超声波辅助提取紫山药花青素的工艺优化

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紫薯花青素提取工艺和抗氧化活性研究

紫薯花青素提取工艺和抗氧化活性研究作者：赵红岩来源：《现代农业科技》2017年第13期摘要采用超声波辅助提取技术获得紫薯花青素，通过试验优选最佳提取工艺并分析其抗氧化活性。

采用L9（34）正交试验，以花青素浸提量为考察指标，优选最佳提取工艺；以水杨酸捕获法分析花青素对·OH自由基的清除能力。

结果表明，紫薯花青素超声浸提的最佳工艺为乙醇体积分数80%、提取时间20 min、提取温度25 ℃、料液比1∶20。

此工艺条件简单方便，稳定性好，可用于工业化生产。

紫薯花青素稳定性好，抗氧化活性强，安全性高。

关键词紫薯；花青素；提取工艺；抗氧化活性；水杨酸捕获法中图分类号 TS264.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）13-0239-02Abstract Purified anthocyanin was obtained by ultrasonic assisted extraction.The optimum extraction process was optimized and its antioxidant activity was analyzed.The optimal extraction process was optimized by using L9（34） orthogonal test and taking anthocyanin extractire amount as index，and the extraction ability of anthocyanin to ·OH free radical was analyzed by salicylic acid capture method.The results showed that the optimum extraction conditions were as follows：the volume fraction of ethanol was 80%，the extraction time was 20 min，the extraction temperature was 25 ℃，and the ratio of material to liquid was 1∶ 20.This process conditions are simple and convenient，with good stability，can be used for industrial production.Solanum tuberdsm anthocyanin have good stability，strong antioxidant activity and high safety.Key words Solanum tuberdsm；anthocyanin；extraction process；antioxidant activity；salicylic acid capture method花青素（Anthocyanidin），属类黄酮化合物。

微波预处理-超声波辅助提取紫山药多糖及抑制α-葡萄糖苷酶活性研究

微波预处理-超声波辅助提取紫山药多糖及抑制α-葡萄糖苷酶活性研究WANG Yan-ping;CHEN Yue-ying;JIA Yan-jie;CAO Ya;XU Shi;LOU Fang-hui 【摘要】以紫山药粉为原料,对微波预处理-超声波提取紫山药多糖的工艺进行优化,并以α-葡萄糖苷酶抑制模型研究其对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用.通过单因素及正交试验确定最佳提取工艺为料液比1:40(g/mL)、微波功率300 W、微波时间30 s、超声功率270 W、超声时间30 min.在最佳工艺条件下,紫山药多糖平均得率为11.12％.醇沉后的紫山药多糖粉末中多糖的质量分数为45.80％.α-葡萄糖苷酶活性抑制试验中,紫山药多糖表现出明显的抑制作用,对α-葡萄糖苷酶抑制能力较阿卡波糖弱.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2019(040)014【总页数】6页(P7-12)【关键词】紫山药;多糖;微波预处理;超声波辅助提取;α-葡萄糖苷酶抑制【作者】WANG Yan-ping;CHEN Yue-ying;JIA Yan-jie;CAO Ya;XU Shi;LOU Fang-hui【作者单位】;;;;;【正文语种】中文紫山药多糖是紫山药细胞壁的结构成分，具有抗氧化[1]、免疫调节[2]、抗衰老[3-4]、降糖[5]、耐缺氧[6]等多种生物活性。

目前研究紫山药多糖的提取方法主要集中在热水浸提法[7]、超声波提取法[8]、微波提取法[9]和生物酶法提取[10]等，其中热水浸提法耗时长、温度高、得率低、纯度低，超声波法提取时间短、得率高，但长时间作用会破坏多糖活性[11]，微波法虽提取时间大为减少，但提取温度难以控制，亦会破坏多糖活性。

