葡萄皮色素提取工艺优化
葡萄皮天然色素的提取工艺及其稳定性研究
葡萄皮天然色素的提取工艺及其稳定性研究冯靖;时玉正;邱晓;彭效明;李翠清;晁建平;居瑞军【摘要】对葡萄皮色素提取方法、功能结构进行介绍,通过溶剂浸提法对其进行了提取,最后对葡萄皮色素的稳定性进行探究.采用单因素试验的方法,对溶剂浸提法中的各项条件:提取剂的pH值、提取剂的温度、提取浓度、提取次数、提取的液料比对葡萄皮中葡萄皮色素提取的影响,得到的最佳条件设计响应面模型,最后对葡萄皮色素进行稳定性的探究.根据单因素得到的最佳条件设计响应面模型,由响应面试验确定出最终的最佳试验条件.试验表明,溶剂浸提法的最佳提取条件为:提取温度70℃,乙醇浓度60 %,液料比10:1(mL/g),提取次数3次,提取剂pH值为1.在此最佳试验条件下,葡萄皮色素提取浓度为7.1635 mg/g.%The extraction method and functional structure of grape skin pigment were introduced and extracted by solvent extraction method. Finally, the stability of grape skin pigment was explored. The single factor test method was:the pH of the extraction,the temperature of the extraction,the concentration of the extraction,the times of extraction, and the extraction of the grape skin. Then optimal conditions were obtained and the corresponding surface model was designed. Finally, the stability of the grape skin was explored. The best conditions response surface model was concluded by the single factor text.The final best experimental conditions design by the response surface experiment. The optimum extraction conditions were as follows: extraction temperature was 70℃,ethanol concentration was 60 %,ratio of liquid to material was 10:1(mL/g),extraction times was 3, extraction agentpH was 1. Under the optimum experimental conditions, the extraction concentration of grape skin was 7.163 5 mg/g.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】9页(P60-68)【关键词】葡萄皮色素;花色苷;溶剂浸提法;响应面模型;稳定性【作者】冯靖;时玉正;邱晓;彭效明;李翠清;晁建平;居瑞军【作者单位】北京石油化工学院,北京102617;北京石油化工学院,北京102617;北京石油化工学院,北京102617;北京石油化工学院,北京102617;北京石油化工学院,北京102617;北京石油化工学院,北京102617;北京石油化工学院,北京102617【正文语种】中文葡萄，又被称为山葫芦，草龙珠，古代被称为蒲陶，是葡萄科种葡萄属植物[1-4]。
