桑葚酒渣中花青素提取工艺研究.doc

摘 要四川理工学院毕业论文 桑葚酒渣中花青素提取工艺研究 学 生： 学 号： 专 业： 班 级：08级3班指导教师： 二O一二 年 五 月摘 要 桑葚为桑科桑属植物桑的成熟聚花果，桑树在全国大部分地区均有栽培。桑葚花青素水溶性强，在碱溶液中呈蓝色，在酸溶液中呈深紫红色，且在酸性条件下可以稳定存在，具有补血、润脑、利肝、利尿、降血脂、润便及抗氧化等作用。桑葚中含有的花青素，是一种安全的天然色素，并且具有一定的营养和药理保健作用，而日益受到人们的青睐。本文论文以桑堪果渣为原料，对桑堪色素的提取工艺系统研究桑葚酒渣中花青素的提取工艺，为桑堪的多方位及进一步利用提供参号，同时也为桑堪天然色素的开发利用提供理论依据。现将主要研究成果报告如下:采用溶剂浸提法对桑葚花青素的提取工艺研究。最优工艺为：时间210min，温度80，物料比1:15。采用超声波辅助提取法对桑葚花青素的提取工艺研究。最优工艺为：时间270s，功率80%，物料比1:30。采用微波辅助提取法提取桑葚花青素的提取工艺研究。最优工艺为：时间120min，微波火力80，温度60，物料比1:20。关键词：桑葚，花青素，溶剂浸提法，超声波辅助提取法，微波辅助提取法ABSTRACTMulberry is a the Sangke Sang the genus Sang mature collective fruit, mulberry trees are cultivated in most parts of the china. Mulberry soluble strong, blue in alkaline solution in the acid solution, dark purple, and can be stable under acidic conditions, with the blood, Yun brain, benefit the liver, diuretic, lowering blood pressure, Run it and anti-oxidation effect. Mulberry contain anthocyanins, natural pigments is a safe, and the role of nutritional and pharmacological care, and increasingly by people of all ages. This dissertation mianly studies the extraction technology，Physicochemical properties,stabilities,antioxidant activities and application of red pigment from mulberry pomace,purposing on providing stable foundation for the further research and application of mulberry red pigment. Now the main research report are as follows: solvent extraction of mulberry anthocyanins extraction process The optimal process: time 210min, temperature 80 C, the material ratio of 1:15. Ultrasonic assisted extraction of mulberry anthocyanins extraction process. The optimal process: time 270 s, microwave power 80, the material ratio of 1:30. Using microwave-assisted extraction method mulberry anthocyanin extraction process. The optimum process: when 120min, power 80%, temperature 60 C, the material ratio of 1:20.Keyword： Mulberry, anthocyanins, solvent extraction, ultrasonic assisted extraction, microwave assisted extraction methodI四川理工学院学士学位论文目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第一章绪 