微波輔助提取高純度藍莓花色苷的工藝研究

婁杰

摘 要：以藍莓榨汁后剩余的皮、渣為提取原料，95%乙醇為提取劑，結合微波輔助提取高純度藍莓花色苷。以花色苷得率為評價指標，研究料液比、微波功率、提取時間等單因素對花色苷得率的影響，用正交試驗法確定微波輔助提取高純度藍莓花色苷的最優方案。微波功率為150 W，料液比為1∶20 g/mL，提取時間為40 min，在此條件下，藍莓高純度花色苷得率為0.61%，純度為29.89%。

關鍵詞：藍莓;花色苷;提取;微波

文章編號：1004-7026（2020）15-0124-02? ? ? ? ?中國圖書分類號：TS209? ? ? ? 文獻標志碼：A

藍莓學名為篤斯越橘（Blueberry），屬杜鵑花科越桔屬，是具有極高經濟價值的新興世界性小漿果[1]。藍莓富含花色苷，有較高的醫學和保健價值，在營養保健和醫藥領域，有重要的經濟價值和開發前景[2]。

1? 材料與方法

1.1? 設備與材料

設備有FA1104型電子天平、Bilon-CW-1000型超聲-微波協同萃取儀（上海比朗儀器制造有限公司）、H1850R型高速冷凍離心機、RE-52A型旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）;101-2AB型電熱鼓風干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）。材料為采自貴州省麻江縣的藍莓鮮果，經榨汁后獲得藍莓皮、渣和AB-8大孔吸附樹脂（東鴻化工有限公司）。試劑為95%乙醇、氯化鉀、醋酸、醋酸鈉、濃鹽酸、氫氧化鈉等，均為國產分析純試劑。

1.2? 方法

1.2.1? 藍莓花色苷的提取

準確稱量粉碎后的藍莓果渣，加入適量95%乙醇，配制成所需的料液，設置好相應的實驗條件參數，在萃取儀中提取。提取結束后抽濾，濾液置于旋轉蒸發儀中濃縮至原體積的1/6時停止，將濃縮液轉移到燒瓶中加入蒸餾水進行水沉，靜置1 h后抽濾，濾液轉移到旋轉蒸發器中濃縮，濃縮液收集備用。

1.2.2? 藍莓花色苷的純化

將收集的濃縮液放入裝有AB-8大孔樹脂的層析柱中，待飽和吸附后，用4倍柱體積的蒸餾水沖洗，再改用4倍柱體積的95%乙醇溶液作為洗脫劑對花色苷進行洗脫。收集洗脫液，將洗脫液濃縮，回收乙醇，濃縮液真空冷凍干燥24 h，稱量，計算得率。

1.3? 單因素影響試驗

1.3.1? 料液比對花色苷得率的影響

精確稱取6份粉碎后的藍莓果渣，每份果渣20 g，分別放置于三角燒瓶中并加入適量95%乙醇，使6個三角燒瓶中的料液比分別為1∶10 g/mL、1∶15 g/mL、1∶20 g/mL、1∶25 g/mL、1∶30 g/mL、1∶35 g/mL，將其放入超聲-微波協同萃取儀中，分別在微波功率為70 W的條件下提取30 min，重復實驗3次，計算得率。

1.3.2? 微波功率對花色苷得率的影響

精確稱取6份粉碎后的藍莓果渣，每份果渣30 g，分別放置于三角燒瓶中并加入95%乙醇300 mL，使料液比為1∶10 g/mL，將反應原料放入超聲-微波協同萃取儀中，分別在微波功率為70 W、110 W、150 W、190 W、230 W、270 W的條件下提取30 min，重復實驗3次，計算得率。

1.3.3? 提取時間對花色苷得率的影響

精確稱取6份粉碎后的藍莓果渣，每份果渣20 g，分別放置于三角燒瓶中并加入95%乙醇300 mL，使料液比為1∶10 g/mL，將三角燒瓶放入萃取儀中，在微波功率為70 W的條件下分別提取30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min，重復3次，計算得率。

1.4? 正交實驗

根據課題組前期實驗結果，在單因素實驗結果的基礎上選擇料液比、微波功率和提取時間作為考察因素，采用L16（34）設計三因素四水平正交實驗，因素水平見表1。

2? 結果與分析

2.1? 單因素試驗結果分析

由圖1可知，在初期，花色苷的得率隨料液比的增大而增大，在料液比為1∶20 g/mL時，得率達到最高值0.45%，隨后花色苷的得率隨料液比的增大而逐步減少，因此料液比1∶20為最佳比例。

由圖2可知，花色苷的得率在40 min時達到最大值0.43%，隨著時間的增加，藍莓花色苷的得率逐漸降低。主要是因為藍莓花色苷具有不穩定性，提取的時間越長，藍莓花色苷分解得越多，因此提取40 min最佳。

由圖3可知，微波功率低于150 W時，藍莓花色苷的得率隨著微波功率的增大而增大，150 W達到最大值0.59%，150 W后得率下降。這是因為微波功率增加，微波箱內的溫度隨之增加，藍莓皮渣中的多酚氧化酶活性因微波箱內溫度升高而增強，導致藍莓花色苷得率下降，因此最佳的微波功率為150 W。

2.2? 正交實驗的結果及分析

表2數據表明，微波功率對藍莓花色苷的得率影響最大，3個因素對提取效果的影響順序為：微波功率>料液比>提取時間，最佳提取工藝條件為微波功率150 W、料液比1∶20 g/mL、提取時間40 min。

微波功率150 W、料液比1∶20 g/mL、微波萃取時間40 min條件下的得率為0.61%，高于正交實驗中每一個組合的得率，因此該提取方案為微波輔助提取高純度藍莓花色苷的最佳方案。

3? 結束語

通過實驗可知，各因素對花色苷得率的影響作用按大小順序排列為微波功率>料液比>萃取時間。在微波萃取功率150 W，料液比1∶20 g/mL，提取時間40 min的工藝條件下，藍莓花色苷的得率最高，為0.61%，普通提取法的得率最高為0.48%。對此條件下花色苷萃取粗提液進行純化及檢測，得到的花色苷含量可達29.89%，普通提取法含量僅26%。因此，相對于普通溶劑提取法而言，微波提取技術有一定優勢，是一種節能、省時、污染小的高效提取技術。

參考文獻：

[1]李亞東，張志東，吳林.藍莓果實的成分及保健機能[J].中國食物與營養，2002（1）：27-28.

[2]許相雯.微波輔助萃取藍莓中花青素及純化的研究[D].哈爾濱：東北農業大學，2012.