紫色馬鈴薯紅色素提取方法研究

陳孝賞　陳偉強　吳建民　蘭愛偉　陸國權

摘要針對馬鈴薯紅色素的提取方法進行研究，結果表明：以0.075%硫酸溶液作浸提劑，在60℃的溫度條件下加熱30min，物料配比1∶50（g/mL），該條件下提取紫色馬鈴薯紅色素效果較好。

關鍵詞紫色馬鈴薯；紅色素；提??；純化

中圖分類號 TS264.4 文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2009）04-0020-02

隨著人們生活水平的提高，食用色素的安全性日益受到人們的普遍關注。目前，我國雖然仍以使用合成色素為主，但天然色素的開發(fā)和應用已成為研究熱點。天然色素安全性高、色調(diào)自然、柔和，同時兼?zhèn)錉I養(yǎng)和藥理作用，它的開發(fā)、應用，對保障人類身心健康，滿足綠色、環(huán)保需求均具有十分重要的意義。紫色馬鈴薯是馬鈴薯的一個特殊品種類型，因其富含紅色素，是一種重要天然色素源，引起許多學者的關注。紫色馬鈴薯紅色素是從紫色馬鈴薯塊根中浸提出來的一種天然紅色素，色澤鮮亮自然，無毒，無特殊氣味，具有多種營養(yǎng)、藥理和保健功能，是一種理想的天然食用色素資源。但是目前鮮見有關彩色馬鈴薯色素提取方法的研究報道。筆者就彩色馬鈴薯色素的提取方法進行研究，以期為彩色馬鈴薯品種的選育、利用及天然色素的產(chǎn)業(yè)化提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗所用紫色馬鈴薯品種為“紫羅蘭”馬鈴薯，浙江產(chǎn)。試劑：檸檬酸、95%乙醇溶液、醋酸、鹽酸和硫酸，均為分析純。儀器：HHS-21型電熱恒溫水浴器、PL-203型電子天平、751G分光光度計、真空旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器、日本島津UV-240紫外分光光度計、PHS-25型pH計、HL-多功能粉碎機等。

1.2試驗方法

1.2.1原料的預處理。將新鮮紫色馬鈴薯洗凈、切片、研碎、過篩、裝保鮮袋備用。

1.2.2提取溶劑的篩選。分別選擇含0.5%檸檬酸的95%乙醇溶液、含0.5%醋酸的95%乙醇溶液、0.5%鹽酸溶液、0.5%檸檬酸溶液、0.5%硫酸溶液作為提取溶劑，從紫色馬鈴薯中提取紅色素，按1∶10的物料比在60℃下水浴1h后，冷卻用雙層濾紙過濾，用分光光度計測各組的OD值，篩選出合適的提取溶劑。

1.2.3最佳提取方法的選擇。為了確定提取色素的最佳條件，筆者利用3因素4水平正交試驗研究各因素對工藝的影響，即研究浸提劑的濃度、浸提溫度、浸提時間及不同物料配比4個因素對馬鈴薯紅色素提取率的影響。選用L9（34）正交表來設計試驗，各變量水平參照其他色素提取方法來確定[1，2] 。各處理測量值換算成色價后進行統(tǒng)計分析。各測量值重復2次，取平均值作為試驗指標。

1.2.4最適pH值的確定。配制0.075%硫酸溶液500mL，每支試管取25mL提取液；稱取紫色馬鈴薯各0.5g，提取色素，分別調(diào)不同pH值（1～14），在波長為523nm、溫度為60℃、物料比為1∶50、時間為30min的條件下測OD值。

2結果與分析

2.1最佳提取劑的選擇

從表1可知，0.5%硫酸水溶液的提取效果最佳，0.5%鹽酸水溶液的提取效果次之。故試驗可選取0.5%硫酸水溶液作為提取劑，此時吸收峰在525nm處。

2.2最佳提取條件的確定

由表2可知，提取紫色馬鈴薯紅色素的的最佳組合為A2B3C1D1，即溫度60℃、物料比為1∶50、浸提時間為30min、硫酸溶液濃度為0.075%時的提取效果最好，對紫色馬鈴薯紅色素提取影響最大的因素是物料比。

2.3最適pH值的確定

由圖1可知，紫色馬鈴薯中的紅色素宜在酸性條件下提取，在中性或弱堿性溶液中不易被提取且不太穩(wěn)定。因此，提取過程宜采用酸性溶劑，酸性溶劑可在破壞植物細胞膜的同時溶解水溶性馬鈴薯中的紅色素。

2.4紅色素的純化

在試驗過程中，用醋酸鉛沉淀法提純紅色素比較困難，在加入醋酸鉛后紅色轉(zhuǎn)為白色，但是離心過后去上清液時，卻發(fā)現(xiàn)仍有大量紅色素存在于上清液中，繼續(xù)加入醋酸鉛后，問題稍有改善，但仍不能較徹底的提純紅色素。

3討論

紫色馬鈴薯紅色素提取的最佳方法是：以0.075%硫酸溶液作浸提劑，在60℃的溫度條件下加熱30min，物料配比為1∶50（g/mL）。

紫色馬鈴薯中的紅色素在中性或弱堿性溶液中不易被提取且不太穩(wěn)定。因此，本著經(jīng)濟、方便、安全以及提高提取效率的原則，宜用酸性水溶液作浸提劑。因為酸性溶劑既可破壞馬鈴薯細胞膜，又能溶解彩色馬鈴薯中的紅色素。

用醋酸鉛沉淀法純化彩色馬鈴薯中的紅色素比較困難，但隨著醋酸鉛不斷加入后，情況稍有改善，但仍不能較徹底的提純紅色素。其原因一是在稀溶液中醋酸鉛較難沉淀色素，制成膠樣后可改善狀況；二是由于紫色馬鈴薯紅色素特殊的結構，醋酸鉛可能不適合提純馬鈴薯紅色素，對于醋酸鉛的不沉淀性有待進一步研究。

4參考文獻

[1] 陸國權，唐忠厚. 腳板薯花青素提取及其純化技術研究[J].糧油食品科技，2006，14（1）：34-35.

[2] 陸國權，邱永軍，樓曉波. 紫心甘薯紅色素的提取技術研究[J].浙江農(nóng)業(yè)大學學報，1997，23（1）：105-107.