摘要 采用超聲波輔助提取技術獲得紫薯花青素，通過試驗優(yōu)選最佳提取工藝并分析其抗氧化活性。采用L9（34）正交試驗，以花青素浸提量為考察指標，優(yōu)選最佳提取工藝；以水楊酸捕獲法分析花青素對·OH自由基的清除能力。結果表明，紫薯花青素超聲浸提的最佳工藝為乙醇體積分數80%、提取時間20 min、提取溫度25 ℃、料液比1∶20。此工藝條件簡單方便，穩(wěn)定性好，可用于工業(yè)化生產。紫薯花青素穩(wěn)定性好，抗氧化活性強，安全性高。

關鍵詞 紫薯；花青素；提取工藝；抗氧化活性；水楊酸捕獲法

中圖分類號 TS264.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0239-02

Abstract Purified anthocyanin was obtained by ultrasonic assisted extraction.The optimum extraction process was optimized and its antioxidant activity was analyzed.The optimal extraction process was optimized by using L9（34） orthogonal test and taking anthocyanin extractire amount as index，and the extraction ability of anthocyanin to ·OH free radical was analyzed by salicylic acid capture method.The results showed that the optimum extraction conditions were as follows：the volume fraction of ethanol was 80%，the extraction time was 20 min，the extraction temperature was 25 ℃，and the ratio of material to liquid was 1∶ 20.This process conditions are simple and convenient，with good stability，can be used for industrial production.Solanum tuberdsm anthocyanin have good stability，strong antioxidant activity and high safety.

Key words Solanum tuberdsm；anthocyanin；extraction process；antioxidant activity；salicylic acid capture method

花青素（Anthocyanidin），屬類黃酮化合物?；ㄇ嗨卮嬖谟谥参锛毎囊号葜校捎扇~綠素轉化而來，是一類水溶性天然色素。在植物細胞液泡不同的pH值條件下使花瓣呈現不同的顏色。在酸性條件、堿性條件下分別呈紅色（或紫色）、藍色，其顏色的深淺與花青素的含量呈正相關性，可用分光光度計快速測定[1-2]?；ㄇ嗨亟Y構中含有多個酚羥基，可作為羥基供體，是一種自由基清除劑，已成為天然抗氧化劑開發(fā)的重要對象。

紫薯的薯肉呈紫色至深紫色。紫薯富含硒元素和花青素，是花青素的主要原料之一。由于紫薯花青素特有的?；鶊F，對光、熱等的敏感度下降[3-4]，較之一般無?；鶊F的花青素，紫薯花青素具有更好的耐光性和耐熱性。本文以紫薯花青素為研究對象，采用超聲波輔助技術進行提取，對其超聲波提取工藝及條件進行優(yōu)選試驗，并分析紫薯中花青素的抗氧化活性，以期為紫薯的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為紫薯，購自西安市長安區(qū)何家營菜市場。試驗試劑有二氯甲烷、1，8-二羥基蒽醌、硫酸亞鐵三水合醋酸鈉、乙醇、醋酸鎂、甲醇、TPTZ（2，4，6-三吡啶基-S-三嗪）、鹽酸、鐵粉、冰醋酸、三氯化鐵，均為分析純，購置于西安化學試劑廠。試驗儀器有BILON-650CT超聲波提取機（上海比郎儀器制造有限公司）、CJJ-931磁力攪拌器（江蘇環(huán)宇科學儀器廠）、UV-2550 紫外分光光度計（日本島津）、RE-5210旋轉蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）。

1.2 試驗方法

1.2.1 花青素提取工藝。取新鮮紫薯清洗晾干，切成1～3 mm的薄片置于40 ℃干燥箱中，低溫烘干4 h。粉碎后過40目篩，備用。在100 mL燒杯中放入5.0 g紫薯粉，并加入一定量的75%乙醇浸潤，密封，電磁攪拌[5-6]。然后調超聲波功率為100 W，在一定溫度下用超聲波提取一定時間，趁熱抽濾，抽濾結束后取過濾樣品離心（3 000 r/min）10 min，得到澄清的花青素上清液，將上清液稀釋10倍，放入紫外分光光度計中，在波長為530 nm條件下測定吸光度[7-9]，3次重復，記錄試驗結果，取平均值。

1.2.2 花青素標準曲線的繪制。準確配制質量濃度為0.50 mg/mL的花青素標準溶液，分別吸取0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.50 mL置于10支10 mL具塞比色管中，各加入甲醇溶液至1.0 mL，然后加入正丁醇-鹽酸溶液（體積比為95∶5）6.0 mL和2%（質量分數）硫酸鐵銨溶液（臨用時配制）0.2 mL，搖勻后，置沸水浴中加熱40 min，然后迅速冷卻，在波長為530 nm下測定花青素標準溶液吸光度，得到標準曲線方程。

1.3 正交試驗設計

試驗選擇4個因素，即乙醇體積分數（A）、超聲時間（B）、超聲溫度（C）、料液比（D），每個因素設置3個水平，以花青素的浸提量（mg/g）為考察指標，進行L9（34）正交試驗，如表1所示。