葡萄皮色素提取工艺优化
葡萄皮色素提取工艺优化总体思路：葡萄皮→干燥→破碎→乙醇溶剂提取→离心过滤→滤液定容→吸光度测定→分析工艺优化具体方案：1. 葡萄皮色素的特征吸收光谱图称取5.00g葡萄皮粉末于锥形烧瓶中，加入无水乙醇50ml。
置于60℃水浴锅中浸提1小时，将浸提液以3400r/min离心15min最后得到葡萄皮色素溶液在室温下测波长范围在200—800nm的吸光度，并绘制特征吸收光谱图。
从图中找出最适吸收波长，利用在该波长下进行单因素实验。
单因素实验2.1提取温度的确定准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250mL烧瓶中，乙醇体积分数为80%，加盐酸调节pH至3，按料液比1:50分别在40 ℃，50 ℃，60℃，70 ℃，80 ℃下热回流提取1h后以3400r/min离心15min取葡萄皮色素溶液于50ml烧杯中，然后定容至50mL，吸取0.1mL，加4mL蒸馏水稀释后，测其吸光度。
2.2提取时间的确定准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250 mL烧瓶中，乙醇浓度为80%，加盐酸调pH为3，按料液比1:50，在60 ℃下分别热回流提取40，50，60，80，100，120 min。
分离与测定同上2.1。
2.3提取剂浓度的确定准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250mL烧瓶中，然后分别加入20%，40%，60%，80%，100%体积分数的乙醇溶液，加盐酸调pH为3，按料液比1:50，在60℃下热回流提取1h。
分离与测定同上2.1。
2.4 料液比的确定准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250 mL烧瓶中，乙醇浓度为80%，加盐酸调pH为3，按料液比1:10，1:20，1:30，1:40，1:50，在60 ℃下分别热回流提取1h。
分离与测定同上2.1。
3正交试验在单因素试验基础上，选取合适的因素为考察因素，每个因素取3个水平设计4因素3水平正交试验，利用正交软件以提取液吸光度值为评价指标，确定葡萄色素最佳提取工艺。
超声辅助提取葡萄皮颗粒中花色素工艺的优化研究
ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ，ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｔ ｉ ｍｅ ，ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ— ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｎ ｇ ｒ ａ ｐ ｅ ｐ ｏ ｍａ ｃ ｅ ｉ ｎ ａ ｎ ｔ ｈ ｏ ｃ ｙ ａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｙ ｏ ｆ
Ｖｏ ｌ ＿ ２ １。 ２ ０ １ ４， Ｎｏ ． １
粮 食 与 食 品 工 业
Ｃｅ ｒ ｅ ａｌ ａｎ ｄ Ｆｏ ｏ ｄ Ｉ ｎｄｕｓ ｔ ｒ ｙ
食 品 科 技
超 声辅助提取 葡萄 皮颗 粒中 花 色素工 艺的优 化研究
郭 燕 ， 赵彩云， 朱鎏珊 ， 王 斌， 胡 奇林 银 川能 源 学院 （ 银 川 ７ ５ ０ １ ０ ５ ）