论11.1桑葚11.1.1桑葚的成分11.1.2桑葚的医疗保健功能11.2桑葚的花青素的概述11.2.1桑葚花青素的理化性质21.2.2桑葚花青素的营养成分31.2.3桑葚花青素的功能作用31.2.4桑堪花青素的发展前景31.3桑葚花青素提取工一研究进展31.3.1传统溶剂提取41.3.2超声波辅助提取41.3.3微波辅助提取41.3.4树脂提取法51.4桑葚花青素的研究进展51.5论文立题的意义61.6课题研究的主要内容6第二章材料与方法72.1测定方法72.1.1吸光值A的方法：72.1.2色素含量的测定方法72.2材料82.3试剂药品82.4主要仪器82.5实验方法92.5.1 缓冲液配制92.5.2方法一溶剂浸提法92.5.3方法二超声波辅助提取桑葚花青素102.5.4方法三微波辅助提取桑葚花青素112.3本章小结12第三章 结果与讨论133.1传统溶剂加热浸取提法133.1.1 不同的乙醇浓度对提取的影响133.1.2 0.1%HCl+不同的乙醇浓度对提取的影响133.1.3 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取时间对提取的影响143.1.40.1%HCl+85%乙醇 不同物料比对提取的影响153.1.5 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取温度对提取的影响163.1.6正交试验173.2微波辅助提取法183.2.1 不同的乙醇浓度对提取的影响183.2.2 0.1%HCl+不同的乙醇浓度对提取的影响193.2.3 0.1%HCl+65%乙醇 不同时间对提取的影响203.2.4 0.1%HCl+65%乙醇 不同微波火力对提取的影响203.2.5 0.1%HCl+65%乙醇 不同物料比对提取的影响213.2.6 正交试验223.3超声波辅助提取233.3.1不同的乙醇浓度对提取的影响233.3.2 0.1%HCl+不同的乙醇浓度对提取的影响243.3.3 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取时间的影响253.3.4 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取温度的影响253.3.5 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取功率的影响263.3.6 0.1%HCl+85%乙醇 不同物料比的影响273.3.7正交试验283.4本章小结29第四章结论与展望3041结论304.2研究设想30参考文献31致谢33第一章 绪 论1.1桑葚1.1.1桑葚的成分桑葚鲜果中,一般含水分80%左右、粗蛋白0.3%、脂类62.6%、游离氨基酸26.8%、糖类9%-12%，还有醇类1.6%、挥发油1.0%，磷脂0.41%、鞣质及矢车菊素，另外还有Zn、Mn等多种微量元素，其中矿物质K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn的含量均高于桔子和桃。构成脂类的脂肪酸主要有亚油酸68.3%、油酸12.67%、棕榈酸11.85%、以及少量的肉豆寇0.105%、棕榈油酸0.188%、硬脂酸4.46%、和亚麻酸0.98%。挥发油中主要成分为按叶素69%和香叶醇17%，磷脂组分中有以磷脂酰胆碱含量最高32.15%，其次为溶血磷脂酰胆碱19.30%及磷脂酰乙醇胺15.91%。现代研究证实，桑葚果实中含有丰富的活性蛋白、维生素、氨基酸、胡萝卜素、矿物质等成分，营养是苹果的5-6倍，是葡萄的4倍，具有多种功效，被医学界誉为“二十一世纪的最佳保健果品1。1.1.2桑葚的医疗保健功能桑葚有改善皮肤(包括头皮)血液供应，营养肌肤，使皮肤白嫩及乌发等作用，并能延缓衰老。桑葚是中老年人健体美颜、抗衰老的佳果与良药。常食桑葚可以明目，缓解眼睛疲劳干涩的症状。桑葚具有免疫促进作用。桑葚对脾脏有增重作用，对溶血性反应有增强作用，可防止人体动脉硬化、骨骼关节硬化，促进新陈代谢。它可以促进血红细胞的生长，防止白细胞减少，并对治疗糖尿病、贫血、高血压、高血脂、冠心病、神经衰弱等病症具有辅助功效。桑葚具有生津止渴、促进消化、帮助排便等作用，适量食用能促进胃液分泌，刺激肠蠕动及解除燥热。祖国医学认为，桑葚性味甘寒，具有补肝益肾、生津润肠、乌发明目等功效。桑叶可以止汗。古人以桑叶养发。以桑叶，麻叶煮泔水沐发，可促使头发生长。此方曾被清光绪皇帝和慈禧太后所用。桑葚入药，始载于唐朝的唐本草。中医认为，桑葚味甘性寒，入心肝、肾经，有滋阴补血作用，并能治阴虚精少、失眠等2。另据许多古典中医文献记载：利五脏关节，通血气，安魂镇神，降压消渴，令人耳聪目明，变白不老，解中酒毒等功效3。1.2桑葚的花青素的概述 目前已知20种花青素，但在食品中重要的仅6种，即天竺葵色素(Pelargnoidin)、矢车菊色素(Cynaidin)、飞燕草色素(Delphinidin)、芍药色素(Peonidin)、牵牛花色素(Peuntdiin)IV四川理工学院学士学位论文和锦葵色素(Malvidin)。