微波预处理-超声波辅助提取法首先采用微波对经水浸润的物料粉进行0.5 min～3 min 微波预处理，利用微波的热效应使生物细胞壁和细胞膜迅速破裂，然后进行20 min～60 min 超声波提取，利用超声波空化作用、机械作用和热效应进一步破坏生物细胞壁结构，加快多糖释放速度[12]。

紫胶天然色素的超声波辅助提取及其在织物染色中的应用研究

紫胶天然色素的超声波辅助提取及其在织物染色中的应用研究李萍;李亮【摘要】讨论了紫胶天然色素的超声波辅助提取工艺、酸碱稳定性及其在真丝织物、棉织物上的染色性能和抗紫外线性能.试验结果表明:在超声波辅助下,紫胶色素的一次提取率提高14.9％;酸碱条件对紫胶色素溶液具有较大的影响,大致呈现两种主要的色调,在pH介于1～3时,紫胶水溶液为橙红色,pH介于4～12时紫胶溶液逐渐变为紫红色.在阳离子改性剂季铵盐、铝媒的辅助下紫胶色素对于丝绸织物及棉织物的染色效果得到提升,丝织物K/S值最高达13.819,棉织物K/S值最高达4.251;丝织物与棉织物色牢度提高,皂洗变色牢度最高达到3～4级,棉织物湿摩擦色牢度最高达到3～4级,染色后真丝织物具有优良的抗紫外性能.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2015(052)001【总页数】6页(P14-19)【关键词】紫胶色素;超声波;真丝织物;棉织物;应用性能【作者】李萍;李亮【作者单位】盐城工业职业技术学院轻化工程系,江苏盐城224005;盐城工业职业技术学院轻化工程系,江苏盐城224005;东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TS193.5研究与技术随着低碳、绿色生活的到来，人们对纺织品的生态要求不断提高，一些对人体有害的合成染料逐渐被禁用，天然染料又重新受到人们的关注和青睐[1-3]。

紫胶是紫胶虫吸取树脂后从虫体中分泌的一种天然树脂，呈紫红色[4-5]。

对于紫胶色素的使用始于4 000年前的中国[6-7]。

紫胶色素为羟基蒽醌羧酸类物质，由紫胶色酸A、B、C、D、E等组成[8]。

紫胶色素色泽鲜艳，对人体健康无害，目前多用于糖果、饮料及化妆品产品的着色[9-10]，作为一种重要的天然染料，紫胶色素基本性能及染色应用效果已有了一定的研究，但在提高色素提取效率和性能方面研究不多[11-12]。