葡萄皮色素提取工艺的研究
Ｚ Ｕ Ｗ ｅ － ｅ （ｏ ｅ ｅ ｆ ｏ ｄｔ ，ｉ ｇｉ ｇｉ ｌ ｒ ｎｖｒ ｔ， ａ ｃ ａ ｇＪ ｎｘ ３ ０ ４ ） ＨＯ ｎｗ ｎ ｔ ｌ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｓ ｆ Ｊ ｎｘ Ａ ｒ ｕ ｕａ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｎ ｎ ｈｎ ，ｉ ｇｉ ３ ０ ５ ｅａ ｏＦ ｕ ａ ｃ ｔｌ ｅｉ ａ Ａ ｓ ａｔ 【ｂ ｃ ｖ】 ｈ ｉ ａ ｒ ｉ ｌａｌｅｐｒ ｅｔ ａ ｒｈ ｖｌ ｍ ｎ ｏｇ ｐ ｅｐｇ ｅｔ ｅ ｏ】 ｔ ｔ ａｅ ｅｌ ｂｔ ｃ Ｏ ｊ ｔｅＴ ｅ ｍｗ ｓｏ ｏ ｄ ｖ ｕｂ ｅｉ ｎ ｄｔｆ ｅ ｅｅｏ ｅ ｔｆ ｒ ｅ ｅｌ ｉ ｎ ｒ ｅｉ ａ ｔｐ ｖ ｅ ａ ｅ ｘ ｍ ａｏ ｔ ｄ ｐ ａ ｐ ｍ Ｍ ｔ ｄ Ｗｉ ｅ ｒｐ ｅ ｈ ｈｈ ｇ ｐ ａ ａ ｍａｅｉｌｔｅｅｔ ｃｉｎｔｃ ｎｌｇ ｒ ｉｍｅ ｔｒｍ ｒｐ ｅｌ ａ ｐｉ ｚｄｔｒｕ ｈｔｅｓｎｌ ａｔｒｅ ｔ ｎ ｒｈｇ ｎ ｓ 【ｅｕｔ ｓ ｗ ｔｒ ，ｈ ｘｒ ｔ ｈ ｏｏｙｆ ｇ ｎ ｏ ｇａｅｐｅ ｓ ｔ ｅ ｏ ｇ ｉｇｅｆｃｏ ｓ ｄｏｔｏｏ ａ ｔ ｔ Ｒ ｓｌ 】 ｒ ａ ａ ｏ ｅ ｏ ｐ ｆ ｗ ｏ ｍｉ ｈ ｈ ｔ ａ ｌ ｅ． ｓ
葡 萄 皮 原 花 青 素 的 提 取 工 艺 研 究
葡萄皮原花青素的提取工艺研究陈国文兰州理工大学石油化工学院2008级应用化学四班摘要:以野生毛葡萄皮为原料,以原花青素提取率考察指标, 研究提取溶剂种类、浓度、料液比、提取温度、提取时间、提取次数等因素对原花青素提取效果的影响。
通过正交实验, 确定野生毛葡萄皮中原花青素的最佳提取工艺条件为: 提取溶剂为60% 乙醇, 料液比1：9 , 提取温度60o C , 提取时间25 h, 提取3 次。
在此优化条件下野生毛葡萄皮中原花青素的平均提取率为5.02% 。
关键词:野生毛葡萄; 原花青素; 提取引言：山葡萄（Vitis amurensis Pupr）人工家植近４０年，由于该树种生产栽培易管理，产量和效益高，目前在我国内蒙古和东北地区生产栽培近1.1万ｈｍ２，年总产量１２.８万ｔ，果实发酵酿酒产生废皮渣近１.８万ｔ，目前这些皮渣大多被当作肥料、饲料甚至垃圾处理，附加值很低。
随着国内外不断深入研究发现，葡萄皮渣中存在着大量的、多种的有益成分，蕴含着巨大的经济效益，其中低聚原花青素、白藜芦醇、齐墩果酸、葡萄籽油等多种功能性成分，具有良好的医疗、保健作用[1-2] 。
因此，开展葡萄皮渣综合利用，不仅可以获得良好的社会效益，而且能够有效减轻环保压力，获得巨大的经济效益[3] 。
于2009-2010 年对山葡萄发酵酿酒皮渣中的原花青素、籽油和白藜芦醇含量进行测定分析，取得了良好的效果。
野生毛葡萄是喀斯特地区特有的生态植物 , 所酿造的葡萄酒以独特的风味和具有软化血管和驻颜益寿的功效著称。
葡萄皮中还具富含黄酮类化合物[4-5] , 原花青素作为黄酮类化合物的一种, 由于其优越的抗氧化活性和能预防心血管疾病、抗肿瘤、抗辐射、防血小板凝结, 且能调节哺乳动物关键生物途径, 抑制多种细菌, 以高效、低毒、高生物利用率等功效越来越受到国内外的广泛关注 [6-7]。
我国西部地区有着丰富的野生毛葡萄资源 , 其中大部分用于酿酒 , 另一部分用于葡萄汁饮料。
赤霞珠葡萄果皮色素提取工艺的优化试验
果穗中
果 实 下
１ ５７ ． ２ Ｂ ． ２ ±０ ０ １ ｂ ８ ０