最早的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红，且含量丰富，它于1879年在意大利上市。迄今己投入商业生产的色素有葡萄皮色素、草荀色素、桑堪花青素、杨梅色素、玫瑰茄、萝卜红等4。桑堪花青素属矢车菊素(Cynadini)，其基本结构具有类黄酮的典型结构2一苯基一苯并毗喃(2，henylbenzopyrylium)即花色基元(Flvaylium)阳离子的衍生物，其化学结构3sl见图15。矢车菊素还大量存在于杨梅的果实中6 矢车菊素一3一葡萄糖首(Cyanidin一3一glueoside)，分子式CZIHZIOll分子量449.39图1桑葚花青素化学结构F191ChemiealeonstruetionofmulberyrredPigmen1.2.1桑葚花青素的理化性质桑葚花青素多为紫红色粘稠状或深紫红色膏状物，易溶于水、乙醇、甲醇，不溶于丙酮、石油醚等非极性有机溶剂，为水溶性色素7颜色反应:在PH3以下时显鲜艳的玫瑰色。在PH小于7时，溶液的红色随PH值升高逐渐变浅，在pH7以上时颜色由红色变紫色，随pH加大颜色由浅变深，PH13时变成紫黑色，原因是在不同pH值下花青素的分子结构发生改变所致8.光谱特性:色素溶液在PH2.5时，其在可见光区最大吸收波长为525nm。深色花苷(PH13)有两个吸收波长范围，一个在可见光区，波长465-560nm，另一个在紫外光区，波长为270-280nm9。桑葚花青素具有花青素类色素共有的缺点，即对氧和光的稳定能力较差，并且易受酶的作用而褪色。桑葚花青素在长时间光照下将发生分解并褪色，有氧存在时加速这种分解反应进行，而在无氧条件下，这种反应减缓。因此，桑葚花青素的贮存和使用过程都应尽量避光、除氧。1.2.2桑葚花青素的营养成分通过对桑葚花青素浸膏进行了营养成分分析，结果表明：该浸膏含17种氨基酸，总含量为2.74%；含Vc214.8mg/kg、VB1 0.21mg/kg、VB2 0.43mg/kg，含铁7.0mg/kg、锌173.0mg/kg、铜8.2mg/kg、104.0mg/kg、钼13.1mg/kg、钙1340mg/kg、镍10.0mg/kg、镁1859.0mg/kg、硼0.57mg/kg等矿质元素10。这说明该色素浸膏不仅含有丰富的花青素，而且还有人体所需要的营养成分，具有一定的营养价值。医药保健食品等行列，发展前景十分广阔。广泛应用于食品，日用品，医药等领域。1.2.3桑葚花青素的功能作用桑葚花青素是从天然桑葚果实中提取而得，属花青类色素。水溶性强、耐热性好，在碱溶液中呈蓝色,在酸溶液中呈深紫红色，且在酸性条件下可以稳定存在，具有补血、润脑、利肝、利尿、润便、抗氧化及消除自由基等作用。桑堪花青素目前已列入我国国家标准食品添加剂食用卫生标准(GB276O- 19%)中48种天然色素一，可用于酸性食品、日用品。1.2.桑葚花青素的发展前景桑葚中花青素含量高，具有一定的营养和药理作用。值得一提的是色素浸膏中锌含量高达173mg/kg而锌是人体内70多种酶的成分之一，对人体的生长发育起着重要作用。桑葚花青素浸膏不但含有丰富的花青素，还含有人体必需的营养成分，具有一定的营养价值。合成色素由于安全性问题，使用已逐渐受到限制，甚至被禁止使用。天然色素给人以安全感，并且具有一定的营养和药理保健作用，而日益受到人们的青睐。色素行业也同化妆品行业一样正在经历由天然-人工合成-天然的回归过程。桑葚花青素，由于它的营养和药理保健作用具有很大的开发利用潜力。尽管如此，桑葚花青素也和其他大多数天然色素一样，由于化学性质不稳定、难于纯化和染色力弱等原因，在很大程度上限制了它大量的用于商业性食品着色。1.3桑葚花青素提取工一研究进展对于桑葚花青素提取工艺的研究已有不少报道11.12。对桑葚花青素的营养保健功能报道很多；对桑葚花青素的提取、分离纯化也有系统的报道；对其抗氧化性方面的研究报道也很多。如彭永芳13，刘树兴14等人对桑葚花青素的纯化进行了初步研究，认为采用吸附树脂纯化桑葚花青素是可行的。徐建国15以桑葚渣为原料对桑葚花青素进行了较系统的研究,研究了提取、分离和纯化桑葚花青素的工艺参数，对其稳定性和抗氧化能力进行了探讨。但如何提高桑葚花青素的稳定性，目前国内还未有报道。国内徐玉娟16等报道PH值对桑葚花青素的影响显著，陈小全等17报道温度、外加试剂能够较大的影响桑葚花青素的稳定性，曹军胜18则认为桑葚花青素素的耐热性好。Shahiddi认为酶、金属离子、氧化物等对此花青素类的稳定性有破坏作用。因此，采用一些新的技术提高桑葚花青素的稳定性，促进其功能的发挥是桑葚花青素素研究的重点之一。1.3.1传统溶剂提取溶剂浸取法，这是目前常用的天然色素提取方法。陈建国等研究得桑葚色素的最佳提取条件为:桑葚机械破碎，溶剂为100%乙醇、物料配比1:2，温度75，浸提时间为2小时，得率.95%19。其后李和生20等人研究了桑葚花青素的提取条件，通过对不同提取剂、提取时间、提取温度等研究结果表明桑葚花青素的最佳提取工艺是:0.1%HCL一95%乙醇溶液作为提取剂，料液比l:10，提取温度70，提取时间2h，真空干燥后得率为5.8%。