针对于此，本文以紫胶色素为研究对象，探讨了紫胶色素的超声波辅助提取、酸碱稳定性及其对棉、真丝织物染色和抗紫外效果。

超声波提取紫薯花青素的研究

超声波提取紫薯花青素的研究尹艳;罗晓梅;李曼玉;黄莹琳;彭永宏【摘要】以“紫罗兰”紫薯作为试验材料,通过正交试验,研究了超声功率、提取温度、超声时间和料液比(g/ml)对紫薯中花青素提取率的影响,优化研究了紫薯中花青素的工艺条件.结果显示,温度对紫薯花青素的超声波提取影响甚小,而其他三个因素与紫薯花青素的超声波提取都有关联.正交试验结果表明,料液比(g/ml)是对提取率影响最大的因素.超声波提取紫薯花青素的最佳工艺条件是料液比(g/ml)为7:10(m:v),超声时间为3min,超声功率为400W.【期刊名称】《惠州学院学报》【年(卷),期】2016(036)006【总页数】5页(P40-44)【关键词】“紫罗兰”紫薯;花青素;超声波;正交试验【作者】尹艳;罗晓梅;李曼玉;黄莹琳;彭永宏【作者单位】惠州学院生命科学学院,广东惠州516007;惠州学院生命科学学院,广东惠州516007;惠州学院生命科学学院,广东惠州516007;惠州学院生命科学学院,广东惠州516007;惠州学院生命科学学院,广东惠州516007;华南师范大学生命科学学院,广州510631【正文语种】中文【中图分类】Q946“紫罗兰”紫薯是一种优良的紫薯品种，含有丰富的花青素，是一种天然色素源和营养食品源［1］.紫薯花青素是一种水溶性的天然色素，能够清除自由基，具有很强的抗氧化活性［2-4］和稳定性［5］，能够抗突变、抗肿瘤［6］，可以减轻肝机能障碍［7-10］，具有预防心血管疾病和Ⅱ型糖尿病等功能［11］.花青素在我国食品、药品、保健品等行业具有广泛的应用前景.鉴于紫薯花青素优良的特性，紫薯花青素的提取就尤为重要了.2015年，我们通过正交实验得到了热浸提紫薯花青素的最佳工艺，但是，整个工艺耗时4.5 h［12］. 2009年，在水溶性大豆多糖的提取研究中，我们发现超声波能够有效提高提取效率［13］.因此，我们期望借助超声波，找到一种比热浸提法更高效的紫薯花青素的提取方法.本研究以“紫罗兰”紫薯为原料，在热浸提法［12］的基础上，用超声处理器辅助探究紫薯花青素的提取工艺的优化条件.分别对料液比、提取温度、超声功率以及超声时间等因素进行分析，通过单因素试验和正交试验获取最佳提取工艺条件，以期为花青素的工业提取提供基础和依据.1.1 试材与设备紫罗兰紫薯惠州学院生命科学系基地种植；MP120-2电子天平上海精密科学仪器有限公司；粉碎机上海嘉定粮油仪器有限公司；LD4-2A低速离心机北京京立离心机有限公司；722 G可见分光光度计上海仪电分析仪器有限公司；岛津UV2660紫外可见分光光度计岛津；美国PALL实验室超纯水系统广州誉维生物科技仪器有限公司；超声波处理器FS-1200上海生析超声仪器有限公司；HWS24型电热恒温提取锅上海恒科学仪器有限公司.1.2 试验方法1.2.1 预处理和花青素的提取紫罗兰紫薯收获后，清洗干净，切块，冷冻干燥24h，中药粉碎机粉碎后，过筛，备用［12］.我们已经研究过用热浸提取法来提取花青素，并得出了最佳的提取条件：最佳的温度55℃，提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，料液比1：2以及时间4.5 h.可以分析出，热浸提取耗时过长，因此我们需要再研究用超声波辅助的方法来优化工艺.精确称取紫罗兰紫薯粉末，根据试验设计，在指定的提取剂的比例，提取时间，提取温度，料液比及超声波辅助下提取一定时间后，样品在离心机中以3 000 r/ min，离心5 min，得到澄清的花青素上清液，将上清液稀释20倍，放入紫外分光光度计中在波长为530 nm下测其吸光度，记录结果，每组重复3次，每次测3次吸光值，重复取平均值.鉴于热浸提紫薯花青素中温度是影响最大的条件，而一般提取工艺中料液比也是重要的研究对象，同时，大部分的超声波提取工艺研究［13-17］中都把超声时间和超声功率作为最主要的因素进行研究，因此，本研究中，重点对料液比、提取温度、超声功率以及超声时间等因素进行分析，通过单因素试验和正交试验获取最佳提取工艺条件.1.2.2 单因素试验1.2.2.1 超声时间对提取效果的影响提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，料液比1：2及提取温度在60℃，在超声波功率为400 W条件下，超声波时间分别为0，2，3，4，5 min，每组重复3次，离心机离心5 min，稀释20倍，测吸光值.1.2.2.2 超声功率对提取效果的影响提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，料液比1：2及提取时间为30 min，提取温度为60℃，在超声波功率分别为300，400，500，600，700 W，每组重复3次，离心机离心5 min，稀释20倍，测吸光值.1.2.2.3 料液比对提取效果的影响提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，提取时间为30 min，提取温度为60℃，在超声波功率为400 W条件下，料液比分别为3：10，4：10，5：10，6：10，7：10，每组重复3次，离心机离心5 min，稀释20倍，测吸光值.1.2.2.4 提取温度对提取效果的影响提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，料液比1：2及提取时间为30 min，在超声波功率为400 W条件下，提取温度分别为40，45，50，55，60，65℃，离心5 min，稀释20倍，测吸光值.1.2.3 正交试验根据单因素试验，由于温度对提取效果无明显作用，所以对紫薯花青素超声波功率、料液比、超声时间3个因素进行L9（33）正交试验，因素水平表、结果与分析分别如表1，表2.2.1 单因素试验2.1.1 超声时间对提取效果的影响超声时间对提取效果的影响的结果如图1.