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        楊梅葉中花色苷提取工藝優(yōu)化

        2018-12-20 09:04:00胡明華
        中國食物與營養(yǎng) 2018年11期
        關鍵詞:葉中緩沖溶液花色

        金 茜,趙 特,胡明華

        (遵義師范學院,貴州遵義 563006)

        花色苷是目前清除氧自由基和脂質(zhì)過氧化的抑制劑之一[1-9],是一種天然色素,在歐美等國家已廣泛應用于醫(yī)藥和保健食品行業(yè)[10-11]。提取花色苷的方法有雙水相法、超聲波法、微波法、酶解法等[12-14]等。本試驗以恒溫水浴震蕩器為輔助儀器,采用溶劑提取法進行花色苷的提取,為楊梅葉資源綜合利用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 儀器與試劑

        儀器:SHIMADZU AUX220 電子天平,日本島津;T6新世紀紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司;TGL-16G離心機,上海安亭科學儀器廠制造;SHA-B恒溫水浴震蕩器,金壇市科析儀器有限公司;FW135中草藥粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司;ZK-82B真空干燥箱,天津天有利科技有限公司;pHS-3C型精密算度計,上海大普儀器有限公司。

        試劑:無水乙醇(AR)、混合磷酸鹽緩沖溶液(pH=6.86)、氯化鉀(AR)、濃鹽酸(AR)、乙酸鈉(AR)、pH1.0氯化鉀緩沖溶液、pH4.5乙酸鈉緩沖溶液,所有試劑均購自成都試劑廠。

        1.2 材料

        楊梅葉,2016年6月—2017年1月采摘于遵義,洗凈后晾干或低溫烘干,粉碎,避光保存。

        1.3 楊梅葉中花色苷的提取方法

        準確稱取一定量的楊梅葉粉末,以80%的乙醇為提取劑,鹽酸質(zhì)量分數(shù)為0.3%,在60℃的恒溫水浴震蕩器里浸提60min,于5 000r/min離心10min。

        1.4 花色苷最大吸收光譜的測定

        提取液用紫外可見分光光度計進行光譜掃描,測定楊梅葉中花色苷的最大吸收波長。由圖1可知,楊梅葉花色苷在520~550nm之間有明顯的吸收峰,在538nm處有最大吸收,故其最大吸收波長為538nm。

        圖1 楊梅葉花色苷特征吸收光譜

        1.5 pH示差法測定花色苷含量

        在不同的pH條件下,花色苷會表現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu),當pH=1.0時,花色苷以有色的黃烊鹽正離子的形式存在;當pH=4.5時,則以無色半酮縮醛形式存在。兩種物質(zhì)的吸光度有很大差別,但結(jié)構(gòu)都相對穩(wěn)定,故可用pH示差法測定花色苷的含量[15]。各取上清液1mL,分別加入氯化鉀緩沖溶液(pH1.0)和醋酸鈉緩沖溶液(pH 4.5)各9mL,混合后平衡1h,用乙醇溶液作空白,在最大吸收波長λmax和700nm(校正渾濁度)處測得稀釋后樣品的吸光值。根據(jù)式(1)、(2)計算花色苷的含量。

        花色苷濃度(mg/L)=[(Aλmax-Aλ700)pH 1.0-(Aλmax-Aλ700)pH 4.5]×Mw×DF×1 000/k

        (1)

        式(1)中,Mw—相對分子質(zhì)量;DF—樣品稀釋倍數(shù);k—摩爾吸光系數(shù)。當k未知或樣品成分未知時,將矢車菊-3-葡萄糖苷作為標準物,此時Mw=449.2,k=26 900。

        花色苷含量m(mg/g,DW)=C×V/m0

        (2)

        式(2)中,DW—樣品為干重狀態(tài);V—浸提液體積;m0—樣品干重時的質(zhì)量。

        2 單因素試驗與分析

        2.1 乙醇濃度的選擇及對花色苷提取率的影響

        由圖2可知,花色苷的提取率隨乙醇濃度的變化而改變,當乙醇濃度為80%時,花色苷提取率最高。

        表1 花色苷提取率隨乙醇含量的變化

        圖2 乙醇含量對花色苷提取量的影響

        2.2 提取時間對花色苷提取率的影響

        由圖3可知,當提取時間為60min時,花色苷的提取率達到最大,隨后花色苷的提取量下降。隨著提取時間的延長導致了其他成分含量的增加,且提取率下降,同時延長了試驗的時間,因此選取60min作為提取的最佳時間。

        圖3 提取時間對花色苷提取量的影響

        表2 花色苷提取率隨時間的變化

        2.3 提取溫度對花色苷提取率的影響

        由圖4可知,當溫度不斷升高,楊梅葉中花色苷的提取率不斷上升,當提取溫度達到60℃時提取率達到最大,并隨溫度的升高而急劇下降,與文獻[16]結(jié)果一致,可能是花色苷的結(jié)構(gòu)在較高的溫度環(huán)境下受到了破壞,因此提取花色苷的溫度應控制在60℃左右。

        表3 花色苷提取率隨提取溫暖的變化

        圖4 提取溫度對花色苷提取量的影響

        2.4 料液比對花色苷提取率的影響

        由圖5可知,隨著料液比的增加花色苷的提取率不斷上升,當料液比為1∶70時,花色苷的提取率趨于穩(wěn)定,因此選取的料液比為1∶70。

        表4 花色苷提取率隨料液比的變化

        圖5 料液比對花色苷提取量的影響

        2.5 最佳鹽酸濃度對花色苷提取率的影響

        由圖6可知,當鹽酸濃度為0.3%時,花色苷的提取率達到最大,當酸度過高時花色苷的提取率反而下降,可能是花色苷中的糖苷鍵水解導致色苷提取率下降[17]。因此試驗時選取0.3%的鹽酸濃度。

        表5 花色苷提取率隨鹽酸濃度的變化

        圖6 鹽酸體積分數(shù)對花色苷提取量的影響

        2.6 最佳提取次數(shù)對花色苷提取率的影響

        由圖7可知,當提取次數(shù)為1時,楊梅葉中花色苷的提取率最高,因此提取次數(shù)為1。

        表6 花色苷提取率隨提取次數(shù)的變化

        圖7 提取次數(shù)對花色苷提取量的影響

        3 花色苷提取的多因素正交試驗

        按照四因素三水平進行正交試驗L9(34),對浸取時間、浸提溫度、乙醇含量、料液比4個因素進行優(yōu)選(表7、表8)。由極差(R)分析知,料液比對楊梅葉中花色苷的提取影響較大,其次是提取溫度和提取時間,影響最小的是提取劑濃度,即A>D>C>B,比較綜合各因素的 K 值,最佳提取工藝為料液比為1∶70、乙醇含量為80%、溫度為60℃、提取時間為60min,此條件下的提取率最高。

        表7 正交試驗因素水平

        表8 正交試驗結(jié)果

        4 結(jié)論

        楊梅葉花色苷最佳提取工藝為料液比為1∶70、乙醇含量為80%、溫度為60℃、提取時間為60min,此條件下的提取率最高。該提取方法操作簡單、方便、無污染。從楊梅葉中提取的花色苷粗產(chǎn)品可進一步純化,用于飲料、食品及醫(yī)藥中,為充分利用楊梅葉資源提供了參考依據(jù)?!?/p>

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