響應(yīng)曲面法優(yōu)化紫薯中花色苷類(lèi)物質(zhì)的提取及抗氧化活性研究

楊　陽(yáng)，張　鑫，吳祖芳，翁佩芳

（寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211）

響應(yīng)曲面法優(yōu)化紫薯中花色苷類(lèi)物質(zhì)的提取及抗氧化活性研究

楊陽(yáng)，張?chǎng)?，吳祖芳，翁佩芳

（寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211）

以紫薯為原料，利用熱水提取紫薯花色苷，以提取物中紫薯花色苷的含量和抗氧化活性作為衡量提取工藝的指標(biāo)，并利用響應(yīng)曲面法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)優(yōu)化。結(jié)果表明：紫薯花色苷的最佳提取條件為檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，提取溫度63℃，提取時(shí)間2h，液料比為40∶1mL/g。在此條件下紫薯花色苷的含量可達(dá)7.21mg/g，同時(shí)抗氧化活性（IC50值）為123.93μg/mL。該提取方法準(zhǔn)確、可靠，可用于紫薯中花色苷類(lèi)物質(zhì)的提取，同時(shí)提取物具有最強(qiáng)的抗氧化活性。

響應(yīng)曲面法，紫薯，花色苷，提取，抗氧化能力

紫薯在世界范圍內(nèi)深受人們的喜愛(ài)，除了膾炙人口的色、香、味之外，流行病學(xué)與預(yù)防醫(yī)學(xué)研究表明紫薯不僅具有比普通甘薯含量更高的營(yíng)養(yǎng)成分，而且具有比普通甘薯更強(qiáng)的生物活性，如抗氧化、抑制腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等生理功效［1-3］。紫薯含有多種人體必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，除淀粉和可溶性糖之外，還含有蛋白質(zhì)及維生素、氨基酸等物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。此外，紫薯還富含具有較強(qiáng)生理活性的花色苷。研究發(fā)現(xiàn)，紫薯的風(fēng)味與保健功能正是其特有的花色苷等具有生物活性的成分所賦予的［4-5］。

紫薯中含有大量花色素類(lèi)化合物，所以其根呈鮮艷的紫紅色。紫薯中的花色素（Anthocyanidin）主要成分有兩種，分別是矢車(chē)菊色素（Cyanidin，Cy）和芍藥色素（Peonidin，Pn）（圖1）［6］。由于花青素有多個(gè)酚羥基存在，導(dǎo)致其不太穩(wěn)定，常與一個(gè)或多個(gè)糖分子通過(guò)糖苷鍵形成糖苷衍生物-花色苷（Anthocyanin）［7］。國(guó)內(nèi)外諸多研究證明，從紫薯的的塊根中浸提的花色苷類(lèi)物質(zhì)具有抗氧化、抗發(fā)炎、抗腫瘤、保肝護(hù)肝、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多種功效，是值得進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用的資源［8-10］。

從天然植物中提取花色苷的主要方法包括溶劑提取法、微波提取法、超聲波提取法等［11-13］。目前，已經(jīng)有紫薯花色苷提取工藝的優(yōu)化研究［14-15］，但是還不夠系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)以紫薯為原料，將提取物的花色苷含量以及抗氧化能力作為響應(yīng)值，利用響應(yīng)曲面法對(duì)紫薯生物活性物質(zhì)的提取工藝進(jìn)行探討，旨在得到最優(yōu)工藝條件，為紫薯資源的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

圖1　紫薯花色素主要成分Fig.1　The main components of sweet purple potato anthocyanidin

1　材料與方法

1.1材料與儀器

紫薯寧波當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)；2，2-二苯代苦味酰基（DPPH）、氯化矢車(chē)菊色素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)美國(guó)Sigma公司；檸檬酸、無(wú)水乙醇、無(wú)水碳酸鈉、福林酚試劑國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；所用其他試劑均為分析純。

AY-120型電子天平日本Shimadzu公司；TGL-16G型臺(tái)式離心機(jī)上海安亭飛鴿公司；Scientz-18N冷凍干燥機(jī)寧波新芝生物科技股份有限公司；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋國(guó)華電器有限公司；UV-3300型掃描型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)上海美譜達(dá)儀器有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1紫薯花色苷的提取將新鮮紫薯樣品洗凈，切成3～4mm薄片，真空冷凍干燥48h后過(guò)0.45mm篩，得紫薯粉末。稱(chēng)取1.0g樣品，以40∶1的液料比加入3%檸檬酸水溶液，振蕩混勻，60℃水浴浸提2.0h，4500r/min下離心15min，即得紫薯多酚粗提液。采用控制變量法分別研究檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（2%、3%、4%、5%、6%）、提取溫度（40、50、60、70、80℃）、提取時(shí)間（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0h）以及液料比（30∶1、35∶1、40∶1、45∶1、50∶1）對(duì)紫薯提取物中花色苷含量，以及提取物抗氧化能力的影響。