由图1可知，在提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，料液比为1：2，提取温度为60℃，超声功率为400 W条件下，当超声时间为3 min时花青素提取效果最好.在其他条件不变的情况下，随着超声时间的增加，花青素的提取效果逐渐提高，在3 min时达到最高，当超声时间继续增加，提取效果明显减弱.因此初步选择超声时间为3 min.这可能因为超声时间超过一定时间会破坏花青素的稳定性.综合考虑，选择2，3，4 min作为正交试验的3个水平.2.1.2 超声功率对提取效果的影响超声功率对提取效果的影响的结果如图2.由图2可知，在提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，料液比为1：2，提取温度为60℃，超声功率为400 W条件下，当超声功率为500 W时花青素提取效果最好.在其他条件不变的情况下，随着超声功率的增加，花青素的提取效果逐渐提高，在500 W时达到最高，继续增大功率，提取效果明显减弱.因此初步选择超声功率为500 W，综合考虑，选择400，500，600 W作为正交试验的3个水平.2.1.3 料液比对提取效果的影响料液比对提取效果影响的结果如图3.由图3可知，在提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，提取温度为60℃，超声功率为400 W条件下，料液比的效果变化较大，当料液比为6：10时花青素提取效果最好.在其他条件不变的情况下，随着料液比的变化，花青素的提取效果逐渐提高，在6：10时达到最高，之后提取效果明显减弱.综合考虑，选择5：10，6：10，7：10作为正交试验的3个水平.2.1.4 提取温度对提取效果的影响提取温度对提取效果的影响的结果如图1.由图1可知，在提取剂的比例95%乙醇和0.1%盐酸溶液1：1，提取时间为30 min，超声功率为400 W条件下，当提提取温度为60℃时，花青素提取效果最好.但是，在其他条件不变的情况下，综合发现，温度对花青素的提取效果无明显影响，波动变化也不大，不同温度的结果都是集中在0.5-0.55之间.分析得，温度对提取效果的影响不明显，因此不选取温度这一因素.2.2 正交试验我们选取超声时间、超声功率、料液比三个因素进行正交试验，试验结果如表2所示.从表2中可以看到，料液比是对花青素提取效果影响最大的因素，各因素对花青素提取效果的影响程度依次是A＞C＞B，即料液比＞超声功率＞超声时间.从正交试验中也得到了最佳的提取条件A3B2C1，即料液比为7：10，超声时间为3 min，超声功率400 W.进行了3次验证试验，花青素的吸光值分别是0.605、0.564、0.562，平均值为0.577，RSD为2.45%.综合分析，可以将A3B2C1确定为最佳提取工艺.本研究以“紫罗兰”紫薯为原料，在热浸提法的基础上，加超声波辅助的方法，通过单因素以及L9（33）正交试验，研究了提取温度、超声功率、超声时间和料液比对紫薯中花青素提取得率的影响，优化研究了紫薯中花青素的工艺条件.本研究认为温度对超声波提取紫薯花青素影响甚小，而与之前本团队研究热浸提紫薯花青素中温度是对提取率影响最大的因素的结论［12］相悖，可能是在超声波辅助的条件下，提取时间骤然降低（从4.5小时降至3分钟），温度的影响就显得微不足道了.这一结论也与我们之前研究超声波提取水溶性大豆多糖的研究是一致的［13］，也可能在超声辅助的提取过程中，温度的影响是微乎其微的.在热浸提紫薯花青素的研究中，最佳的提取条件中提取时间4.5h，相对应的A530是1.588［12］.而在本研究中，最佳提取时间是3min，A530是0.577，提取率虽然只有热浸提的1/3，提取时间却大大降低，只是热浸提的1/90，提取效率显著提高.因此，我们找到了一种比热浸提方法更为高效提取方法——超声波辅助提取紫薯花青素的方法.而与同期其他研究者的研究相比，我们的超声波提取法也具有一定的优势.李琪［14］、田喜强［15］、许青莲［16］和秦紫馨［17］等人也通过超声辅助提取紫薯花青素，其中李琪的研究得出超声时间为30 min［14］，田喜强的超声时间为60 min［15］，许青莲的结论为15 min［16］.而在本研究中，最佳的超声时间只需要3 min.本研究中使用的是超声波细胞破碎仪，能够直接作用于紫薯细胞，使花青素充分释放，与使用超声波清洗仪相比，作用力更强，更直接，整个提取过程也更有效率.本研究中最佳超声功率是400 W，即33 Hz，而与许青莲等人［16］认为的100 Hz，相差较大，与秦紫馨［17］得出的40 Hz，田喜强［15］得出的300 W，比较相近.本研究认为400 W既保证了有较高的提取量，又不会破坏花青素结构，还节约能量，是比较合适的超声功率.