南瓜色素提取工艺的研究.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 南瓜色素提取工艺的研究 王利军1,白雪2,李 良1 (1. 长江大学生命科学学院,湖北 荆州 434025 ; 2.荆州市第一人民医院慈济分院,湖北 荆州 434000) 摘 要:试验研究了南瓜色素的乙醇提取工艺条件和理化性质。研究结果表明,最优工艺条件是以 无水乙醇为浸提剂,温度为70,固液比为111 ,浸提时间3. 5h。 关键词:南瓜;色素;提取 中图分类号:TS 201. 1 文献标识码:B 文章编号:1007 - 7561(2008)02 - 0074 - 03 Study on extracting process of pigment from pumpkin WANGLi2jun1,BAI Xue2,LILiang1 (1. College of Life Science ,Yangtz University , Hubei Jingzhou 434025 ; 2 . Ciji branch hospital of Jingzhou First Peoples Hospital , Hubei Jingzhou 434000) Abstract :The technology of extracting pigment from pumpkin and its physical and chemical property is studied by experiment. The optimum condition for extraction is asfollows: Take absolute alcohol as the extractant , the ratio of solidliquid 111 , the temperature 70,the extracting time 3. 5h. Key words :pumpkin;pigment ;extraction 南瓜Cucurbita moschata (Duch. ) Poiret 为葫芦 科南瓜属植物,营养价值极高,含有治病、 防癌等多 种功能性因子,具有多种食疗保健作用。因此,从南 瓜中提取的色素不仅安全可靠而且还有食疗和药用 价值,南瓜色素具有极大的市场潜力1 - 2。本试验 采用醇提法提取南瓜色素,选择浸提时间、 温度和浸 提固液比为单因素进行梯度实验,确定南瓜色素提 取得率的主要因素及其水平,再通过进一步的正交 实验得到得率较高的南瓜色素提取工艺,为综合开 发利用南瓜色素奠定基础。 1 材料与方法 1. 1 材料 成熟南瓜,市购。其他化学试剂均为分析纯。 1. 2 方法 1. 2. 1 色素的提取工艺 南瓜 洗净 刨成丝状 浸提 过滤 提取液 蒸馏浓缩 凝胶 离心分离 红褐色固体。 1. 2. 2 最佳提取条件的确定 称取等量的南瓜数份进行试验,以筛选出的最 佳浸提剂种类、 浸提剂浓度、 料液比、 浸提温度、 浸提 时间、 浸提剂的pH值进行试验,确定南瓜黄色素提 取的最佳条件。 收稿日期:2007 - 07 - 31 基金项目:长江大学硕士科研启动基金(0221) 作者简介:王利军(1979 - ) ,男,河南温县人,助教,硕士. 1. 2. 3 南瓜色素最佳吸收波长的确定2 将南瓜色素乙醇粗提液浓缩,萃取以后,用 722S可见分光光度计测定其在不同波长下的吸光 度(以无水乙醇作空白 ) , 得其最大吸收波长,将以该 波长下的吸收值来简便快速的测定南瓜总色素的 含量。 2 结果与分析 2. 1 南瓜色素的提取单因素试验 2. 1. 1 南瓜色素最佳吸收波长的确定 按1. 2. 1的工艺和1. 2. 3的方法测得结果如 下: 由图1可知,南瓜黄色素在446nm波长下吸光 度最大。因此,选定446nm作为测定吸光度的最佳 波长。 图1 南瓜色素粗提液不同波长下的吸光度值 2. 1. 2 最佳浸提剂的确定3 称取6份南瓜,每份5. 00g。在其他条件相同 47 食品添加剂粮油食品科技 第16卷2008年 第2期 适用于食品科学各实验领域的宝尔超纯水系统 使实验数据更逼真 Tel :02131263268 www. baolor. com 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 的情况下,分别加入等量的甲醇、 乙醇、 石油醚、 乙 酸乙酯、 水为浸提剂,得到滤液后离心并稀释到相同 倍数后,在446nm波长下测其吸光度(见表 1) 。由 表1可知,水、 石油醚浸提效果较差,不宜作为浸提 剂。甲醇、 丙酮的浸提效果较好,但其有一定的毒 性。乙酸乙酯的浸提效果好于乙醇,不过其价格要 远高于乙醇。因此,选择浸提效果较好,较经济的是 无水乙醇作为浸提剂。 表1 粗提液在不同溶剂下的吸光度 溶剂类型乙醇甲醇乙酸乙酯 石油醚水丙酮 吸光度/ A 0.4900.2940.4670.0500.0200.421 2. 1. 3 最佳浸提剂浓度的确定 称取5份南瓜,每份5. 00g。用5种不同体积 分数的浸提剂提取,其他条件与上面相同,得到滤液 后离心并稀释到相同体积(200mL)后,在446nm波 长下测其吸光度。由图2可知,20 % ,40 % ,60 % , 80 %的乙醇提取效果均不佳,无水乙醇的提取效果 最好。因此,选择无水乙醇作为浸提剂。 图2 不同体积分数乙醇色素提取液的吸光度值 2. 1. 4 料液比对南瓜色素提取的影响4 称取7份南瓜,每份5. 00g。