微波提取紅藍草紫色素工藝研究

摘要：以蒸餾水為浸提劑，微波法提取紅藍草（Ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｅ ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ）紫色素，并通過單因素試驗和正交試驗優化提取工藝。結果表明，最佳提取工藝是微波功率４８０ Ｗ，微波提取時間８５ ｓ，料水質量比１∶１５。在此條件下進行放大試驗，從２００ ｇ紅藍草中提取獲得５．６８ ｇ紫色素晶體。

關鍵詞：紅藍草（Ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｅ ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ）；天然紫色素；微波提取工藝

中圖分類號：ＴＳ２６４．４文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）21－4463-02

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｕｒｐｌｅ Ｐｉｇｍｅｎｔ ｆｒｏｍ

Ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｅ ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ

ＪＩＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｚｈｉ，ＹＩ Ｃｈｏｎｇ－ｋｕａｎ，ＦＡＮ Ｗｕ－ｃａｉ，ＨＵＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ｘｕｅ

（Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｖｏｃａｔｉｏｎ－Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｕｒｐｌｅ ｐｉｇｍｅｎｔ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｅ ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ ｂｙ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｉｎｇ ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ ｗａｔｅｒ ａｓ ｓｏｌｖｅｎｔ． Ｓｉｇｎａｌ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗere ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｒａｆｔ ｗａｓ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ， ４８０ Ｗ； Eｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， ８５ ｓ； Mａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｗａｔｅｒ， １∶１５． Ｅｎｌａｒｇｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ； Aｎｄ ５．６８ ｇ ｐｕｒｐｌｅ ｐｉｇｍｅｎｔ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ２００ ｇ Ｐ． ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄs： Ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｅ ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ； ｎａｔｕｒａｌ ｐｕｒｐｌｅ ｐｉｇｍｅｎｔ； ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ

紅藍草紫色素是從爵床科植物紅藍草（Ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｅ ｒｏｘｂｕｒｇｈｉａｎａ）的地上部分（莖、葉）提取的紫色素，具有很高的應用價值。我國紅藍草資源豐富，華南各省區都有栽培，其食用安全，具有清肺止咳、涼血止血、散瘀止痛等藥理作用。用紅藍草的地上部分煮水，取濾液浸泡糯米８ ｈ，洗凈米后蒸出的米飯呈紫紅色，有滋補功用［１］。本研究以蒸餾水為溶劑，用微波輔助法提取紅藍草紫色素，為該天然色素的開發利用提供依據。

１材料與方法

１．１材料與儀器

材料為市售紅藍草（葉子不帶毛），洗凈、晾干，放入冰箱中４ ℃冷藏備用。儀器：ＷＤ８００Ｇ格蘭仕微波爐（格蘭仕微波爐電器有限公司）；８００Ｂ低速臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）；ＣＰ１５０２電子天平（奧豪斯儀器上海有限公司）；ＢＢ３３１－Ａ多功能食品攪拌機（佛山市順德區任發電器實業有限公司）；ＶＩＳ－７２２型可見光分光光度計（北京瑞利分析儀器公司）；ＲＥ５２－８６Ａ型旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）；ＺＫＦ０３０型電熱真空干燥箱（上海實驗儀器廠有限公司）；２ＸＺ－２型旋片真空泵（浙江黃巖求精真空泵廠制造）。

１．２試驗方法

１．２．１紅藍草紫色素的提取及檢測方法準確稱取粉碎后的紅藍草粉末４．００ ｇ，使用微波輔助法在不同條件下提取紫色素，過濾后將所得濾液離心，取上清液定容至１００ ｍＬ。用分光光度計對紅藍草紫色素的吸光度值進行測定，發現其在５８０ ｎｍ處吸光度值最大（圖１）。本研究以所得提取液稀釋相同倍數后在波長５８０ ｎｍ處的吸光度值Ａ５８０ ｎｍ為指標，衡量不同工藝條件下微波提取紅藍草紫色素的效果［２］，每份提取液重復測定３次取平均值。