仪器是因素之一，紫薯的品种也是影响实验结果的因素之一.因此，本研究是建立在以超声波细胞破碎仪作用下的研究基础上，为“紫罗兰”紫薯花青素的超声提取与应用提供参考依据，并在此基础上进一步促进花青素的大规模的高效生产，并广泛应用于食品、化妆品、医疗等相关行业.【相关文献】［1］杨巍，黄洁琼，陈英，等.紫薯的营养价值与产品开发［J］.农产品加工（学刊），2011（8）：41-43.［2］FURUTA S，SUDA I，NISHIBA Y，et al.High tert-butylperoxyl radical scavenging activity of sweet potato cultivars with purple flesh［J］.Food Sci Techno l Int，1998（4）：33-35.［3］楚文靖，滕建文，夏宁，等.紫甘薯酒抗氧化活性的研究［J］.酿酒科技，2007（12）：43-46.［4］KANO M，TAKAYANAGI T，HARADA K，et al.Antioxidative activity of anthocyanins from purple sweet potato，ipomoera batatas cultivar Ayamurasaki［J］.Bioscience，Biotechnology and Biochemistry，2005，69（5）：979-988.［5］吴发萍，郝萍萍，张楷正，等.紫薯与紫薯清酒中花青素的测定及稳定性研究［J］.酿酒科技，2012（11）：108-110.［6］YOSHIMOTO M，OKUNO S，YOSHINAGA M，et al.Antimutagenicity of sweetpotato（Ipomoea batatas）roots［J］.Biosci，Biotechnol，Biochem，1999（63）：537-541.［7］HWANG Y P，CHOI J H，YUN H J，et al.Anthocyanins from purple sweet potato attenuate dimethylnitrosamine induced liver injury in rats by inducing Nrf2-mediated antioxidant enzymes and reducing COX-2 and i NOS expression［J］.Food Chem Toxico，2011（49）：93-99.［8］CHOI J H，HWANG Y P，CHOI C Y，et al.Anti-fibrotic effects of the anthocyanins isolated from the purple-fleshed sweet po-tato on hepatic fibrosis induced bydimethylnitrosamine administration in rats［J］.Food Chem Toxico，2010（48）：3137-3143.［9］SUDA I，ISHIKAWA F，HATAKEYAMA M，et al.Intake of purple sweet potato beverage affects on serum hepatic biomarker levels of healthy adult men with borderline hepatitis［J］.European Journal of Clinical Nutrition，2008，62（1）：60-67.［10］ZHANG Z，FAN S，ZHENG Y，et al.Purple sweet potato color attenuates oxidative stress and inflammatory response induced by D-galactose in mouse liver［J］.Food and Chemical Toxicology，2009，47（2）：496-501.［11］MATSUI T，EBUCHI S，KOBAYASHI M，et al.Anti-hyperglycemic effect of diacylated anthocyanin derived from Ipomoea batatas cultivar Ayamurasaki can be achieved through the alpha-glucosidase inhibitory action［J］.J Agric Food Chem，2002（50）：7244-7248.［12］尹艳，梁艳梅，林善梦，等.热浸提紫罗兰紫薯花青素的工艺条件优化研究［J］.北方园艺，2015（18）：136-139.［13］尹艳，李险峰，宋冠华，等.超声波提取水溶性多糖工艺的研究［J］.惠州学院学报，2010（3）：50-53.［14］李琪，刘大苗，陈兰，等.超声波法提取紫薯花青素的工艺研究［J］.中国果菜，2014（12）：21-24.［15］田喜强，董艳萍.超声波辅助提取紫薯花青素及抗氧化性研究［J］.中国酿造，2014，33（1）：77-80.［16］许青莲，邢亚阁，车振明，等.超声波提取紫薯花青素工艺条件优化研究［J］.食品工业，2013，34（4）：97-99.［17］秦紫馨，刘芳.紫薯花青素的提取优化及稳定性分析［J］.广州化工，2013，41（21）：66-68.。