1.2.2紫薯花色苷含量的測(cè)定紫薯花色苷含量測(cè)定采用Folin-Ciocalteu法［16］。取0.5mL樣品液（適當(dāng)稀釋?zhuān)┡c1.0mL的Folin-Ciocalteu試劑混勻，靜置5min，加入2.0mL飽和Na2CO3溶液，30℃水浴反應(yīng)1h，冷卻后測(cè)定反應(yīng)液在765nm處吸光值。同時(shí)配制濃度范圍為1.0～10.0μg/mL的氯化矢車(chē)菊色素標(biāo)準(zhǔn)溶液，以蒸餾水為空白，于765nm處測(cè)定吸光度，測(cè)得的結(jié)果以氯化矢車(chē)菊色素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)。紫薯花色苷含量為每克紫薯原料中所含花色苷的量（以氯化矢車(chē)菊色素計(jì)，mg/g）。

1.2.3抗氧化能力的測(cè)定抗氧化能力的測(cè)定參照Leong等［17］的方法。稱(chēng)取適量DPPH，以無(wú)水乙醇定容得0.1mmol/L的溶液。取此溶液3mL加入不同質(zhì)量濃度的樣品液1mL，在室溫下反應(yīng)30min，517nm處測(cè)其吸光度，以1mL無(wú)水乙醇代替樣品液作為空白，并按下式計(jì)算清除率：

DPPH自由基清除率（%）=（1-A試樣/A空白）×100

式中：A試樣為粗提液樣品的吸光度，A空白為空白組的吸光度。

IC50值為在517nm處，DPPH自由基清除率達(dá)到50%時(shí)所需的樣品濃度。

1.3響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析

紫薯中花色苷的提取優(yōu)化采用中心組合設(shè)計(jì)（CCD）進(jìn)行，根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)，以及花色苷類(lèi)物質(zhì)提取的研究報(bào)道，選取檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（X1）、提取溫度（X2）、提取時(shí)間（X3）3個(gè)因素為自變量，花色苷含量和抗氧化能力（IC50值）為響應(yīng)值，實(shí)驗(yàn)自變量因素編碼及水平見(jiàn)表1。

表1　中心組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自變量因素與水平Table 1　Fraction and levels of central composite design

1.4數(shù)據(jù)處理

利用統(tǒng)計(jì)軟件Design-Expert 7.1.6進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析。所有實(shí)驗(yàn)值都是3次實(shí)驗(yàn)的平均值，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2　結(jié)果與分析

2.1紫薯中花色苷提取工藝模型的建立及其顯著性檢驗(yàn)

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)的繪制以氯化矢車(chē)菊色素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，反應(yīng)液的吸光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)。經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到的擬合回歸方程為：y=0.1183x+0.0513，相關(guān)系數(shù)R2=0.999，表明氯化矢車(chē)菊色素在質(zhì)量濃度為1.0～10.0μg/mL范圍內(nèi)與其吸光度呈良好的線(xiàn)性關(guān)系，符合朗伯比爾定律，可以用此公式計(jì)算紫薯中花色苷類(lèi)物質(zhì)的含量。

2.1.2檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)紫薯花色苷含量和紫薯提取物抗氧化能力的影響由圖2可知，提取物中紫薯花色苷的含量隨著檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而增加，當(dāng)檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%時(shí)紫薯花色苷的含量達(dá)到最大值，之后開(kāi)始下降，而且紫薯花色苷的含量在檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，與其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著（p＜0.05）。紫薯花色苷在酸性環(huán)境下比較穩(wěn)定，而且紫薯花色苷的結(jié)構(gòu)受pH的影響很大［18］。因此，在響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)選擇檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的適宜范圍為2%～4%。

由圖2可知，紫薯提取物的抗氧化能力隨著檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而逐漸增強(qiáng)，當(dāng)檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%時(shí)達(dá)到最大值，而在檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%、3%和4%的情況下差異顯著（p＜0.05），在4%、5%和6%的情況下差異不顯著（p＞0.05）。因此，在響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的適宜范圍為2%～4%。

