紫薯中花青素的超声波工艺.doc

紫薯中花青素的超声波提取工艺 花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物。也是植物花瓣中的主要呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。花青素的颜色受许多因子的影响，低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累。花青素的基本结构单元是2一苯基苯并吡喃型阳离子，即花色基元。 花青素是准许使用的一类天然红色素，是以黄铜核为基础的糖，紫薯中的花青素具有较强耐热性和耐光性，稳定性好，抗突变性较强，抗氧化能力和活性氧消除能力很强，对动物的肝功能障碍具有缓解作用。从紫薯中提取花青素色素解决了以为工业生产葡萄、草莓原料成产季节性强、造价高等不足。目前，主要是以酸化乙醇在静置条件下加热浸提紫薯中的花青素，温度较高，时间较长。 实验部分： 材料试剂及仪器： 新鲜紫薯、乙醇、盐酸 超声波清洗器、真空干燥箱、电子称、分光光度计 实验方案： 新鲜紫薯，洗净，切成3mm薄片，在60摄氏度下烘干至恒重。粉碎，过80目筛，避光保存备用。称取干燥紫薯粉1.0g加入提取剂，立即放入恒温水浴中加热超声波提取。定时取出，放入离心机中，在4000r/min下旋转离心30min，得到澄清的色素上清液，冷却至恒温。用提取剂定容至100ml，以提取剂作为空白对照，在其最大吸收波长530nm处，用1cm比色皿测吸光度值。 提取剂的配置：0.1%的HCl与95%的乙醇（40:60） 实验结果： 花青素易溶于水、甲醇、乙醇等极性强的溶剂。其中甲醇不易于食用色素的提取。以水作为提取剂提取效率较低，干燥过程需较高温度。因此，选择乙醇做提取剂。 在本次试验中,有四种因素对花青素提取产生影响.分别是不同盐酸与乙醇的提取剂的影响、温度对提取效果的影响、物料比的影响、提取时间的影响。当0.1%HCl与95%乙醇之比为重要的影响因素，当0.1%HCl与95%的乙醇比为40：60时提取效果最好。当酸的含量继续加大时，溶液中色素含量急剧减少。花青素结构中含有酚羟基，有酸性，而其结构中的吡喃杂环上的氧原子为四价，使其具有碱性。提取剂的PH值过高或过低都会直接影响到色素的提取效果和色素的色调。升温有利于色素的溶出，提取温度为60摄氏度时提取效果最好，继续升高温度，提取效果反而降低。可能是由于紫薯粉中含有一定量的淀粉，加热使其糊化，而阻止提取剂对色素的溶解。而且长时间处在较高温度下对花青素的稳定性是很不利的。物料比也是一重要的影响。适当增加提取剂的用量有利于色素的溶出，可以提高花青素的浸提率，物料比1:40时浸提效果最好。 紫薯中花青素粗提液在可见分光出530nm处有特征吸收峰，属于花青素类物质。 *花青素的提取: 花青素的提取是目前花青素研究发展的热点问题，也是花青素生产、投入使用的关键性环节。近年来，在传统提取方法的基础之上，一些凭借新技术或经过改良后的提取方法也开始崭露头角。 1有机溶剂萃取法 这是目前国内外最广泛使用的提取方法。多数选择甲醇、乙酮、丙酮等混合溶剂对材料进行溶解过滤，通过调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青素。国内吴信子等用盐酸一甲醇溶液提取，然后用纸层析法(中号)和柱层析法(聚乙酰胺)进行花色苷的分离 。目前，有机溶剂萃取法已成功地应用于诸如葡萄籽、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。有机溶剂萃取法的关键是选择有效溶剂，要求既要对被提取的有效成分有较大溶解度，又要避免大量杂质的溶解。该方法原理简单，对设备要求较低，不足之处是大多数有机溶剂毒副作用大且产物提取率低。 2水溶液提取法 有机溶剂萃取的花青素多有毒性残留且生产过程环境污染大，有鉴于此，水溶液提取应运而生。该方法一般将植物材料在常压或高压下用热水浸泡，然后用非极性大孔树脂吸附；或直接使用脱氧热水提取，再采用超滤或反渗透，浓缩得到粗提物。它是Duncan和Gilmour(1998)发明的提取花青素的方法 ，此方法设备要求简单，但产品纯度低。 3超临界流体萃取法 超临界流体萃取是利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响进行提取。这种方法产品提取率高，但设备成本过高。孙传经 采用超临界CO：萃取法从银杏叶、黑加仑籽及葡萄籽中提取花青素工艺进行了研究。该工艺中CO 和改性剂可循环使用，对环境无污染。 4微波提取法 该法于1986年被Ganzlert E9]等人首先用于分离各种类型化合物。国内李风英探讨了微波技术对葡萄籽中原花青素提取量和分子结构的影响。为微波在葡萄籽中有效成分浸提方面的研究奠定了基础。微波提取法是利用在微波场中，吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。该技术选择性好，萃取率高，速度快，操作简单，废液排放量少。 5超声