超声波提取紫薯花青素的研究

４００Ｗ．
关键词： “ 紫罗兰” 紫薯；花青素；超声波；正交试验
中图分类号：Ｑ９４６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ —５９３４（２０１６）０６ —００４０—０５
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１．１试材与设备
“ 紫罗兰” 紫薯是一种优良的紫薯品种，含有丰富的花青素，是一种天然色素源和营养食品源… ．紫薯花青素是一种水溶性的天然色素，能够清除自由基，具有很强的抗氧化活性。和稳定性，能够抗突变、抗肿瘤
，
紫罗兰紫薯惠州学院生命科学系基地种植；
ＭＰ１２０ — ２电子天平
司；
上海精密科学仪器有限公
粉碎机上海嘉定粮油仪器有限公司；
ＬＤ４ — ２Ａ低速离心机
公司；

北京京立离心机有限公司；
表１因素水平表
・４１・
需要再研究用超声波辅助的方法来优化工艺．精确称取紫罗兰紫薯粉末，根据试验设计，在指定的提取剂的比例，提取时间，提取温度，料液比及超声
波辅助下提取一定时间后，样品在离心机中以３０００ｒ／ｍｉｎ，离心５ａｒｉｎ，得到澄清的花青素上清液，将上清液
超声波处理器ＦＳ一１２００上海生析超声仪器有限
公司；ＨＷＳ２４型电热恒温提取锅
限公司．
１．２试验方法
上海恒科学仪器有

紫山药多糖超声结合酶法提取工艺优化及抗氧化活性研究

Ｓｔｕｄｙｏｎｏｐｉｍｉｔｚａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ｅｎｚｙｍａｉｃｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐ０ｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｆｒｏｍｐｕｒｐｌｅｙａｍａｎｄｉｔｓａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔａｃｉｖｔｉｔｙ
ａｍｏｕｎｔ１．５％，ｍａｔｅｒｉａｌ－ｓｏｌｖｅｎｔｒａｉｔｏ１：１０（ｍＬ），ｅｘｔｒａｃｉｔｏｎｔｉｍｅ２５ｍｉｎ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒ２００Ｗ．Ｕｎｄｅｒｓｕｃｈｃｏｎｄｉｉｔｏｎｓ，ｔｈｅ
ｙｉｅｌｄｏｆｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｗａｓ９．８３％．Ｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｆｒｏｍｐｕｒｐｌｅｙａｍｐｏｌｙｓａｃｅｈａｒｉｄｅｓｐｏｗｄｅｒｗａｓ５８．９％ａｆｔｅｒｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓｒｅｍｏｖａ１．ｈｅＴｅｘｔｒａｃｉｔｏｎｆｒｏｍｐｕｒｐｌｅｙａｍｓｈｏｗｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｃａｐａｃｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅ

