藍(lán)莓花青素的提取工藝

張莉弘，吳瓊，牟莉，于淑艷，陳麗娜，鄒險(xiǎn)峰，高長(zhǎng)城

（長(zhǎng)春大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品深加工省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春130022）

藍(lán)莓花青素的提取工藝

張莉弘，吳瓊，牟莉，于淑艷，陳麗娜，鄒險(xiǎn)峰，高長(zhǎng)城

（長(zhǎng)春大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品深加工省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春130022）

通過(guò)超聲波預(yù)處理、采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，考察料液比，乙醇濃度，提取時(shí)間，提取溫度對(duì)藍(lán)莓花青素提取率的影響。藍(lán)莓花青素通過(guò)超聲波輔助提取的最佳工藝條件為：料液比1∶10（g/mL），提取時(shí)間150min，乙醇濃度為90%，提取溫度為80℃。最大提取率為7.11%。

藍(lán)莓；花青素；提取

藍(lán)莓（Blueberry），植物學(xué)中隸屬杜鵑花科越橘屬的多年生灌木，其果皮呈藍(lán)色或藍(lán)黑色[1]。藍(lán)莓果實(shí)中含有較多的花青素，是水溶性天然色素，屬于黃酮類(lèi)化合物[2-3]。藍(lán)莓果實(shí)含有的花青素是所有水果與蔬菜中含量最高的[4]，其具有抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)血脂、抗腫瘤等一系列生物活性[5]，又無(wú)毒副作用，所以具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。本研究通過(guò)利用超聲波預(yù)處理對(duì)藍(lán)莓中的花青素進(jìn)行提取，并對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以獲得最佳提取工藝參數(shù)。

1材料與方法

1.1 主要材料與試劑

藍(lán)莓（吉林長(zhǎng)白山市售）；蘆丁：生化試劑，中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司；無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、硝酸鈉等均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 藍(lán)莓花青素的提取

采用超生波預(yù)處理輔助提取藍(lán)莓花青素。稱(chēng)取1g藍(lán)莓在研缽中進(jìn)行研磨，加入一定量的提取溶劑，進(jìn)行超聲輔助破碎。超生波處理?xiàng)l件為：功率400W，每次10 s，間隔10 s，超聲波輸出總時(shí)間15min。將經(jīng)過(guò)超生預(yù)處理的樣品進(jìn)行水浴提取；提取液離心取上清，待測(cè)。

1.2.2 花青素含量的測(cè)定

采用紫外分光光度法測(cè)定[6-7]。

花青素標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：精確稱(chēng)取蘆丁黃酮標(biāo)準(zhǔn)品0.1000g，溶于少量無(wú)水乙醇，蒸餾水定容至200mL，配成濃度為0.5mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液；分別吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2mL標(biāo)準(zhǔn)溶液定容10mL容量瓶中，加5%亞硝酸鈉溶液0.4mL，搖勻，放置6min，再加10%硝酸鋁溶液0.4mL，搖勻，放置6min。最后加10%氫氧化鈉溶液4mL，搖勻蒸餾水定容至刻度，放置15min。以相應(yīng)試劑為空白，在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。繪制蘆丁濃度Y（mg/mL）與吸光度X的標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程如下：y=10.446 x-0.002 7（R2= 0.999 1）

吸取1mL提取液，按照上述方法，測(cè)總花青素的含量，計(jì)算總花青素提取率。

花青素提取率（%）=（總的花青素含量/藍(lán)莓的質(zhì)量）×100%

2結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 料液比對(duì)花青素提取率的影響

稱(chēng)取1g藍(lán)莓汁與一定濃度乙醇溶液配制成不同比例（g/mL）：分別為1∶2，1∶4，1∶6，1∶8，1∶10。進(jìn)行超聲（超聲功率為400W）預(yù)處理15min，60℃水浴浸提1.5 h，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 料液比對(duì)花青素提取率的影響Fig.1 Effectof ratio ofm aterial to solventon extraction of anthocyanins

從圖1可以看出，隨著料液比的增加，花青素提取率增加，但是溶劑用量達(dá)到一定程度時(shí)，藍(lán)莓中的花青素幾乎全部溶出，再增加溶劑用量不僅不能增加提取量，反而會(huì)增加其成本。當(dāng)料液比為1∶8時(shí)，花青素提取率達(dá)到最大程度。所以，選擇正交試驗(yàn)中料液比的三個(gè)水平為1∶6、1∶8、1∶10。

2.1.2 提取時(shí)間對(duì)花青素提取率的影響

稱(chēng)取1 g藍(lán)莓液汁于8mL一定濃度乙醇溶液中，進(jìn)行超聲（超聲功率為400W）預(yù)處理15min，60℃水浴浸提。浸提時(shí)間分別為30、60、90、120、150min，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 提取時(shí)間對(duì)花青素提取率的影響Fig.2 Effectof tim eon extraction of anthocyanins