2.1.3提取溫度對(duì)紫薯花色苷含量和紫薯提取物抗氧化能力的影響由圖3可知，提取物紫薯花色苷含量隨著提取溫度的升高而逐漸增加，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)紫薯花色苷的含量達(dá)到最大值，之后隨著提取溫度的升高而逐漸降低，且紫薯花色苷的含量在50、60、70℃之間差異顯著（p＜0.05），可能由于紫薯花色苷是熱敏感物質(zhì)，在一定溫度范圍內(nèi)隨著溫度升高有利于其從植物細(xì)胞中釋放，而超過(guò)一定溫度后結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，導(dǎo)致含量降低［19-20］。因此在實(shí)驗(yàn)選擇的水平范圍內(nèi)，提取溫度適宜范圍為50～70℃。

圖2　檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)紫薯花色苷提取效果以及抗氧化能力的影響Fig.2　Effect of citric acid mass fraction on the extraction and the antioxidant activity of anthocyanins from sweet purple potato

圖3　提取溫度對(duì)紫薯花色苷提取效果以及抗氧化能力的影響Fig.3　Effect of extraction temperature on the extraction and the antioxidant activity of anthocyanins from sweet purple potato

由圖3可知，紫薯提取物的抗氧化能力隨著提取溫度的升高而逐漸增強(qiáng)，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)達(dá)到最大值，之后隨著提取溫度的升高而逐漸降低，且在50、60和70℃之間差異顯著（p＜0.05）。因此在實(shí)驗(yàn)選擇的水平范圍內(nèi)，提取溫度的適宜范圍為50～70℃。

2.1.4提取時(shí)間對(duì)紫薯花色苷提取效果的影響由圖4可知，提取物紫薯花色苷含量隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，2.0h達(dá)到最大值，之后開(kāi)始逐漸下降，而紫薯花色苷的含量在1.5、2.0和2.5h之間差異顯著（p＜0.05）。可能由于熱敏感物質(zhì)紫薯花色苷在較高溫度下長(zhǎng)時(shí)間浸提，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)受到破壞，含量降低［21-22］。因此在實(shí)驗(yàn)選擇的水平范圍內(nèi)，紫薯花色苷提取時(shí)間適宜范圍為1.5～2.5h。

由圖4可知，紫薯提取物的抗氧化能力隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增強(qiáng)，2.0h達(dá)到最大值，之后開(kāi)始逐漸下降，而在1.5、2.0、2.5h之間差異顯著（p＜0.05）。因此在實(shí)驗(yàn)選擇的水平范圍內(nèi)，提取時(shí)間的適宜范圍為1.5～2.5h。

圖4　提取時(shí)間對(duì)紫薯花色苷提取效果以及抗氧化能力的影響Fig.4　Effect of extraction time on the extraction and the antioxidant activity of anthocyanins from sweet purple potato

2.1.5液料比對(duì)紫薯花色苷提取效果的影響由圖5可知，提取物紫薯花色苷含量隨著液料比的增大而逐漸增加，同時(shí)紫薯花色苷的含量在液料比40∶1、45∶1、50∶1（mL/g）之間差異不顯著（p＞0.05）。考慮到產(chǎn)率，以及后期的純化效率，選擇40∶1（mL/g）作為提取紫薯花色苷的液料比。

由圖5可知，紫薯提取物的抗氧化能力先隨著液料比的增大而逐漸增加，當(dāng)液料比在40∶1～50∶1時(shí)，變化趨勢(shì)平緩，且抗氧化能力差異不顯著（p＞0.05）。考慮到產(chǎn)率，以及后期的純化效率，選擇40∶1（mL/g）作為液料比。

圖5　液料比對(duì)紫薯花色苷提取效果以及抗氧化能力的影響Fig.5　Effect of liquid-material ratio on the extraction and the antioxidant activity of anthocyanins from sweet purple potato

2.2紫薯中花色苷類(lèi)物質(zhì)提取工藝的模型建立及其顯著性檢驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了20組實(shí)驗(yàn)（表2）。通過(guò)優(yōu)化檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取溫度以及提取時(shí)間3個(gè)因素，以紫薯花色苷含量作為響應(yīng)值Y1，確定20組實(shí)驗(yàn)條件后再測(cè)定紫薯提取物抗氧化能力（IC50值），并以IC50值作為響應(yīng)值Y2，紫薯中花色苷的提取工藝中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表2。