1.4 紫薯花青素抗氧化作用分析

·OH是一種毒性強、難清除的氧自由基，會損傷機體組織器官的生物功能。試驗中采用水楊酸捕獲法[10-11]，即利用Fenton反應產生高活性的·OH自由基，能與水楊酸結合并生成有色物質，但若在反應體系中加入抗氧化物質（·OH自由基清除劑），則與水楊酸結合的·OH自由基數量減少，從而減少有色物質生成量[11-12]。將不同濃度的紫薯提取物分別加在Fenton反應體系中，并監(jiān)測吸光度的變化，計算·OH自由基的清除率，可以體現出抗氧化物質的活性。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

以花青素標準液的濃度（mg/mL）為橫坐標，在530 nm處吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，如圖1所示。可以看出，花青素在0.005～0.030 mg/mL的濃度范圍內線性良好，所得回歸方程為y=40.66x+0.08，R2=0.998 5。

2.2 正交試驗結果

如表2所示，各個因素及其交互作用對結果影響的主次順序為超聲時間（B）>料液比（D）>超聲溫度（C）>乙醇體積分數（A）。最優(yōu)組合為A2B3C1D4，即超聲波輔助提取紫薯花青素的最優(yōu)提取條件為提取劑中乙醇體積分數80%、提取時間20 min、提取溫度25 ℃、料液比1∶20，該試驗條件下所得提取液的浸提量為0.71 mg/g[11]。

2.3 紫薯花青素的抗氧化活性

BHT的化學名稱為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，中文名為抗氧化246，是食品加工常用的一種化學合成的抗氧化劑。試驗中將不同濃度的紫薯花青素與BHT的抗氧化活性進行比較，結果如圖2所示。2種物質均能較強地清除由Fenton反應所產生的·OH自由基，紫薯花青素與BHT的抗氧化活性相當，而紫薯花青素具有更高的安全性[11-12]。

3 結論

超聲波輔助提取技術具有快捷方便和安全性高的優(yōu)點。研究中利用超聲波提取法，以花青素的浸提量為評價指標，確定其最佳提取工藝條件為乙醇體積分數80%、提取時間20 min、提取溫度25 ℃、料液比1∶20[11]。經同時選取常見的、毒性強、難清除的·OH自由基為對象，考察紫薯花青素的抗氧化能力，結果發(fā)現紫薯花青素的抗氧化活性與BHT的抗氧化活性相當[11-12]，但紫薯花青素具有更高的安全性。這為天然抗氧化劑的研究開發(fā)提供了理論依據[13-16]。

4 參考文獻

[1] 王冬梅，王建玲，孫妮娜，等.紫甘薯的營養(yǎng)成分及開發(fā)利用研究[J].安徽農業(yè)科學，2014，42（20）：6762-6763.

[2] 李金星，胡志和，馬立志，等.超聲波輔助提取藍莓果渣中花色苷的條件研究[J].食品工業(yè)科技，2013，16（20）：255-257.

[3] 許青蓮，邢亞閣，車振明，等.超聲波提取紫薯花青素工藝條件優(yōu)化研究[J].食品工業(yè)，2013，21（4）：97-99.

[4] 李琪，劉大苗，陳蘭，等.超聲波法提取紫薯花青素的工藝研究[J].中國果菜，2014（12）：21-24.

[5] 回晶，崔學敏，付楊，等.紫薯花青素超聲提取工藝研究[J].遼寧大學學報（自然科學版），2015（1）：74-78.

[6] 陳煉紅，伍紅，李明珠.紫薯花青素提取工藝優(yōu)化研究[J].西南民族大學學報（自然科學版），2012（3）：396-400.

[7] 田喜強，董艷萍.超聲波輔助提取紫薯花青素及抗氧化性研究[J].中國釀造，2014（1）：77-80.

[8] 張衛(wèi)波，楊豆，樊華.超聲波輔助提取紫薯花青素工藝條件優(yōu)化研究[J].飲料工業(yè)，2017，20（1）：9-12.

[9] 史光輝，胡志和，馬科銘，等.紫薯花青素提取條件優(yōu)化及淀粉等產物的制備[J].食品科學，2014（22）：39-45.

[10] 文鏡，張西，常平.通過檢測小鼠體內羥自由基含量評價保健食品的抗氧化功能[J].食品科學，2008，29（1）：286-291.

[11] 趙紅巖.決明子生品中游離蒽醌的提取工藝優(yōu)化和抗氧化活性分析[J].農產品加工，2015（14）：30-32.

[12] 趙紅巖.決明子炮制前后化學成分變化研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2010（10）：2516-2518.

[13] 田喜強，董艷萍，馬松艷，等.紫薯花青素的穩(wěn)定性及其抗氧化性研究[J].食品工業(yè)，2014（8）：49-51.

[14] 韓成云，趙志剛，曾琳.紫薯花青素的提取及穩(wěn)定性比較研究[J].食品科技，2016（1）：165-169.

[15] 田麗君，劉志偉，張艷.酶法輔助提取紫薯花青素研究[J].武漢工業(yè)學院學報，2012（2）：1-4.

[16] 劉倩，齊計英，韓靜， 等.響應面法優(yōu)化回流提取紫薯花青素工藝[J].生物技術通報，2014（12）：97-104.