由圖2可見(jiàn)，隨著提取時(shí)間的增加，花青素的提取率也逐漸增加。當(dāng)浸提的時(shí)間為90min時(shí)提取效果最好，但是隨著浸提的時(shí)間增長(zhǎng)，提取率反而下降。因此，選擇提取時(shí)間90、120、150min作為正交試驗(yàn)的考察水平。

2.1.3 乙醇濃度的影響

稱(chēng)取1g藍(lán)莓液汁分別溶于8mL40%，50%，60%，70%，80%，90%的乙醇溶液中，進(jìn)行超聲（超聲功率為400W）預(yù)處理15min，60℃水浴浸提90min，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 乙醇濃度對(duì)花青素提取率的影響Fig.3 Effectof alcoholconcentration on extraction of anthocyanins

由圖3可知，隨著乙醇濃度的升高，花青素提取率也逐漸增大。當(dāng)乙醇濃度為70%時(shí)，藍(lán)莓中的花青素提取率最高。隨著乙醇濃度的繼續(xù)增加，提取率開(kāi)始下降。因此選擇正交試驗(yàn)中乙醇濃度的三個(gè)水平為60%、70%、80%。

2.1.4 提取溫度對(duì)花青素提取率的影響

稱(chēng)取1 g藍(lán)莓液汁溶于8mL 70%的乙醇溶液中，進(jìn)行超聲（超聲功率為400W）預(yù)處理15min。分別在40、50、60、70、80℃水浴浸提90min，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 提取溫度對(duì)花青素提取率的影響Fig.4 Effect of temperature on extraction of anthocyanins

由圖4可見(jiàn)，隨著溫度的升高，花青素提取率也逐漸增大，所以選擇正交試驗(yàn)中提取溫度的三個(gè)水平為60、70、80℃。

2.2 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇主要的影響因素料液比（A），提取時(shí)間（B），乙醇濃度（C），提取溫度為研究對(duì)象（D），采用四因素三水平正交試驗(yàn)來(lái)研究藍(lán)莓花青素在不同條件下提取效果，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，方差分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 正交試驗(yàn)結(jié)果Table1 Resultsof theorthogonal test

表2 數(shù)據(jù)方差分析表Table2 Analysis of variance

由表可見(jiàn)，四個(gè)因素對(duì)藍(lán)莓花青素提取率的影響為D（提取溫度）〉A(chǔ)（料液比）〉B（提取時(shí)間）〉C（乙醇濃度），最佳工藝參數(shù)為A3B3C3D3，即最佳工藝條件為在超聲波輔助條件下液料比為1∶10（g/mL），提取時(shí)間為150min，乙醇濃度為90%，提取溫度為80℃。在最佳工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到花青素提取率為是7.11%。

3結(jié)論

本研究通過(guò)對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行乙醇提取，證明其中含有豐富的花青素。通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)藍(lán)莓中花青素提取工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明通過(guò)超聲（超聲功率為400W）輔助提取最佳工藝為：料液比1∶10（g/mL），提取時(shí)間150min，乙醇濃度90%，提取溫80℃，最大提取率為7.11%。有關(guān)藍(lán)莓花青素的純化、結(jié)構(gòu)組成及生理活性還有待于進(jìn)一步分析研究。

[1]曹雪丹,方修貴,趙凱,等.藍(lán)莓花色苷研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,28(15)：221-226

[2]焦龍,李玉偉.藍(lán)莓果實(shí)中花青素提取方法的研究進(jìn)展[J].北京農(nóng)業(yè),2011(3)：10-11

[3]陳健,孫愛(ài)東,高雪娟,等.藍(lán)莓花青素的提取及抗氧化性的研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(2)：126-129

[4]李穎暢,宣景宏,孟憲軍.藍(lán)莓果中花色素苷的研究進(jìn)展[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2007,28(1)：178-180

[5]黃鴻曼,袁利兵,彭志紅,等.花青素的生物合成與環(huán)境調(diào)控研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(13)：118-120

[6]王斌,徐守霞,趙志東,等.土壤酸堿環(huán)境對(duì)藍(lán)莓花色素苷積累的影響研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,37(1)：45-47

[7]吳瓊,陳麗娜,代永剛,等.松仁紅衣中黃酮類(lèi)化合物的提取工藝[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2011,32(5)：45-47

Extraction of Anthocyanins from Blueberry

ZHANG Li-hong，WUQiong，MU Li，YUShu-yan，CHEN Li-na，ZOUXian-feng，GAOChang-cheng
（Key Laboratory of Agricultural Products Processing of Jilin Province Ordinary University，ChangChun University，Changchun 130022，Jilin，China）

Using ultrasonic wave pretreatment，single factor test and orthogonal experiment design methods were applied to analyze the effects of solid-liquid ratio，ethanol concentration，extraction time，extraction temperature on extraction rate of anthocyanins.The optimal conditions are as follows:solid-liquid ratio1∶10（g/mL），extraction time150min，alcohol contraction 90%，extraction temperature 80℃，the maximum extraction rate was7.11%.

blueberry；anthocyanins；extraction

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.15.015

2013-03-07

張莉弘（1973—），女（滿），講師，博士，研究方向：食品科學(xué)與工程。