2.2.1紫薯花色苷提取工藝的模型建立及其顯著性檢驗(yàn)對(duì)表2中的數(shù)據(jù)擬合二次多元回歸方程，紫薯提取物中花色苷含量的預(yù)測(cè)方程為：

Y1=7.19+0.25X1+0.081X2+0.005X3-0.25X1X2-0.074X1X3+0.084X2X3-0.58X12-0.083X22-0.29X32

表2　紫薯中花色苷的提取工藝中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 2　Central composite design and results of the extraction of purple sweet potato anthocyanins

表3　回歸模型的方差分析Table 3　Analysis of variance of the fitted regression model

由回歸模型的方差分析（表3）可以看出，本模型具有非常高的F回歸值（75.60）和非常低的p值（p＜0.0001），表明該模型是極顯著的；而非常低的F失擬值（1.15），失擬項(xiàng)p=0.4425＞0.05，說(shuō)明失擬不顯著；R2Adj=0.9725，說(shuō)明該模型能夠解釋97.25%的響應(yīng)值變化，僅有總變異的2.75%不能用此模型來(lái)解釋。R2=0.9855，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值之間有著良好的相關(guān)性。該模型實(shí)驗(yàn)誤差小，擬合程度良好，所以可用于對(duì)紫薯花色苷的提取進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。此外，該模型中，X1、X1X2、X12和X32影響極顯著（p＜0.01），X2、X2X3、X22影響顯著（p＜0.05）。

2.2.2紫薯花色苷抗氧化能力的模型建立及其顯著性檢驗(yàn)檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取溫度和提取時(shí)間3個(gè)因素與紫薯花色苷抗氧化能力之間的二次多元回歸方程為：

Y2=124.03-3.61X1-1.02X2-0.028X3+3.92X1X2+1.40X1X3-0.18X2X3+9.83X12+2.34X22+3.81X32

從表3中可以看出，該模型的F回歸值（108.26）和p值（p＜0.0001）表明該模型極顯著；非常小的F失擬值（0.95），失擬項(xiàng)p=0.5238＞0.05，說(shuō)明失擬不顯著；R2Adj=0.9813，說(shuō)明該模型能夠解釋98.13%的響應(yīng)值變化；R2=0.9901，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值之間有著良好的相關(guān)性。所以該模型可用于對(duì)紫薯花色苷的抗氧化能力進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。此外模型中，X1、X1X2、X12、X22和X32影響極顯著，X2、X1X3影響顯著。

2.3紫薯中花色苷提取工藝及提取物抗氧化能力的響應(yīng)曲面分析及優(yōu)化

2.3.1紫薯中花色苷提取工藝的響應(yīng)曲面分析及優(yōu)化圖6和表3的數(shù)據(jù)均表明，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和提取溫度，以及提取溫度和提取時(shí)間之間的相互作用顯著，而檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和提取時(shí)間之間的相互作用不顯著。此外，通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件Design-Expert分析響應(yīng)曲面的等高線(xiàn)圖，可以得到紫薯花色苷提取的最優(yōu)條件為檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.15%、提取溫度62.73℃、提取時(shí)間2.01h。考慮到操作方便，最佳工藝參數(shù)分別設(shè)定為檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、提取溫度63℃、提取時(shí)間2h。花色苷類(lèi)物質(zhì)在酸性環(huán)境下比較穩(wěn)定，而花色苷的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性受pH的影響很大，只有在最適的pH，紫薯花色苷才能發(fā)揮最強(qiáng)的生理活性［18］。提取植物中的多酚類(lèi)物質(zhì)，提取溫度是需要考慮的重要因素，溫度升高有利于生物活性物質(zhì)從植物的細(xì)胞中釋放，而超過(guò)了最適溫度之后，可能導(dǎo)致對(duì)熱敏感的物質(zhì)在提取過(guò)程中發(fā)生分解或者產(chǎn)生異構(gòu)化反應(yīng)［19-20］。提取時(shí)間也是影響多酚提取效率的一個(gè)重要因素［21-22］，在一定的浸提溫度下，當(dāng)提取時(shí)間超過(guò)最佳提取時(shí)間時(shí)，紫薯花色苷的含量反而降低。

圖6　各因素交互作用對(duì)紫薯花色苷提取影響的響應(yīng)曲面圖Fig.6　Responsesurfaceplotsfortheeffectofextractionparameters on the extraction of anthocyanins from sweet purple potato