两者虽然同为传统溶剂加热浸提桑葚花青素，但是所得结果差异较大。1.3.2超声波辅助提取超声波提取法是利用超声波产生的强烈振动、高的加速度、强烈的空化效应、粉碎、搅拌等特殊作用，对植物细胞进行破坏，使溶媒渗透到到植物细胞中，以便于植物的化学成分溶出，再通过分离、提纯，获得所需的化学成分21。徐建国等22研究并优化了超声波提取桑葚花青素工艺。单因素和正交试验得超声波提取的最佳条件为:提取剂为.001%HCL-80%乙醇溶液，提取功率200W，提取时10min，料液比1:20，超声波法和溶剂浸提法的提取率分别为86.57%、79.64%，表明超声波可较好地提取桑葚花青素。1.3.3微波辅助提取近年微波萃取技术(Mierowave一AsssitdeExrtacotin)，简称MAE)逐渐兴起，微波萃取的本质是微波对萃取溶剂和物料的加热作用。它较溶液浸取法具有热效率高、节约能源、迅速、省时、产品质量高、原料利用率高、设备简单、造价低等诸多优点。微波加热的机理区别于常规加热，它能够穿透萃取溶剂和物料使整个系统受热均匀，这样省去常规加热的由表及里热传导所需时间，使萃取系统快速升温，萃取速率明显高于常规的加热方法23。4四川理工学院学士学位论文1.3.4树脂提取法离子交换树脂柱层析(Ion exchange resin column chromatography，简称IEC)是从复杂的混合物中，分离性质相似大分子的一种方法。此法对多种天然色素有良好的吸附和提纯的作用。刘树兴等人24以桑堪原汁为原料，直接用AB一8树脂提取桑葚花青素，生产得色素产品为紫黑色粉末，色价为38.9，比国家标准提高近10倍，得率为0.88，但用大孔树脂提取色素费时长、成本高，不适合于工业生产。1.4桑葚花青素的研究进展经过全国食品添加剂标准化技术委员会审查批准，已将桑葚花青素列入我国食品添加剂使用卫生标准（GB2769-1996)，从而填补了国内一项空白。从1989年起，国内不少学者对桑葚花青素的提取、毒理、稳定性及应用都做了一些较基础的研究，初步结果表明25:(1)易溶于水、乙醇、甲醇，不溶于丙酮、石油醚，为水溶性色素(是一种极性色素)。所以通常用0.1%盐酸-00%乙醇溶液配比为:11时，色素提取的效果最好。(2PH值变化对桑葚花青素颜色的影响较明显，不同pH值下会呈现不同的颜色。(3)对SO2敏感，SO2可使其褪色。(4)耐热性良好，80保温12h色素稳定，在酸性溶液中对光的影响较稳定。另外，桑堪毒性试验结果，小鼠以桑葚汁（1:1）40ml/kg灌胃未见任何异常反应;长期毒性试验，大鼠服桑葚汁(1:1)40ml/（kgd）连服90d，其心、肝、肾等重要脏器未见有意义的变化。余志成(2004)对桑葚花青素的提取方法、稳定性及其在蚕丝织物上的染色性能、染色牢度进行了分析探讨，并对染色后蚕丝织物的抗紫外线辐射性能进行了测试。实验结果表明:桑堪花青素具有良好的染色性能;经桑葚花青素染色的蚕丝织物具有优良的抗紫外线性能，在200-400的紫外波段中，紫外线透过率为2.3%-5.1%，选用合适的媒染剂可以使紫外线透过率下降到1.9%-3.2%。已有的研究结果表明，桑堪花青素是一种性能良好的花色苷色素，可作为食用天然色素加以推广和应用，具有极高的研究价值。1.5论文立题的意义本课题以桑葚酒渣为原料，研究桑葚中花青素的提取方法，为天然色素的开发利用提供理论依据。因此，从桑葚中提取花苷色素作为食品添加剂的开发具有一定的意义。此举可将桑葚酒渣变废为宝，实现了资源的最大利用，丰富了天然色素市场。1.6课题研究的主要内容（1）利用传统溶剂加热浸取提法提取桑葚酒渣中的花青素，并得到较优的工艺条件。（2）利用超声波辅助提取桑葚酒渣中的花青素，并得到较优的工艺条件。（3）利用微波辅助提取桑葚酒渣中的花青素，并得到较优的工艺条件。（4）结论与展望第二章 材料与方法2.1测定方法2.1.1吸光值A的方法：本研究通过两种分光光度方法测定桑葚果汁中花色昔的含量，运用数学统计分析，比较得出了适合于桑葚中花色苷测定的简便、准确的方法，从而为其他样品花色苷含量的测定提供了一般性思路。本实验样品采用的是桑葚果酒酒渣进行试验，故只需采用pH示差法来测定总花色苷含量。在食品加工或贮藏过程中，会产生褐色降解物，这些降解物和花色苷具有相同的能量吸收范围，这类花色苷总量的测定，通常采用pH示差法，计算公式为：A=(AmaxA700)pH1.0(AmaxA700)pH4.5（2-1）测定方法：将色素提取液，分别采用pH1.0氯化钾缓冲液和pH4.5醋酸钠缓冲液稀释一定倍数(吸光值在0.20.8之间)，并且将稀释液静置30min，达到动态平衡后，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A。提取液中总花色苷含量的计算公式：（2-2）式中：V一提取液总体积(mL)；n一稀释倍数；MCy-3-glu的分子量(4492)；一Cy-3-glu的消光系数，其值为26900；m一原料的重重(g)2.1.2色素含量的测定方法用PH示差法测定花色苷溶液吸光度A。