此圖我 昆山舒美牌KQ-300DE型超聲波提取機
花青素廣泛存在于多種水果和蔬菜中,不僅賦予果蔬以鮮艷的顏色,對人類健康也具有重要作用。從玫瑰、藍莓等原料中提取天然花青素,與殼聚糖混合制成抗氧化復(fù)合膜用于食品保藏;秦朝等的研究表明花青素能有效抑制腫瘤組織中高表達的谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶-π,可用于治療非小細胞肺癌。藍莓花青素能有效預(yù)防和治療屈光不正、青光眼、視網(wǎng)膜損傷等多種眼部病癥。藍莓加工中產(chǎn)生的大量果渣利用率極低,造成了藍莓資源的浪費。利用昆山舒美牌KQ-300DE型數(shù)控超聲波清洗器輔助乙醇溶液提取藍莓果渣中花青素,通過對提取工藝的優(yōu)化,以期為藍莓資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與試劑
藍莓果渣:安慶市錦華藍莓有限公司。藍莓榨汁后剩余果渣于 40 ℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)恒溫干燥,至含水量10 %進行粉碎,過 80 目篩,收集篩下的果渣粉作為花青素提取原料。花青素標準品:美國 Sigma 公司;其它試劑均為分析純。
2 儀器與設(shè)備
U3000 液相色譜儀:美國戴安公司;昆山舒美KQ-300DE超聲波提取機:上海左樂儀器有限公司;BSA224S型電子精密天平:德國賽多利斯。
以單因素試驗為基礎(chǔ),選擇乙醇溶液 pH 值、提取時間、料液比、超聲功率 4 個因素,實施 L(9 3)正交試驗, 4優(yōu)化花青素提取工藝參數(shù),當提取液中乙醇體積分數(shù)由50 %逐漸增加到 80 %時,70 %的乙醇溶液對花青素的提取效果最佳。增加或減少提取液中乙醇濃度,提取率都表現(xiàn)不同程度的降低。這是因為乙醇溶液極性隨濃度的變化而變化,適宜的極性條件能促進花青素的溶出,當溶液極性超出一定限值時,反而不利于花青素的提取[13]。因此確定提取液中乙醇體積分數(shù)為 70 %。pH 3.0 的乙醇溶液提取效果最優(yōu),每克果渣中花青素提取量可達 7.23 mg。當乙醇溶液 pH 值繼續(xù)增加至 4.0 時,花青素的提取率降至 5.88 mg/g,降幅約為19 %。因此確定乙醇溶液的 pH 值為 3.0。
超聲時間對提取率的影響
當提取時間由10min 增加至20min時,花青素提取率呈明顯上升趨勢,增幅約為15%,并在20min時達到峰值,此后再繼續(xù)延長提取時間,花青素提取率不再顯著增加。這可能是因為超聲輔助提取 20 min,果渣中花青素提取已經(jīng)較完全或提取液的提取能力達到飽和。因此確定超聲時間為 20 min。
超聲功率對提取率的影響
當超聲功率增至200W(超聲提取2s,間歇4s) 時,每克果渣中花青素提取率可達9.53mg。超聲功率高于或低于200W(超聲提取2 s,間歇4s),花青素提取效果都呈現(xiàn)不同程度的降低。這是因為一定功率的超聲波可以促進花青素的溶出,但超過一定強度,可能會破壞其化學(xué)鍵,而導(dǎo)致花青素的分解,對提取不利。因此超聲功率確定為200 W(超聲提取2 s,間歇4 s)。
超聲溫度對提取率的影響
當超聲提取溫度由30 ℃增加到70 ℃時,提取率隨溫度的升高而降低。這是因為藍莓花青素對熱不穩(wěn)定,提取溫度過高或超聲過程產(chǎn)生的熱量過高都可能導(dǎo)致花青素的熱分解。據(jù)此,確定超聲提取溫度為 30 ℃。
選用昆山市超聲儀器有限公司KQ-300DE型超聲波提取機輔助乙醇溶液提取藍莓果渣中花青素,經(jīng)正交試驗優(yōu)化后確定最佳工藝為:以 pH2.5 體積分數(shù) 70 %的乙醇溶液為提取液、超聲功率200 W(超聲提取 2 s,間歇 4 s)、料液比 1 ∶ 30(g/mL)、30 ℃超聲提取 20 min,藍莓果渣中花青素提取率為9.99 mg/g。