１．２．２單因素試驗采用單因素試驗分別考察微波功率、微波時間和料水質量比對紅藍草紫色素提取效果的影響。①微波功率：料水質量比１∶２０，微波提取時間８０ ｓ，分別在微波功率為１６０、３２０、４８０、６４０、８００ Ｗ的條件下提取紫色素；②微波時間：料水質量比為１∶２０，微波功率４８０ Ｗ，分別微波處理６０、７０、８０、９０、１００、１１０ ｓ；③料水質量比：在微波功率４８０ Ｗ，提取時間９０ ｓ，料水質量比分別為１∶１０、

１∶２０、１∶３０、１∶４０、１∶５０的條件下提取紫色素。

１．２．３正交試驗在單因素試驗的基礎上，采用Ｌ９（３４）正交試驗設計，考察微波功率、提取時間、料水質量比３個因素對微波輔助提取法所得提取液Ａ５８０ ｎｍ的影響，因素與水平見表１。

２結果與分析

２．１單因素試驗結果

２．１．１微波功率對紫色素提取效果的影響提取液的Ａ５８０ ｎｍ先隨微波功率的增加而增大，到４８０ Ｗ時達到最大，之后隨微波功率的增大而減?。▓D２）。分析原因可能是微波功率過小，色素不易溶出，若功率過大則有可能造成色素的結構被破壞［３］，所以提取功率以４８０ Ｗ為宜。

２．１．２提取時間對紫色素提取效果的影響微波提取時間在９０ ｓ以內，提取液的Ａ５８０ ｎｍ隨著時間的延長而增大，提取時間為９０ ｓ時Ａ５８０ ｎｍ達到最大，之后提取時間延長Ａ５８０ ｎｍ反而下降（圖３）。提取時間延長，有利于色素的溶出，但時間太長會使色素穩定性下降［３］，因此選擇９０ ｓ為微波提取時間。

２．１．３料水質量比對紫色素提取效果的影響提取液的Ａ５８０ ｎｍ隨料水質量比的降低先略有上升，在料水質量比為１∶２０時達到最大值，此后再減小料水質量比，Ａ５８０ ｎｍ下降（圖４）。一般來說，只要能將色素溶出，加水量越小越好，因為加水過多會造成色素的損失并給以后的濃縮帶來不便。

２．２正交試驗結果

根據正交試驗結果（表２），３個因素對紫色素提取量的影響大小順序為：微波功率、提取時間、料水質量比。紅藍草紫色素提取的最佳工藝組合為Ａ２Ｂ１Ｃ１，即微波功率４８０ Ｗ，提取時間８５ ｓ，料水質量比１∶１５。此工藝條件沒有包含在正交試驗組合中，按優化條件進行了驗證試驗，所得紫色素提取液的Ａ５８０ ｎｍ為０．８２２，高于正交試驗組合。按優化的提取條件進行放大試驗，從２００ ｇ紅藍草中提取紫色素，將所得提取液冷卻、過濾、減壓濃縮、離心分離，再經６０ ℃真空干燥１０ ｈ，獲得５．６８ ｇ紫色素晶體。

３結論

紅藍草中含有豐富的天然紫色素，是一種優質的色素資源。用微波法提取植物中的色素，可大大縮短提取時間，且提取率明顯優于傳統的溶劑提取法［４，５］。通過單因素試驗和正交試驗優化了紅藍草紫色素微波提取的工藝條件，優化后的提取條件為微波功率４８０ Ｗ，提取時間８５ ｓ，料水質量比１∶１５。紅藍草天然色素使用安全，符合食品添加劑的要求，有很好的應用前景。

參考文獻：

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［２］ 蔣紅芝，范務彩，黃冬雪，等． 超聲波醇提紅藍草紫色素工藝研究［Ｊ］． 湖北農業科學，２０１１，５０（１０）：２１０１－２１０４．

［３］ 姜少娟，吳建兵． 桔皮色素超聲波提取工藝的研究［Ｊ］． 安徽農業科學，２００８，３６（１０）：３９３４－３９３５，３９４０．

［４］ 李文飛，呂佳飛，馮偉，等． 天然紅色素提取工藝研究進展［Ｊ］． 河南科技，２０１０（３）：６８．

［５］ 李昌輝，余賢東，萬小榮，等． 火龍果果皮紅色素的微波提取工藝［Ｊ］．中國農學通報，２００８，２４（４）：１３９－１４３．