2.3.2紫薯提取物抗氧化能力的響應(yīng)曲面分析及優(yōu)化圖7顯示了不同實(shí)驗(yàn)因素（檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取溫度以及提取時(shí)間）對(duì)于紫薯提取物抗氧化能力的影響。圖7和表3的數(shù)據(jù)均表明，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和提取溫度以及檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和提取時(shí)間之間的相互作用是顯著的，而提取溫度和提取時(shí)間之間的相互作用不顯著。此外，可以得到優(yōu)化后的提取條件如下：檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.17%、提取溫度60.76℃、提取時(shí)間1.99h。考慮到操作方便，最佳工藝參數(shù)分別設(shè)定為檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、提取溫度61℃、提取時(shí)間2h。））

圖7　各因素交互作用對(duì)紫薯提取物抗氧化能力影響的響應(yīng)曲面圖Fig.7　Responsesurfaceplotsfortheeffectofextractionparameters on the antioxidant activity of sweet purple potato extracts

2.3.3提取參數(shù)的優(yōu)化與模型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)提取物中紫薯花色苷的含量與IC50值之間呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性（r=-0.9855），因此可以利用同樣的預(yù)測(cè)條件來(lái)提取紫薯花色苷，同時(shí)取得最強(qiáng)的抗氧化活性。綜合提取物中紫薯花色苷含量和抗氧化活性?xún)蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，紫薯花色苷含量為主要測(cè)定結(jié)果，得到紫薯花色苷的最佳提取條件為檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、提取溫度63℃、提取時(shí)間2h，同時(shí)以主要指標(biāo)的優(yōu)化結(jié)果作為最終工藝條件。在此條件下紫薯花色苷的含量為7.21mg/g，同時(shí)抗氧化活性（IC50值）為123.93μg/mL。

有研究表明，紫薯顯著的抗氧化活性，正是其特有的花色苷等具有生物活性的成分所賦予的［23-24］。為了驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性，在不同的提取條件下進(jìn)行了10組驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（均選擇在實(shí)驗(yàn)的范圍之內(nèi)，5組實(shí)驗(yàn)按照得到的最優(yōu)條件進(jìn)行，另外5組隨機(jī)選擇）。在10組驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值（花色苷含量和抗氧化活性）的相關(guān)系數(shù)都大于0.98，并且差異不顯著（p＞0.05），證明該模型能較好地用于紫薯提取物中花色苷含量以及提取物抗氧化能力的預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)。

3　結(jié)論

以紫薯為原料，利用熱水提取的方法對(duì)紫薯花色苷進(jìn)行提取，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到了紫薯花色苷的最佳提取條件：檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，提取溫度63℃，提取時(shí)間2h，液料比為40∶1mL/g，在此條件下紫薯花色苷的含量可達(dá)7.21mg/g，同時(shí)抗氧化活性（IC50值）為123.93μg/mL，紫薯提取物具有最強(qiáng)的抗氧化活性。該方法準(zhǔn)確可靠，可以應(yīng)用于紫薯中花色苷類(lèi)物質(zhì)的提取，為我國(guó)紫薯資源的開(kāi)發(fā)利用提供了參考。

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Optimizing the extraction and the antioxidant activity of anthocyanins from purple sweet potato by using response surface methodology

YANG Yang，ZHANG Xin*，WU Zu-fang，WENG Pei-fang
（Department of Food Science，School of Marine Sciences，Ningbo University，Ningbo 315211，China）

The response surface methodology was used to optimize the hot water extraction of anthocyanins from purple sweet potato.Three parameters including citric acid mass fraction，extraction temperature and extraction time were optimized based on anthocyanins content and the antioxidant activity of the extract.The optimum extraction conditions were citric acid mass fraction 3%，extraction temperature 63℃ and extraction time 2h for anthocyanins.Under this extraction condition，the extraction rate of purple sweet potato anthocyanins was 7.21mg/g，and the IC50value for DPPH radical scavenging activity was 123.93μg/mL.The results suggested that the regression models were accurate and adequate for anthocyanins extraction from purple sweet potato，while the extraction showed the highest antioxidant activity.

response surface methodology；purple sweet potato；anthocyanins；extraction；antioxidant activity

TS201.2

B

1002-0306（2015）10-0278-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.10.050

2014－08－18

楊陽(yáng)（1991-），女，碩士研究生，研究方向：食品生物技術(shù)。

張?chǎng)危?986-），男，博士，講師，研究方向：食品生物技術(shù)。

寧波大學(xué)人才工程項(xiàng)目（zx2013000782）；寧波大學(xué)校學(xué)科項(xiàng)目（xkl141055）；寧波大學(xué)校級(jí)科研項(xiàng)目（XYL14026）。