乙醇提取桑葚色素的研究

加工工艺乙醇提取桑葚色素的研究赵玉华张庆梅,张新生2(1.河北科技师范学院食品工程系,秦皇岛06000河北省农林科学院昌黎果树研究所,昌黎06600摘要:以桑葚为原料,采用乙醇浸提法对桑葚色素的提取条件进行了研究。在单因素试验对桑葚色素的提取条件进行优化基础上,通过正交实验确定了桑葚色素提取的最佳条件为:乙醇浓度50%,pH值1.0,浸提温度60℃,浸提时间0.5h,料液比为1:2关键词:桑葚;色素;乙醇;提取 Studies on Extraction Technique of Pigment from Mulberry by ethanol ZHAO Yu-hua', ZHANG Qing-mei', ZHANG Xin-sheng' (1. Department of Food Engineering, Hebei Normal University of Science Technology, Qinhuangdao 066000, China; 2. Changli Institute of Pomology, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Changli 066600, China) Abstract: In this paper, extraction technique of pigment from mulberry by ethanol has been studied. The re- .sults showed that the optimum conditions determined by single factors and orthogonal experiments were as fol- olows: the ethanol concentration is 50%, the pH value is 1.0, the extraction temperature is 60 C, the extraction time is 0.5 h and the ratio of fruit to solvent is 1: 2. Key words: mulberry;pigment ;ethanol ;extraction中图分类号:TS202.3文献标识码:A文章编号:1009-621(200906-0046-04桑葚(Mulberry)是桑科桑属植物桑(Morus al-麦、挪威已完全禁止使用合成色素随着科学技baL)的近成熟聚花果。我国种植桑葚果已有4000术的进步,天然色素的稳定性得到提高,产品应用多年的历史。桑葚中的天然色素含量大、色度高、更加方便安全。因此,食品工业对色素的选择越来安全无毒。另外,桑葚色素还有一定的营养和药理越趋向于天然色素,天然色素已成为色素市场的保健作用2,可以作为理想的天然食用色素。桑葚主流。色素属花青素类色素,主要着色成分是矢车菊-3-目前,采用溶剂浸提法对桑葚中色素的提取葡萄糖苷其基本结构为黄烊盐2-苯基苯并吡有一定的研究,但pH值对提取效果的影响方面的喃,即花色基元阳离子的衍生物。花青素是类黄酮研究相对较少,笔者通过正交实验确定了利用乙物质中重要的一类,不仅无毒与无诱变作用,而且醇为溶剂提取桑葚色素的最佳工艺,为桑葚及其有治疗特性,具有补血、润脑、利肝、利尿、润便抗色素的开发与利用提供参考依据。氧化及消除自由基等功效,在眼科学及治疗各种血液循环失调疾病、发炎性疾病、预防冠心病方面1材料和方法也有显著的疗效。由于合成色素对人体有害,甚至有致癌、致畸1.1材料作用,其应用范围在逐渐减少。目前,世界各国仍市售鲜桑葚、95%乙醇(分析纯)浓盐酸(分析在使用的合成色素仅有10多种,有的国家如丹纯)作者简介:赵五华(1978),女,汉族河北人,讲师,主要1.2仪器从事营养与食品卫生教学研究工作SP-723型分光光度计,由上海光谱仪器有限公司提供;PHS-3C型酸度计,由上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂生产HH-4数显恒温水浴锅,由吸光值较1:5、1:7、1:9时大,但较1:3时略小,且料加江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司提供JA203液比1:1时因提取体系较稠,操作很不方便。料液工型电子分析天平,由上海良平仪器仪表公司提供。比为1:3时桑色素提取液的吸光值最大,说明此工13方法时提取效果最好。艺1.3.1桑葚色素的提取桑葚→去梗、研磨→称1.6量→浸提→过滤→浸提液稀释→530nm处测定吸光值(以吸光值的大小代表桑葚色素含量的高低)1.21.3.2提取条件的设定(1)单因素实验参见表1。