计算公式为：A=（Amax-A700）PH1.0（Amax-A700）PH4.5(2-3)由Fuleki60 的计算方法转换成花色苷浓度，进一步求出得率。6第二章 材料与方法花色苷浓度(mg/L)=（2-4）A 吸光值；MW- 分子量，以矢车菊素-3-葡萄糖苷为标准，449.2；DF- 稀释倍数；- 消光系数，26900L/(cm.mg)2.2材料桑葚果酒酒渣：四川国友果业有限公司提供（0保藏）2.3试剂药品95%乙醇 成都科龙化工试剂厂浓盐酸 成都科龙化工试剂厂 30%过氧化氢 成都科龙化工试剂厂硫酸钠 成都科龙化工试剂厂氯化钾 成都科龙化工试剂厂蒸馏水 四川理工学院天然产物实验室自制冰乙酸 成都科龙化工试剂厂醋酸 成都科龙化工试剂厂 2.4主要仪器SHB- 型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；UV2400 紫外可见分光光度计，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；HWS-12 电热恒温水浴锅，上海齐欣科学仪器有限公司；AR1140 电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；IKA VORTEX GENIUS3 圆周振荡器，金华雷琪实验器材有限公司广州分公司；PHS-3C 酸度计，成都世纪方舟科技有限公司D8023CTL-K4 格兰仕微波炉，佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司KQ-500DE型 数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司2.5实验方法2.5.1 缓冲液配制 pH1.0氯化钾-盐酸缓冲液配制：准确称取KCl 7.45 g 用蒸馏水定容至500 mL，配成0.2 mol/L KCl 溶液。准确量取8.5 mL 浓盐酸用蒸馏水定容至500 mL，配成0.2 mol/L HCl溶液。将 KCl 溶液与 HCl 溶液以 25:67 比例混合，用 KCl 溶液调pH(1.0 0.1)。 pH4.5醋酸-醋酸钠缓冲液配制：准确称取NaAc 18g溶于适量蒸馏水中，准确量取9.8 mL冰乙酸加入溶液中。用蒸馏水定容至1000 mL，用冰乙酸调pH（4.5 0.1）。2.5.2方法一溶剂浸提法（1）不同溶剂的吸光光谱及提取效果比较固定浸提温度40、提取时间1h、液料比1:10，分别85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇（1：1）、0.10%稀HCl +95%乙醇（1：1）、0.15%稀HCl +95%乙醇（1：1）为提取剂进行浸提试验，色素提取液分别采用pH1.0氯化钾缓冲液和pH4.5醋酸钠缓冲液稀释一定倍数(吸光值在0.20.8之间)，将稀释液静置15min，分别测定两种样品稀释液512nm和700nm处的吸光值A。按公式（2-3）计算桑葚花色苷含量，分析提取溶剂对花色苷提取量的影响。 （2）不同物料与提取剂之比对花青素提取的影响（此时用提取效果最好的提取剂）。分别称取5.0g酒渣，按液料比5、10、15、20、25、30加入相应体积的浸提溶剂，在40下避光提取2h后，抽滤、离心(3000rpm，10min)。取1mL清液，用pH 1.0和pH 4.5的缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式计算花色苷含量，并对液料比作图，分析液料比对色素提取量的影响（3）温度对提取效果的影响分别称取5.0g酒渣置入5个50mL的三角瓶中，各加入浸提溶剂，搅拌5 min，用封口膜将瓶口密封并用铝箔纸包裹好以避光。分别置于30、40、50、60、70的恒温水浴上提取2h后，抽滤、离心(3000rpm，10min)。取1mL上清液，用pH 1.0和pH 4.5的缓冲液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对温度作图，分析温度对色素提取量的影响。(4)提取时间对提取效果的影响 每隔30分钟取样测得OD值。用pH 1.0和pH 4.5的缓冲液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对时间作图，分析提取时间对色素提取量的影响。（5）桑葚花青素酸性乙醇溶剂提取条件的正交试验根据单因素试验的结果，选取L9(34)正交试验表，以浸提溶剂中乙醇浓度、浸提时间、浸提温度、液料比为因素，安排4水平做正交试验，以确定提取的最佳条件。2.5.3方法二超声波辅助提取桑葚花青素(1)超声波功率对花青素提取的影响精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，物料比1：10 提取时间1h 缓冲液稀释比1：9在40温度下，分别以200700 W超声功率萃取20min。