１ ０ ３±Ｏ０ ４ Ｃ ．７ ８ ．０ ７ ｃ
表 ２ 葡 萄皮 在滤 纸 上吸 干 时间 的 差 异 性分 析 吸附 时 间 色 度值
０ｍ ｉ ｎ １ ｎ ０ ｍｉ ３ ｉ ０ｒ ｎ ａ １８ ７ ． ５ ０± ０ ０ ３ Ｂｂ ．０ ６ １８ ３ ． ７ ７± ０ ０ ４ Ａａ ．０ ２ １８ ７ ． ７ ３± ０ ０ ２１ ． ０ Ａａ
程 度上 决 定 了葡 萄 原 料 的 品 质 。
称 取 ０ ５ ｇ 皮 （ 穗 上 ． 果 ０ 果
０ 乙 中 的 酚类 物 质花 色 素 、单 宁 所 决 电热恒 温 水浴 锅 ，上 海 博 迅 实 业 部 ） ， 浸 入 １ ０ ｍＬ盐 酸 一 醇
（５８ ）比色 管 中 ，浸 提 ３ ｎ １ ：５ ０ｍｉ
提 供依 据 。
色度值
１２ ７ ． ９ ３± ０ ０ ９１Ｂｂ ．０ １８ ９ ． ６ ０± ０ ０ ３ ． ０ ０Ａａ
１８ ７＋ ０ ０ １ ７１ ０ ５Ａａ
控 葡 萄 成 熟 度 时 ，应 采 取 上 中下
结 合取 样 的 办 法 ，充 分表 现 出 葡 萄 的 成熟 状况 。
［］ 宝 镛 ． 萄 酒 工 业 手 册 ［ ． ６朱 葡 Ｍ］ 北
［］ 慧鸽 ， 显 好 ， 军 哲 ， ．葡 ２屈 程 邓 等 ［］ Ｒｏ ｉ Ｆ ａＶ． ｎ ｔ Ｉｆ ｅ ｃ 京 ： 国轻 工 业 出版社 ， ９ ５ ４Ｉ ｓ Ｇ． ｉ Ｃａ ｕｉ ｎ ｕ ｎ ｅ ． ｌ 中 １９ ． 萄 酒 生 境 对 乳 酸 菌 代 谢 的 影 响 ［］ Ｊ． 微 生 物 学通 报 ， ０ ８ ３ （ １： ７ ７ ２ ０ ， ５ １） １ ９ —
超声辅助提取葡萄皮颗粒中花色素工艺的优化研究
超声辅助提取葡萄皮颗粒中花色素工艺的优化研究郭燕;赵彩云;朱鋆珊;王斌;胡奇林【摘要】在超声辅助提取葡萄皮颗粒中花色素的优化工艺中,以单因素试验为依据,通过三元二次旋转组合设计和响应曲面分析法,研究了以温度、时间、料液比为参考因素对葡萄皮颗粒中花色素提取率的影响.试验结果表明:花色素的最佳提取条件为提取温度60.46℃,提取时间7.14 min,料液比5.18.在此反应条件下预测花色素的提取率可达18.81％,花色素的提取条件得到较好的优化结果.【期刊名称】《粮食与食品工业》【年(卷),期】2014(021)001【总页数】5页(P39-43)【关键词】超声辅助;花色素;提取率【作者】郭燕;赵彩云;朱鋆珊;王斌;胡奇林【作者单位】银川能源学院银川 750105;银川能源学院银川 750105;银川能源学院银川 750105;银川能源学院银川 750105;银川能源学院银川 750105【正文语种】中文【中图分类】TS202.3葡萄是世界上分布最广、产量最多的水果之一，我国葡萄年产量约为300多万t，其中40%作为鲜果食用，40%用于酿酒，20%用于加工葡萄干、果汁等产品。
然而葡萄加工过程中产生的废弃物（皮、籽、梗）约占鲜果总量的20%～30%，其中葡萄籽约占鲜果总重的7%～10%、葡萄皮占整个果实重量的8%～10%［1－3］。
根据葡萄酒厂实际生产情况而言，在酿酒的过程中，出酒率最多70%左右，其余约30%（包括酒液、葡萄皮、葡萄籽）的有用物质被排放出去，这不仅造成环境污染，而且给企业带来不必要的经济损失。
近年来研究发现花色素是一种存在于红葡萄皮中红色素，常以糖苷形式存在。
葡萄品种不同，葡萄皮中的花色素含量差别较大，一般野生种葡萄花色素含量在42～59 mg／kg之间，色价为60的花色素其市场价格约0.4元／g，若按此标准年加工1 万t葡萄皮，给企业带来的经济效益是相当可观的。
而且葡萄皮花色素具有美容，改善视觉功能，抗辐射，天然抗氧化剂等作用［4－5］。