米0.8表1单因素实验因素与水平0.6因素水平04乙醇浓度%4050607080料液比/(vv)1:11:31:51:71:91:11:31:51:71:9料液比pH值0.51.01.52.02.5图2不同料液比时吸光值变化的趋势浸提时间1.01.52.02.53.0浸提温度℃《4050《60《《70《02J13pH.1.3pH值对吸光值的影响称研磨好的桑浆3.000g,以1:3的料液比加入不同pH值的60%(2)正交实验根据单因素实验结果确定正乙醇溶液,于70℃水浴浸提2h由图3可以看出,交实验的因素与水平。pH值为0.5和1.0时色素提取液的吸光值非常接近,但1.0时略高;继续增大pH值,吸光值反而降2结果与讨论低,当pH值为2.5时吸光值小于1,即提取到的桑葚色素很少。这说明相对较低的pH值环境有利于2.1单因素实验结果色素的提取,但当pH值为0.5时与1.0相比,桑葚2.1.1乙醇浓度对桑葚色素提取效果的影响称色素提取效果无显著提高,综合考虑,确定pH值研磨好的桑椹浆3.000g,以1:5的料液比加入不1.0为较适宜的酸性提取环境。同浓度的乙醇溶液,于70℃水浴浸提2h。由图12.5可以看出,当乙醇浓度为40%与50%时,吸光值非常接近,说明这两个浓度对桑葚色素提取效果的1.5影响较小;当乙醇浓度为60%时,提取液在530nm处有最大吸光值随着乙醇浓度的继续加大,吸光值反而降低,证明60%时提取效果最好。0.50.9400.920.511.522.50.9pH值0.8米图3不同pH值时吸光值变化的趋势0.862.1.4浸提时间对提取效果的影响称研磨好的0.84桑棋浆3.000g,以1:3的料液比加入pH=1的60%0.82506070乙醇溶液,于70℃水浴浸提不同时间。由图4可以乙醇浓度%看出,5个不同浸提时间条件下所得桑葚色素吸光图1不同浓度乙醇提取条件下吸光值变化趋势值间差别均较小(1.680~1.980),整体来看,浸提2.1.2料液比对吸光值的影响称研磨好的桑棋1.5h后,色素提取液吸光值最大,为1.980,提取效浆3.000g按照不同料液比加入pH2、浓度为果最好。60%乙醇溶液,于70℃水浴浸提2h由图2可以2.1.5浸提温度对提取效果的影响称研磨好的看出,当料液比大于1:3时,随着料液比例的加大,桑椹浆3.000g,以1:3的料液比加入pH=1的60%吸光值迅速降低,说明较大的料液比对提高桑葚乙醇溶液,于不同温度水浴浸提1.5h。由图5可以色素的提取效果并不起作用。当料液比为1:1,看出,不同温度条件下桑葚色素提取液的吸光值表2正交实验设计与结果加工工艺工实验号乙醇浓度%值浸提温度℃D浸提时间E料液比(gmL)空列吸光值1(50)1(0.4)1(60)1(0.51(1:1)1.76312(0.7)2(65)2(10)2(1:2)123456789013(1.0)3(70)3(1.5)3(1:3)4(13)4(75)4(20)4(1:4)5(1.6)5(80)5(2.55(1:5)152222(55)12345511.6231.1741.04750.9921.59345121.31822.15431.88020.755113(60)32442.36612234513451251.6281310.7321433333451251234220.6141531.367164(65)31.45017442.2341851.59019510.989204215(70)225555234512345123453451512343451220.4725122.22131.176232340.9312451.997254311.117K6.5997.9795.8986.6748.5765.919K7.7006.5816.5036.5579.5157.084K6.7079.3937.3276.7327.7677.0476.8416.5277.3967.5435.02073337.4424.7038.059KKKKKKKR7.6775.3057.8001.3201.8791.1801.3351.9031.184T=35.1831.5401.5961.3011.3111.7151.4171.3411.3161.4651.3461.5531.4091.3681.30514791.5091.0041.4671.4880.9411.6121.5351.0611.5600.2200.9380.4320.2240.8990.376表3正交实验方差分析变异来源 SS MSF Fa乙醇浓度(A)0.1990.050E>C>D>A。综石永峰国外食品天然色素研究进展食品与机械1997合各因素的K值和直接比较,最佳提取条件为(332-34.A2BC2由表3可以看出,因素A、C、D无显著]夏邦旗试论食用色素与人类健康(1)]陕西粮油科技,性差异,说明乙醇浓度、浸提温度和浸提时间在正199621(1:43-46.[8]马庆一,卫军池银珠天然色素作为防腐剂的筛选及交实验的5个水平内对桑葚色素的提取效果无显应用研究(一)食品科学202,23(521-124著性影响。而乙醇浓度过高会造成乙醇的浪费;浸9]张立彦芮汉明食用色素的发展及在生产中的应用食提温度过高,会对设备有较高的要求,且乙醇的沸品与机械1998()32-34.点为78.3℃,大于此温度则会造成乙醇的挥发浪收稿日期:2009-08-15