抽滤、离心得到色素粗提液，用pH1.0和pH4.5缓冲液稀释(吸光值控制在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对超声功率作图，分析功率对色素提取量的影响。(2)超声温度对色素提取量的影响精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，按料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9分别在2060温度下萃取20min。抽滤、离心得到色素粗提液，用pH1.0和pH4.5缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对超声温度作图，分析温度对色素提取量的影响。(3)超声时间对花青素提取量的影响精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，按料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9分别萃取5、10、15、20、25、30min。抽滤、9四川理工学院学士学位论文离心得到色素粗提液，用pH1.0和pH4.5缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对超声时间作图，分析时间对色素提取量的影响。(4)桑葚花青素超声波辅助提取条件的正交试验根据单因素试验的结果，选取L9(34)正交试验表，以超声功率、超声温度、超声时间为因素，安排3水平做正交试验，以确定提取的最佳条件。2.5.4方法三微波辅助提取桑葚花青素(1).微波温度对色素提取量的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9, 精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9,分别选择微波辅助提取温度30、40、50、60、70。用pH1.0和pH4.5缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对微波时间作图，分析时间对色素提取量的影响。（2）.微波功率对色素提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9, 精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9,分别选择微波功率600W、700W、800W、900W。用pH1.0和pH4.5缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对微波时间作图，分析时间对色素提取量的影响。(3).微波辐射时间对色素提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9, 精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9,分别选择辐射时间2S、4S、6S、8S、10S。用pH1.0和pH4.5缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对微波时间作图，分析时间对色素提取量的影响。（4）物料比对色素提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9, 精确称取5.0g桑葚酒渣若干份，物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9,分别选择物料比10:1、20:1、30:1、40:1、50:1。用pH1.0和pH4.5缓冲溶液稀释(吸光值在0.20.8之间)，分别测定两种样品稀释液在512nm和700nm处的吸光值A，按公式（2-3）计算花色苷含量，并对微波时间作图，分析时间对色素提取量的影响。（5）.桑葚花青素微波波辅助提取条件的正交试验根据单因素试验的结果，选取L9(34)正交试验表，以超声功率、超声温度、超声时间为因素，安排3水平做正交试验，以确定提取的最佳条件。2.3本章小结本章系统研究了花青素的提取工艺。首先，讨论了传统溶剂提取法的研究工艺，其次讨论了微波辅助提取法的研究工艺，再次，讨论了超声波辅助提取法的研究工艺。最后，找出最优的提取工艺。第三章 结果与讨论3.1传统溶剂加热浸取提法3.1.1 不同的乙醇浓度对提取的影响桑葚酒渣5g，物料比1：10，提取温度40，时间1h，缓冲液稀释比1:9，得不同的乙醇浓度的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：表31 不同的乙醇浓度对应的花色苷浓度Table 3-1Anthocyanin concentration of the different ethanol concentration乙醇浓度25%35%45%55%65%75%85%95%T总花色苷浓度（mg/g）0.0850.1290.1380.0820.0440.0380.0320.026附表由上表可知：不同浓度的乙醇提取剂对色素提取率的影响结果如图所示。