羅義發(fā) 田妍基 周三女 潘斌 施滿容 劉麗清

摘要：本試驗研究了以閩東福鼎的梔子為原料，探討常規(guī)乙醇浸提和超聲輔助浸提對梔子黃色素提取效果的影響，超聲輔助浸提所得到的梔子黃色素提取液的OD值指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)乙醇浸提，其中，浸提溫度40℃、液固比5∶1、浸提時間50min、乙醇濃度60%、超聲功率60%的超聲輔助浸提法，因有利于節(jié)省時間、能源和成本，為最優(yōu)提取方法。

關(guān)鍵詞：梔子；梔子黃色素；常規(guī)乙醇浸提；超聲輔助提取

梔子黃色素是從梔子的果實中提取的天然色素，是一種橙色、極易溶于水的粉末，其主要成分是類胡蘿卜素類的藏花素和藏花酸。從梔子果實中提取分離出梔子黃色素的浸提法中，采取傳統(tǒng)的水提法提取的效率很低，而且提取物中含有很多的多糖類物質(zhì)，所以經(jīng)常需加入甲醇、乙醇、丙酮等溶劑來強化提取，相應(yīng)的提取方法有水提法、醇提法、微波法、超聲波法、膜分離技術(shù)等。本研究以閩東福鼎的梔子為原料，采用乙醇作為提取溶劑，探討常規(guī)溶劑浸提和超聲輔助浸提對梔子黃色素提取效果的影響，旨在開發(fā)低成本、無環(huán)境污染的梔子黃色素提取新工藝，為梔子黃色素的制備和產(chǎn)業(yè)化提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)指導(dǎo)。

1. 材料與方法

1.1 材料及試劑

供試材料采自福建省福鼎市貫嶺鄉(xiāng)梔子栽培基地，選擇大小均勻、色澤一致、無病蟲、無損傷的健康梔子果實，果實粉碎后，在干燥條件下保存?zhèn)溆谩Ｒ掖紴榉治黾儭?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1750紫外可見分光光度計（島津儀器（蘇州）有限公司）；XMTE-8112電熱恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設(shè)備有限公司）；S22H超聲波清洗機（致微（廈門）儀器有限公司）；BS210S電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；HR2827飛利浦?jǐn)嚢铏C（飛利浦家庭電器有限公司）；Neofuge13R高速冷凍離心機（上海力申科學(xué)儀器有限公司）。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 梔子黃色素乙醇浸提工藝參數(shù)優(yōu)化在單因素預(yù)試驗的基礎(chǔ)上，取1g的梔子粉，根據(jù)L9（34）正交試驗設(shè)計方案，研究浸提溫度（A）、乙醇濃度（B）、液固比（C）、提取時間（D）等浸提條件對梔子黃色素提取效果的影響，試驗因素和水平的設(shè)計見表1。梔子粉末經(jīng)過乙醇溶液浸提后離心，UV-1760型分光光度計測定上清液在440nm波長處的吸光值A(chǔ)440，以確定出最優(yōu)的梔子黃色素乙醇浸提工藝參數(shù)。

1.3.2 超聲輔助浸提梔子黃色素工藝參數(shù)優(yōu)化在單因素試驗的基礎(chǔ)上，取1g的梔子粉，根據(jù)L16（45）正交試驗設(shè)計方案，研究浸提溫度（A）、液固比（B）、超聲功率（C）、乙醇濃度（D）、浸提時間（E）等提取條件對梔子黃色素浸提效果的影響，試驗因素和水平的設(shè)計見表1。梔子粉經(jīng)過超聲輔助乙醇溶液浸提后離心，UV-1760型分光光度計測定上清液在440nm波長處的吸光值A(chǔ)440，以確定出最優(yōu)的超聲輔助乙醇浸提梔子黃色素工藝參數(shù)。

1.3.3 梔子黃色素常規(guī)乙醇浸提和超聲輔助浸提最優(yōu)工藝比較以常規(guī)乙醇浸提和超聲輔助浸提最優(yōu)浸提工藝下連續(xù)三次浸提的梔子黃色素提取液為材料，測定提取液的OD值。

2. 結(jié)果與分析

2.1 梔子黃色素乙醇浸提工藝參數(shù)優(yōu)化

梔子黃色素乙醇溶液浸提的正交試驗結(jié)果見表3。由極差分析可以看出，影響乙醇溶液浸提梔子黃色素的各因素主次順序為：液固比（C）>乙醇濃度（B）>浸提時間（D）>浸提溫度（A），最佳組合為A2B2C1D2，即乙醇濃度70%，提取溫度40℃，提取時間3h，液固比5∶1。

2.2 超聲輔助乙醇浸提梔子黃色素工藝參數(shù)優(yōu)化

超聲輔助乙醇溶液浸提梔子黃色素的正交試驗結(jié)果見表4。由極差分析可以看出，影響超聲輔助乙醇溶液浸提梔子黃色素的各因素主次順序為：液固比（B）>乙醇濃度（D）>浸提時間（E）>超聲功率（C）>浸提溫度（A），最佳組合為A2B1C2D2E3，即浸提溫度40℃，液固比5∶1，超聲功率60%，乙醇濃度60%，浸提時間50min。

2.3 梔子黃色素常規(guī)乙醇浸提和超聲輔助浸提最優(yōu)工藝比較

分別采用最優(yōu)工藝條件提取梔子黃色素，比較兩種浸提方法所提取的梔子黃色素溶液的相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果見表5。由表5可見，超聲輔助浸提所得到的梔子黃色素提取液的OD值指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)乙醇浸提。超聲輔助浸提更能為后續(xù)工序節(jié)約時間、能源和成本。因此，今后的研究開發(fā)及生產(chǎn)中，選用超聲輔助浸提提取梔子黃色素為最佳工藝選擇。

3.結(jié)論

本試驗研究了以閩東福鼎的梔子為原料，探討常規(guī)乙醇浸提和超聲輔助浸提對梔子黃色素提取效果的影響，超聲輔助浸提所得到的梔子黃色素提取液的OD值指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)乙醇浸提。其中，浸提溫度40℃、液固比5∶1、浸提時間50min、乙醇濃度60%、超聲功率60%的超聲輔助浸提法，因有利于節(jié)省時間、能源和成本，為最優(yōu)提取方法。

作者簡介：

羅義發(fā)（1977-），男，漢族，福建清流人，寧德職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物技術(shù)系，碩士研究生，講師、工程師，主要從事植物中有效成分的提取分離、微生物轉(zhuǎn)化、微生物發(fā)酵的研究。

基金項目：

福建省中青年教師教育科研項目立項項目（科技類）（JAT171135）；寧德市科技計劃項目（20170072）；寧德職業(yè)技術(shù)學(xué)院育苗基金項目（YM2016ZR03）資助項目。