从葡萄皮提取原花青素的工艺流程
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发酵后山葡萄皮中花青素的提取工艺实验
花青素和儿茶素单体的 Ａ环的化学性质都是 比较活泼 的， 在酸性条件下 ， 花青素苯二酚或 问苯三 酚与香草醛发生缩合 ， 产物在硫酸作用下形成红色 的的正碳离【 ５ ｊ ， 样 品的浓度与产生 的颜色呈相关 ，
收 稿 日期 ２ ｏ １ ７ － Ｏ ｌ 一 ０ ３
作者简 介
加入 ３ ％的香草醛溶液 １ ． ５ ｍ Ｌ和 ５ ０ ％的硫酸一 甲醇溶液 ３ ｍ Ｌ ， 避光静置 ２ ０ ａ ｒ ｉ ｎ ， 冷却至室温后 ， 在４ ０ ０ — ６ ０ ０ ｎ ｍ处测 吸光度 Ａ值 ， 确定发酵后山葡萄皮花色素吸收特征峰波长． ２ ． ３ 水 浴法 提取 发酵 后 山葡萄 皮 中花青 素 的单 因素实 验 ２ ． ３ ． １ 乙醇浓度的确定 精确称量 山葡萄皮 １ ． Ｏ ０ ｇ ， 共５ 份， 分别加入 乙醇浓度为 ４ ５ ％， ５ ０ ％， ５ ５ ％， ６ ０ ％， ６ ５ ％的乙醇 溶液 ， 料液 比为 １： ２ ５ ， ６ ０℃水 浴 中加热 ｌ ｈ后 ， 加入 ３ ％的香 草醛 １ 。 ５ ｍ Ｌ和 ５ ０ ％的硫 酸－ 甲醇 ３ ｍ Ｌ ， 避光静置 ２ ０ ａ ｒ ｉ ｎ ， 在特征峰吸收波长下测得其吸光度值 Ａ． ２ ． ３ ． ２ 浸提温度的确定 精确称量山葡萄皮 １ ． Ｏ ０ ｇ ， 共５ 份， 分别加入料液 比为 １ ： ２ ５ 的５ ５ ％的乙醇 溶液 ， 分别在 ５ ０ ， ５ ５ ， ６ ｏ ， ６ ５ ， ７ ０℃的水浴中加热 １ ｈ ， 加入 ３ ％的香草醛 １ ． ５ ｍ Ｌ和 ５ ０ ％的硫酸一 甲醇 ３ ｍ Ｌ ， 避 光静置 ２ ０ ａ ｒ ｉ ｎ ， 在特征峰吸收波长下测得其吸光度值 Ａ． ２ ． ３ ． ３ 浸 提时 间 的确定 精确 称量 山葡 萄皮 １ ． Ｏ ０ ｇ ， 共 ５份 ， 加 入料 液 比为 １： ２ ５的 ５ ５ ％ 的乙 醇溶
葡萄皮色素研究进展
食用色素分为天然色素和人工合成色素两种，天 然色素主要从植物组织中提取以及从微生物的次生代
谢产物中获得，也包括来自动物的一些色素。从植物 中提取的天然色素，不仅能赋予食品各种鲜艳的色泽， 还能起到补充营养以及预防疾病的作用，如葡萄皮红。
葡萄在古代被称为蒲陶，是葡萄科葡萄属植物， 又被称为山葫芦、草龙珠等。葡萄皮红是利用现代工 艺从葡萄皮渣中提取出来的一种可食用的天然色素， 其 主 要 成 分 为 花 色 苷。 根 据 2014 年 5 月 24 日 开 始 实施的《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》 （GB 2760-2014） 规 定， 葡 萄 皮 红 在 冷 冻 饮 品 的 最 大 使 用 量 为 1.0 g·kg-1， 在 果 酱 中 的 最 大 使 用 量 为 1.5 g·kg-1，在饮料类中的最大使用量为 2.5 g·kg-1（除
含有结构鉴定 酚羟基
黄酮类物质 花色素及其苷元
酚羟基
从表 1 可以看出，葡萄皮色素溶液中加入碱性醋 酸铅后，产生蓝紫色沉淀，沉淀量与碱性醋酸铅量呈 正相关，直到红色消失，沉淀变为蓝色，加入稀盐酸， 沉淀消失，溶液变回红色，推测葡萄皮色素分子中含 有酚羟基。在葡萄皮色素溶液中加入氯化铝，呈现红 色，初步推测该葡萄皮色素属于黄酮类物质；紫外光 谱图没有发生红移现象，说明无邻位酚羟基。红紫色 的葡萄皮色素与浓盐酸 - 镁粉反应后颜色呈红色，推 测该色素溶液含有花色素及其苷元、黄酮醇、二氢黄 酮、二氢黄酮醇类物质。红紫色的葡萄皮色素与氯化 铁反应，颜色呈棕褐色，推测含有类黄酮化合物分子 结构成分中的酚羟基。通过葡萄皮色素完全水解后生 成葡萄糖推测葡萄皮色素中含有葡萄糖苷。