在规定浸提温度40，浸提时间为1h，料液比为1：9的条件下，比较不同乙醇浓度的提取率。由图可知，随着乙醇浓度增加，提取率不断增大，在乙醇浓度为45%时，达到很大，继续提高乙醇浓度，提取率将逐渐降低，因而选取45%的乙醇溶液作提取剂。3.1.2 0.1%HCl+不同的乙醇浓度对提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：10 提取温度40 时间1h 缓冲液稀释比1：9，0.1%HCl+不同的乙醇浓度的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：12第三章 结果与讨论表3-2不同的乙醇浓度对应的花色苷浓度Table 3-2Anthocyanin concentration of the different ethanol concentration乙醇浓度25%35%45%55%65%75%85%95%T总花色苷浓度（mg/g）0.1320.1510.1620.1730.1810.1910.2140.208附表由上表可知：.1%HCl+不同的乙醇浓度提取剂对色素提取率的影响结果如图所示。在规定浸提温度40，浸提时间为1h，料液比为1：9的条件下，比较不同乙醇浓度的提取率。由图可知，随着乙醇浓度增加，提取率不断增大，在乙醇浓度为85%时，达到很大，继续提高乙醇浓度，提取率变化不大，因而从节约原料考虑，选取85%的乙醇溶液作提取剂。3.1.3 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取时间对提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：10 提取温度40 缓冲液稀释比1：9以0.1%HCl+85%乙醇为提取液，得不同的提取时间的OD值，如下表所示：表33不同的时间对应的花色苷浓度Table 3-3 Anthocyanin concentration of the different time时间(min)306090120150180210230270T总花色苷浓度（mg/g）0.2050.2110.2380.2850.3280.3410.3520.3480.324附表由上表可知：浸提时间对色素提取率的影响结果如图所示。在规定乙醇浓度为85%，浸提温度为40，料液比为1：9的条件下，比较不同浸提时间对提取率的影响。由图可以看出，在所选时间范围内，随时间的延长，色素提取率在不断提高，浸提时间达到210min时，色素提取率基本达到最大值。徐建国26认为时间过长会影响操作周期，但本试验结果标明时间过短提取不彻底，所以确定210min作为浸提时间。3.1.40.1%HCl+85%乙醇 不同物料比对提取的影响桑葚酒糟5g 提取温度40 提取时间1h 缓冲液稀释比1：9 以0.1%HCl+85%乙醇为提取液，得不同物料比的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：表34不同的物料比对应的花色苷浓度Table 3-4 Anthocyanin concentration of the different Material ratio物料比1:51:101:151:201:25T总花色苷浓度（mg/g）0.3360.3620.4110.4210.422附表由上表可知：料液比对色素提取率的影响结果如图所示。在规定乙醇浓度为85%，浸提温度为40，浸提时间为1h，比较不同料液比对提取率的影响。由图可以看出，桑葚花青素的提取率在料液比为1:20时，提取率达到最大，继续增加料液比，提取率没有明显增加。因此，从降低生产成本考虑，本试验采用料液比为1:20。3.1.5 0.1%HCl+85%乙醇 不同提取温度对提取的影响桑葚酒渣5g 物料比1：10 提取时间1h 缓冲液稀释比1：9，以0.1%HCl+85%乙醇为提取液为提取液，得不同提取温度的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：表35不同温度对应的花色苷浓度Table 3-5 Anthocyanin concentration of the different temperature提取温度（）30405060708090T总花色苷浓度（mg/g）0.1760.2110.2610.3640.4640.4900.30515四川理工学院学士学位论文附表由上表可知在规定乙醇浓度为85%，浸提时间为1h，料液比为1：9的条件下，比较不同温度对提取率的影响。由图可知，随着温度增加，提取率逐渐增大，当提取温度为80时，提取率达到最大值。继续提高温度，提取率降低。但是在较高的温度下，可能会造成色素损失，也可能会给产品带来较多的杂质，不利于色素的纯化。