測值為2.51805 mg/g，實(shí)測值為2.392 mg/g。姜慧[3]等人以乙醇為浸提劑，采用常規(guī)浸提法和超聲波輔助浸提法提取黑豆皮花青素。結(jié)果表明，超聲波提取時(shí)間僅30 min，黑豆色素浸出量已基本達(dá)到最高值，而常規(guī)水浴提取則耗時(shí)90 min。原因是超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高加速度、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng)，增大了物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的頻率和速度，增強(qiáng)了溶劑對(duì)植物組織的滲透及對(duì)細(xì)胞壁的破壞，從而加速活性成分的釋放，縮短提取時(shí)間，提高了效率[4]。

1.3 微波提取

微波提取的原理是基于在微波場中，不同結(jié)構(gòu)的基體物質(zhì)吸收微波能力的差異，使基體中某些區(qū)域或提取體系中某些組分被選擇性加熱，從而使得被提取物從基體或體系中分離，進(jìn)入介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)較差的提取溶劑中[5]。微波提取中藥成分和植物中香精香料的研究成果表明，該提取技術(shù)產(chǎn)率高，雜質(zhì)少，溶劑用量少。常思思[6]采用微波提取技術(shù)從蠶豆殼中提取花青素?？疾炝宋⒉üβ省⑻崛r(shí)間、溶劑濃度、料液比、浸泡時(shí)間、提取次數(shù)等因素對(duì)花青素提取率的影響。結(jié)果最佳提取條件為：微波功率400 W，提取時(shí)間10min，料液比1：10，浸泡時(shí)間2h，提取次數(shù)3次。

1.4 超臨界流體萃取

超臨界流體萃取利用壓力和溫度對(duì)超臨界流體溶解能力的影響進(jìn)行提取?；w物質(zhì)在超臨界狀態(tài)下與超臨界流體接觸，待分離組分按極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小被選擇性的依次萃取出來。超臨界流體萃取能耗低、無環(huán)境污染、參數(shù)易控制，在中藥和天然產(chǎn)物有效成分的提取分離中有很好的應(yīng)用前景，缺點(diǎn)是設(shè)備成本高。成智濤[7]等人以“紫秋”刺葡萄種子為原料，探討了超臨界CO2萃取刺葡萄籽花青素的最佳工藝。研究結(jié)果表明，最佳工藝條件為：以60%的乙醇為夾帶劑，萃取壓力30 MPa，萃取溫度55℃，料液比1︰0.8，在此條件下，花青素的產(chǎn)率為17.58 mg/100g，純度可達(dá)89.7%。

1.5 大孔吸附樹脂分離提取

大孔吸附樹脂是近幾十年發(fā)展起來的一種具有多孔立體結(jié)構(gòu)、人工合成的有機(jī)高分子聚合物，因其其特殊的理化性質(zhì)和吸附性能，在化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保和食品等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。研究表明大孔吸附樹脂技術(shù)對(duì)植物中花青素具有較好較好分離效果。曹明華[8]等人以葡萄籽為原料，考察了6種大孔吸附樹脂的靜態(tài)吸附與解吸性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：03F3大孔吸附樹脂吸附葡萄籽中花青素能力最佳；當(dāng)花青素提取液濃度為2.0mg/mL、上柱流速為1.0 mL/min、40%（v/v）乙醇溶液解吸、解吸流速為1.0 mL/min時(shí)，花青素純度可達(dá)85.80%，回收率86.60%。

1.6 其他提取方法

包括微生物發(fā)酵或酶解法、超高壓輔助提取、高壓脈沖電場輔助提取、亞臨界水輔助提取、γ-射線輻照輔助提取等方法應(yīng)用于植物花青素的提取研究。此外，許多單一提取方法有利有弊，因此許多學(xué)者嘗試?yán)寐?lián)合輔助提取方式來獲得更高的提取產(chǎn)率。葉春皓[9]等人將超臨界流體萃取技術(shù)與大孔樹脂吸附技術(shù)結(jié)合以分離純化葡萄籽中花青素。首先，采用超臨界CO2從葡萄籽中提取葡萄籽油，將萃取余物通過水醇溶液提取和加醇沉淀技術(shù)粗提花青素，再從五種大孔吸附樹脂中篩選出最佳樹脂吸附分離花青素。通過優(yōu)化工藝，該方法分離得到的花青素含量為97.82%，總提取率為4.88%。

2 結(jié)語

我國是植物資源大國，花青素資源非常豐富，然而在花青素的開發(fā)利用上，無論規(guī)模還是技術(shù)，與國外相比仍有很大的差距。英國、日本、保加利亞、美國等在花青素提取純化方面的技術(shù)已相當(dāng)成熟，新的方法技術(shù)如超高壓輔助提取、高壓脈沖電場輔助提取、亞臨界水輔助提取等，為花青素的提取分離開辟了新的途徑。為加快我國花青素資源的開發(fā)利用，尋求一種自動(dòng)化、溶劑用量小、高提取率、快速的提取分離技術(shù)彌足重要。

參考文獻(xiàn)

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