行业综述 Industry Review
doi:10.1673
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葡萄皮色素提取工艺优化
总体思路：葡萄皮→干燥→破碎→乙醇溶剂提取→离心过滤→滤液定容→吸光度测定→分析工艺优化
具体方案：
1. 葡萄皮色素的特征吸收光谱图
称取5.00g葡萄皮粉末于锥形烧瓶中，加入无水乙醇50ml。
置于60℃水浴锅中浸提1小时，将浸提液以3400r/min离心15min最后得到葡萄皮色素溶液在室温下测波长范围在200—800nm的吸光度，并绘制特征吸收光谱图。
从图中找出最适吸收波长，利用在该波长下进行单因素实验。
单因素实验
2.1提取温度的确定
准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250mL烧瓶中，乙醇体积分数为80%，加盐酸调节pH至3，按料液比1:50分别在40 ℃，50 ℃，60℃，70 ℃，80 ℃下热回流提取1h后以3400r/min离心15min取葡萄皮色素溶液于50ml烧杯中，然后定容至50mL，吸取0.1mL，加4mL蒸馏水稀释后，测其吸光度。
2.2提取时间的确定
准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250 mL烧瓶中，乙醇浓度为80%，加盐酸调pH为3，按料液比1:50，在60 ℃下分别热回流提取40，50，60，80，100，120 min。
分离与测定同上2.1。
2.3提取剂浓度的确定
准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250mL烧瓶中，然后分别加入20%，40%，60%，80%，100%体积分数的乙醇溶液，加盐酸调pH为3，按料液比1:50，在60℃下热回流提取1h。
分离与测定同上2.1。
2.4 料液比的确定
准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250 mL烧瓶中，乙醇浓度为80%，加盐酸调pH为3，按料液比1:10，1:20，1:30，1:40，1:50，在60 ℃下分别热回流提取1h。
分离与测定同上2.1。
3正交试验
在单因素试验基础上，选取合适的因素为考察因素，每个因素取3个水平设计4因素3水平正交试验，利用正交软件以提取液吸光度值为评价指标，确定葡萄色素最佳提取工艺。
4 验证试验
通过正交试验得出最佳提取温度、时间、乙醇浓度、料液比参数。
根据这些参数进行验证性实验，得出结论。
注意事项：
1.由于PH为3时显较强的酸性可能导致色素结构破坏，影响吸光值的测定。
可以在做单因素试验前做一组PH的副因素设计如下：
准确称取葡萄皮粉末5份，每份1.0000g，分别置于250mL烧瓶中，乙醇体积分数为60%，加盐酸分别调节pH为2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，按料液比1:50，在60℃下热回流提取1 h后，将浸提液以3400r/min离心15min，然后定容至50mL，吸取0.1mL，加4mL蒸馏水稀释后，测其吸光度找出最适PH.
2. 侧吸光值时可能出现吸光值偏大或偏小可以适当调整葡萄色素溶液的浓度予以解决。
3.在用比色皿侧吸光值时由于多次反复使用可能造成污染。
所以每轮实验应用乙醇洗净。