胡蘿卜中β-胡蘿卜素提取工藝的優化研究

陳艷輝，李超柱，蘇丕龍，王曉麗，顧坤源，李炳俱

(欽州學院，廣西 欽州 535000)

胡蘿卜素有“小人參”之稱，具有很高的營養價值。胡蘿卜中含有豐富的胡蘿卜素，其中β-胡蘿卜素含量是所有蔬菜中最高的。β-胡蘿卜素被廣泛用作食品、飲料及飼料的添加劑，是聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑聯合委員會認可的無毒、有營養的食品添加劑。另外，β-胡蘿卜素還可用作化妝品助劑，在防治癌癥和心血管疾病方面有特殊的作用，因而越來越引起人們的關注。研究并改進β-胡蘿卜素的提取工藝，最大限度地從胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素，并將其純化和工業化生產，將極大地提高胡蘿卜的產品附加值[1]。作者采用有機溶劑[2～5]浸泡法從新鮮胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素，優化了提取工藝條件。

1 實驗

1.1 原料、試劑和儀器

新鮮胡蘿卜，購自欽州華潤超市。

石油醚、丙酮、甲醇、乙酸乙酯、無水乙醇、氯仿，均為分析純，市售。

722型可見分光光度計，電熱恒溫水浴鍋，九陽水果攪拌機，電子分析天平，比色管，超聲波清洗器。

1.2 方法

1.2.1 材料預處理

選取大小均勻的新鮮胡蘿卜，用清水洗凈，瀝干后切成均勻薄片，在室溫下晾干約2 h后，用水果攪拌機粉碎均勻。

1.2.2β-胡蘿卜素的提取

準確稱量5.0000 g粉碎的新鮮胡蘿卜樣品放入100 mL圓底燒瓶中，加入10 mL提取劑，混合均勻。在40 ℃電熱恒溫水浴鍋中回流提取1 h，抽濾，回收提取液，棄去固體物質。提取液用石油醚萃取2次，每次5 mL，合并萃取液，濃縮，蒸干，稱量。

分別考察不同提取劑、提取劑的比例、料液比(g∶mL，下同)、提取溫度、提取時間對β-胡蘿卜素提取的影響。在考察提取溫度、提取時間對提取β-胡蘿卜素的影響時，以453 nm處的吸光度值確定最優條件。移取1 mL萃取液至100 mL容量瓶中，用石油醚稀釋至刻度，測定453 nm處的吸光度值。

2 結果與討論

2.1 提取劑對β-胡蘿卜素提取率的影響(表1)

表1 不同提取劑的提取效果比較

由表1可知，用石油醚作提取劑時，提取率很低，可能是因為新鮮胡蘿卜中含有水分，在表面形成與石油醚不相溶層，使石油醚不能直接接觸胡蘿卜分子。采用丙酮∶甲醇(體積比)=7∶2作為提取劑時，提取率最高。由于粗提液是微渾濁的橙黃色液體，不容易濃縮蒸干，所以用石油醚進行萃取，萃取后，提取劑呈無色，說明提取物已經全部溶到了石油醚中，而石油醚溶液便于濃縮蒸干。因此，選擇丙酮和甲醇的混合溶劑作為提取劑。

2.2 提取劑比例對β-胡蘿卜素提取的影響(表2)

表2 提取劑的比例對β-胡蘿卜素提取的影響

由表2可知，采用V(丙酮)∶V(甲醇)=7∶2作提取劑，提取率最高。這可能是因為不同比例提取劑的極性不同，用V(丙酮)∶V(甲醇)=7∶2作提取劑時，提取劑的極性與β-胡蘿卜素的極性最接近。因此，選擇V(丙酮)∶V(甲醇)=7∶2作提取劑。

2.3 料液比對β-胡蘿卜素提取的影響(表3)

表3 料液比對β-胡蘿卜素提取的影響

由表3可知，隨著料液比的減小，即提取劑用量的增加，提取率升高；但當料液比小于1∶4后，提取率變化不大。因此，選擇料液比為1∶4。

2.4 提取溫度對β-胡蘿卜素提取的影響(圖1)

圖1 提取溫度對β-胡蘿卜素提取的影響

由圖1可以看出，在溫度為40～50 ℃的范圍內提取時，所測得的吸光度值比較高，說明在此溫度范圍內提取效果較好，而溫度過高不利于β-胡蘿卜素的穩定。因此，選擇提取溫度為40 ℃。

2.5 提取時間對β-胡蘿卜素提取的影響(圖2)

圖2 提取時間對β-胡蘿卜素提取的影響

由圖2可以看出，提取時間為60 min時，吸光度已經比較高，之后，吸光度變化不大，說明在60 min時提取已基本完成。因此，選擇提取時間為1 h。

3 結論

采用有機溶劑浸泡法，從新鮮胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素。優化的提取工藝條件為：以丙酮∶甲醇(體積比)=7∶2的混合溶劑作為提取劑、料液比(g∶mL)1∶4、提取溫度40 ℃、提取時間1 h，提取液再用石油醚萃取2次，提取率達6.32%，提取效果較好。對提升胡蘿卜的經濟價值具有重要的作用。

[1] 科研立項項目申報書——β-胡蘿卜素提取[ EB/OL ].http：//wenku.baidu.com/view/6f9092ea81c758f5f61f6743.html.

[2] 胡曉丹，盛群剛，謝筆鈞.金盞菊花類胡蘿卜素提取最佳條件的研究[J].廣州食品工業科技，2001，17(3)：7-10.

[3] 滕長英，張立，鄒寧，等.不同提取方法對鹽藻β-胡蘿卜素產量的影響[J].安徽農業科學，2008，36(29)：12546-12547.

[4] 呂爽.胡蘿卜中β-胡蘿卜素的提取、純化及其穩定性研究[D].西安：陜西師范大學，2007.

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