森林生态学与碳循环2

提纲如下：
1.不同目数紫薯颗粒的获得 2.利用超声处理获得色素粗提物 3.依照单一变量原则设置对照实验 4.确定花青素最大吸收波长 5.测定花青素样本最大吸收波长下的花青素吸光度值，利用朗伯-比尔定律换算。 6.比较花青素提取率，确定最优提取方案
实验过程
•
量取25mL的15%乙酸各五组，分别加入1.0g不同筛目的紫薯粉，在 300W功率超声60min，保持水温为 40℃条件下浸提，减压过滤，收集滤液，得到的沉淀再分别加入等体积上述溶液提取，将滤液合并，定容至 100mL。通过紫外分光光度计在波长 525nm处测定其吸光度值，确定花青素提取效率。
超声波法辅助紫薯花青素提取过程的优化
生命科学学院生物技术1101班范婷婷
理论意义与实践意义：
花青素是一类水溶性类黄酮化合物，其抗氧化性能是维生素C的20倍、维生素E的50倍。花青素对100多种疾病有预防和治疗作用，被誉为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的第七大必需营养素
等特殊作用, 可以破坏植物细胞壁, 使溶剂渗透到细胞中, 令其中的化学成分溶于溶剂中, 从而提高提取效率。
灵感来源Biblioteka 在吴澎等人的实验中观察到超声波对破碎白刺果籽粒作用较明显,原花青素浸提率较大，原因是破碎籽粒比表面积大，与溶剂的接触面积大,从而原花青素容易浸出，浸提率增大。而据国外文献报道，从粉碎葡萄籽中提前的原花青素因有不明杂质的存在而导致其浸提率小于完整葡萄籽中原花青素的浸提率。两个实验结果矛盾，所以本实验欲采用超声波法对不同目筛的紫薯颗粒进行花青素的提取，以期优化超声波提取方法。
紫薯色素具有纯天然效应和营养功能，应用于食品中安全性高，具有很强的抗氧化活性和稳定性，对人体无害而成为研究热点

紫薯中花青素的超声波提取工艺

紫薯中花青素的超声波提取工艺紫薯富含天然的花青素，具有丰富的生物活性，对于预防疾病和保健具有重要的作用。

因此，开发高效的提取紫薯花青素的工艺具有广阔的应用前景。

本文通过优化超声波提取紫薯花青素的工艺条件，以提高提取率和提取效果。

从实验中得出了以下结论：1.提取时间与提取率的关系超声波提取的最佳提取时间为50分钟，此时花青素提取率最高，而提取时间过长，则花青素的含量和抗氧化活性反而下降。

这可能是由于紫薯中活性物质的分解，氧化等过程过长时间所导致的。

2. 提取温度与提取率的关系提取温度会影响超声波提取花青素的提取率，随着提取温度的升高，提取率呈现上升趋势，但提取温度过高会对花青素的含量和抗氧化活性产生不良影响，因此建议适当降低提取温度以保证提取效果的同时，保持花青素的质量和生物活性。

3. 乙酸乙酯与提取率的关系乙酸乙酯是常用的有机溶剂，由于其疏水性较大，具有高效提取花青素的特点。

实验结果显示，使用乙酸乙酯提取紫薯花青素的效果较好，提取率达到最高。

4. 比较超声波与非超声波提取的差异比较超声波提取和非超声波提取的效果，结果显示，在相同的提取条件下，超声波提取花青素的效果优于传统的加热提取方法。

这可能是由于超声波能够破坏细胞壁，促进活性成分向有机相转移的过程。

综合以上实验结果，得到了超声波提取紫薯花青素的最佳工艺条件如下：超声波功率600W，提取时间50分钟，提取温度40℃，乙酸乙酯用量15mL/g，样品粉末粒度在40-60目范围内。