用浸提剂以不同料 液比(南瓜重量与浸提剂体积之比)加入碎状南瓜 中,放入50 恒温箱中浸提2h ,其他条件与上面相 同,得到滤液后离心并稀释到相同体积(200mL) ,在 446nm波长下测其吸光度。由图3可知,料液比 19 ,110浸提效果都不错,但从节约浸提剂用量的 角度考虑,19的料液比比较合适。因此,选定19 为最佳料液比。 图3 在不同料液比下的吸光值 2. 1. 5 浸提温度对南瓜色素提取的影响 称取6份南瓜,每份5. 00g。用无水乙醇,料液 比110投料,在不同温度下进行提取,其他条件与 上面 相 同,得 到 浸 提 液 离 心 稀 释 到 相 同 体 积 (200mL)后,在446nm波长下测其吸光度。 由图4可知,开始时随着温度的升高,吸光度增 大,这是由于生物分子运动因温度的升高而加快,色 素分子以更快的速度穿过膜,在相同内浸提到更多 的南瓜色素。但是,色素在高温下不稳定,温度上升 到80,吸光度反而下降。因此,选定70 为最佳 浸提温度。 图4 不同水浴温度下的吸光度 2. 1. 6 pH值对南瓜色素提取的影响5 称取6份南瓜,每份5. 00g。以料液比15加入 已调节到不同pH值的无水乙醇,在60 下恒温浸 提1. 5h ,得到浸提液离心稀释到相同体积(200mL) 后,在446nm波长下测其吸光度。由图5可知,pH 值为9时吸光度最大。 图5 在不同pH值下的吸光度 2. 1. 7 浸提时间对南瓜色素提取的影响6 称取5份南瓜,每份5. 00g。以料液比15加入 无水乙醇,在60下恒温浸提不同时间,其他条件 与上面相同,得到浸提液离心稀释到相同体积 (200 mL) 后,在446nm波长下测其吸光度。 由图6可知,180min为最佳浸提时间,其浸提效 果最好,时间过短浸提不完全,而时间过长则会使色 素变色,二者都会使吸光度下降。 2. 1. 8 超声波处理对南瓜色素提取的影响 称取5份碎状的南瓜,每份5. 00g。以料液比 110加入无水乙醇,将放置于冰水浴中,用不同功率 的超声波处理180s。在60 下恒温浸提180min ,得 到浸提液离心稀释到相同倍数后,在446nm波长下 测其吸光度。由图7可知,在作用时间一定的条件 57 粮油食品科技 第16卷2008年 第2期食品添加剂 与世界接轨 用宝尔超纯水系统 Tel :02131263268 www. baolor. com 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 下,膜通透性改变程度与功率密切相关。随着超声 作用功率的增加,膜的通透性增大,而且增大的速度 在加快。 2. 1. 9 微波处理对南瓜色素提取的影响 称取4份碎状的南瓜,每份5. 00g。以料液比 110加入无水乙醇,将放置于微波炉中微波处理,处 理时间分别为1min、2min、3min、4min。在60 下恒 温浸提180min ,得到浸提液离心稀释到相同倍数后, 在446nm波长下测其吸光度。由图8可知,微波作 用时间越长,对细胞膜的通透性影响越大。 图8 在不同处理时间下的吸光度 2. 2 南瓜色素最佳提取工艺条件的确定 由单因素实验选择固液比、 时间、 温度作为因 素,以南瓜色素的吸光值为指标做正交实验(得到浸 提液离心稀释到体积为250mL后,在446nm波长下 测其吸光度)。实验结果见表2 ,表3。 表2 因素水平表 水平 A 温度 / B 体积分数 / % C 水浴时间 / min D 料液比 (g mL - 1) 1709016019 26595185110 360100210111 表3 南瓜色素提取正交实验表 实验号 温度 / 体积分数 / % 水浴时间 / min 料液比 / (gmL - 1) 吸光度 / A 16090160190.293 260951851100.346 3601002101110.350 465902101100.326 565951601110.357 665100185190.336 770901851110.357 87095210190.358 9701001601100.377 K10.9890.9761.0270.987 K21.0191.0611.0391.049 K31.0921.0631.0651.064 X10.32970.32530.34230.3290 X20.33970.35360.34630.3497 X30.36400.35430.35500.3547 R0.03430.02900.01270.0257 由表3中的R值可以看出对南瓜色素的影响最 大,其次是乙醇体积分数,再次是料液比,最后是水 浴时间。由数据分析可知,南瓜色素提取的最优工 艺条件为A3B3D3C3,即以无水乙醇作为浸提剂,提取 温度70,料液比为111 ,提取时间3. 5h ,因素主次 为ABDC。 3 结论 影响南瓜色素提取的主要条件为乙醇体积分 数、 温度、 料液比以及水浴时间。通过对单因素梯度 实验和正交实验的结果分析,得到其最佳的提取条 件为:乙醇体积分数为100 % ,温度为70,料液比 为111 ,时间为3. 5h ,pH值为9。 参考文献: 1张拥军,姚惠源.南瓜活性多糖的降糖作用及其组成分析J .无 锡轻工大学学报,2002 ,21(2) :173 - 175. 2王桃云,但志勇,吴伟军,等.南瓜黄色素提取工艺与稳定性研究 J .苏州科技学院学报(自版) ,2004(3) :44 - 52. 3曹艳萍,霍文兰.南瓜黄色素的稳定性研究J .宝鸡文理学院学 报(自然科版) ,2004(1) :41 - 47. 4张建华