所以，本试验提取温度确定为603.1.6正交试验表36 传统溶剂提取法正交表Table 3-6Traditional solvent extraction orthogonal table试验号A时间（min）B温度（）C空列D物料比（g/mL）T总花色苷浓度（mg/g）11（150）1（70）11（1:10）0.743212（75）22（1:15）0.794313（80）33（1:20）1.30342（180）1230.885522310.747623121.70373（210）1320.729832131.019933210.917K12.842.3573.4652.4078.84K23.3352.562.5963.226K32.6653.9232.7793.207R0.671.5660.8690.819由上表可知: 各因素对得率影响的主次顺序为:温度液料比时间。最佳提取条件为组合为A3B3D2。 P.Bridle27的研究结果，物料比、提取温度，时间等影响色素的提取。但由上表可以知道各种因素有极显著的差异，说明温度，物料比，时间都对色素的提取率有极大的影响因为选择K值最大的水平值。所以最后确定为A3B3D2。即210min，温度80，物料比1:153.2微波辅助提取法3.2.1 不同的乙醇浓度对提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9,得不同的乙醇浓度下的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：表3-7不同的乙醇浓度对应的花色苷浓度Table 3-7 Anthocyanin concentration of the different ethanol concentration乙醇浓度25%35%45%55%65%75%85%95%T总花色苷浓度（mg/g）0.2810.3220.3120.2830.2160.1690.1540.117附表由上表可知：不同浓度的酸性乙醇提取剂对色素提取率的影响结果如图所示。在规定物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9的条件下，比较不同乙醇浓度的提取率。由图可知，随着乙醇浓度增加，提取率不断增大，在乙醇浓度为35%时，达到很大，继续提高乙醇浓度，提取率将逐渐降低，因而选取35%的乙醇溶液作提取剂。3.2.2 0.1%HCl+不同的乙醇浓度对提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9, 得0.1%HCl+不同的乙醇浓度下的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：表3-8不同的乙醇浓度对应的花色苷浓度Table 3-8 Anthocyanin concentration of the different ethanol concentration乙醇浓度25%35%45%55%65%75%85%95%T总花色苷浓度（mg/g0.1490.5030.5430.6010.70.4930.4930.388附表 由上表可知：0.1%HCl+不同浓度的酸性乙醇提取剂对色素提取率的影响结果如图所示。在规定物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9的条件下，比较不同乙醇浓度的提取率。由图可知，随着乙醇浓度增加，提取率不断增大，在乙醇浓度为65%时，达到很大，继续提高乙醇浓度，提取率将逐渐降低，因而选取65%的乙醇溶液作提取剂。18第三章 结果与讨论3.2.3 0.1%HCl+65%乙醇 不同时间对提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 微波火力40 缓冲液稀释比1：9, 得不同的提取时间下的T总花色苷浓度（mg/g），如下表所示：表3-9不同的时间对应的花色苷浓度Table 3-9 Anthocyanin concentration of the different time提取时间（s）6090120150180210240270300T总花色苷浓度（mg/g）0.3260.4550.5180.620.7050.830.8890.8630.668附表由上表可知：0.1%HCl+65%乙醇为提取剂,不同时间对色素提取率的影响结果如图所示。在规定物料比1：20 微波火力40 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9的条件下，比较不同时间的提取率。由图可知，随着时间增加，提取率不断增大，在240s时，达到很大，继续增加，提取率将逐渐降低，因而选取240s3.2.4 0.1%HCl+65%乙醇 不同微波火力对提取的影响桑葚酒糟5g 物料比1：20 处理时间3min 缓冲液稀释比1：9，得不同的微波火力下的T总花色苷