在此条件下，花青素的提取率可达到30.19mg/g。

总之，本文的实验结果为了超声波提取紫薯花青素的优化提供了理论和实践基础，并可以为提高提取率、提取效果以及花青素的质量和生物活性提供重要的参考依据。

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｄｔｙａｉｍｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｆｒｏｍｐｕｒｐｌｅ
第２２卷第２期
２０１５年４月
莆
田学
院
学报
Ｖｏ１．２２ＮＯ．２Ａｐｒ．２０１５
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｕｔｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
中图分类号：ＴＳ２０２．３
文章编号：１６７２－４１４３（２０１５）０２ — ００４８ — ０５
ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｔｅｓｔ．Ｔｈｅｏｐｔｍｉｕｍｔｅｃｈｎｏｌｏｙｃｇｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｅｘｒａｔｃｔｉｎｇｔｈｅａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎａｒｅ
ＲＵＡＮＳｉ — ｌｉａｎ，ＨＥＹｏｎｇ — ｚｈａｏ，ＹＥＹｉ — ｄｏｎｇ，ＭＡＳｕｉ — ｘｉａｎｇ，ＡＮＦｅｎｇ — ｐｉｎｇ，ＳＯＮＧＨｏｎｇ－ｂｏ ’
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＦｕｚｈｏｕＦｕｊｉａｎ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｕｌｒａｔｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｙｉｅｌｄｏｆａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ
ｏｐｔｍｉｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｅｘｒｔａｃｔｉｏｎｙｉｅｌｄｏｆａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｗｅｒｅｉｎｔｈｅｏｒｄｅｒ：ｓｏｌｉｄ — ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏ＞ｅｘｒａｔｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ＞ｕｌｒｔａｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒ＞ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
文献标识码：Ａ

超声波辅助提取紫山药花青素的工艺优化
阮思莲，贺永朝，叶翌冬，马岁祥，安凤平，宋洪波
（福建农林大学食品科学学院，福建福州３５０００２）
摘要：探讨超声波辅助提取紫山药中花青素的最佳工艺，为进一步开发利用奠定基础。以新鲜紫山药为试验
关键词：紫山药；花青素；正交试验；超声波
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＵｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄＥｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆＡｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｆｒｏｍＰｕｒｐｌｅＤｉｏｓｃｏｒｅａａｌａｔａ．
ＤｉｏｓｃｏｒｅａａｌａｔａＬ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｄａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｒｆｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．ＷｉｔｈｆｌｅｓｈｐｕｒｐｌｅＤｉｏｓｅｏｒｅａａｌａｔａ五．ａｓｔｈｅｔｅｓｔｅｄｍａｔｅｉｒａｌａｎｄｗａｔｅｒａｓｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｉｎｐｕｒｐｌｅＤｉｏｓｃｏｒｅａａｌａｔａ．ｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｐＨ－ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｓｏｌｉｄ — ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏ．ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
原料，以水为溶剂，采用ｐＨ示差法对紫山药中花青素的得率进行测定。通过单因素试验研究了料液比、提取温度、提取时间以及超声波功率对花青素得率的影响，再采用正交试验优化花青素提取的最佳工艺条件。结果表
明：影响花青素得率的因素主次顺序是：料液比＞温度＞超声波功率＞时间。最佳试验条件为：料液比１：６ｇ／ｍＥ、提取温度３０ ℃、提取时间３０ｍｉｎ、超声波功率３００Ｗ，紫山药中的花青素得率４．５７ｍｅ，／１００ｇ。