CN105754371A - 一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，该方法是取鸡血藤切片，干燥后粉碎，得到鸡血藤粉末；以乙醇为提取液，充分搅拌后，超声提取。本发明的超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，具有提取效率高，节省溶剂，操作简单，提取方便，提取率高达97.7％，提取时间仅需50min。

Description

一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法

技术领域

本发明属于生物领域，具体涉及一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法。

背景技术

天然色素是由天然资源获得的食用色素。目前主要从微生物(培养)和动植物组织中获取色素，但大部分是从植物中获取色素。天然色素不仅具有给食品着色的作用，而且大部分天然色素具有生理活性。一直以来天然色素在食品、保健品、化妆品及药品的应用中有重要的作用，主要是因为它具有安全性高、无副作用等优点。在我国食品行业中的已有65种色素被批准使用，其中包括48种植物类色素。我国每年生产的天然色素中有90％为食品色素，其中，20％天然色素从植物中提取和通过微生物发酵获取，其余为焦糖色素。在国外，尤其是欧美等发达国家开发出许多种新的天然色素用于食品加工行业中。天然色素越来越受重视，市场在不断的扩大。

鸡血藤为豆科植物密花豆(Spatholobussuberectrus)的干燥藤茎，又名大血藤、猪血藤、血枫藤，主要分布于广东、广西、海南、江西、四川、福建、云南等地，有补血、活血、舒筋活络的功能。现代临床常用鸡血藤单用或以鸡血藤为主组方治疗如放化疗、血液***的疾病引起的白细胞、血小板及红细胞全血相减少疾病。

鸡血藤中含有黄酮、三萜和甾醇等多种成分，为非花色苷类色素，色素含量高，具有良好的热稳定性，抗氧化性、还原性均较强，食品添加剂和金属离子对其色素影响不大，具有给食品着色的作用，是一种安全、无毒副作用以及兼有营养和药用价值保健功能的天然食用色素，因此，从鸡血藤中提取一种红棕色天然色素并应用于食品添加剂，对于增加食品色素品种，推动我国食品添加剂的发展具有十分重要的意义。

在国内外，已有许多科学研究者研究天然色素提取工艺，且大部分提取植物色素工艺中，已普遍使用超声波辅助法提取，且效果比传统的浸提工艺好。如李大婧等人用超声波辅助法提取黑豆皮色素研究，结果表明超声波辅助提取过程的色素提取率比传统水浴加热提取高出8.3％，色素的提取率达到95.6％。王金亭等人用超声法提取紫荆花红色素研究，发现超声技术具有省时、高效、节能等优点，与常规溶剂浸提法相比,提取时间由24h缩短至15min，与微波法比较溶剂用量减少了一半。但超声波辅助法提取鸡血藤红色素未见国内外研究文献报道。

发明内容

本发明的目的之一是为解决天然添加剂来源稀缺，合成添加剂毒副作用大的问题，提供一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法。

本发明提供一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，技术方案如下：取鸡血藤切片，干燥后粉碎，得到鸡血藤粉末；以乙醇为提取液，充分搅拌后，超声提取。

进一步的，所述鸡血藤粉末粒度为100目。

进一步的，所述乙醇提取液中乙醇浓度为40～80％，优选60％。

进一步的，所述乙醇提取液pH＝1～4，优选pH＝2。

进一步的，所述超声提取温度为40～80℃，优选70℃。

进一步的，所述超声提取时间为30～50min，优选30min。

进一步的，所述鸡血藤粉末与乙醇提取液料液比为1:30～1:50，优选1:40。

进一步的，取鸡血藤切片，干燥后粉碎，得到鸡血藤粉末；以1:30的料液比，向所述鸡血藤粉末中加入pH＝2的乙醇提取液，所述乙醇提取液中乙醇浓度为50％；充分搅拌后，70℃超声提取50min。

进一步的，所述超声提取次数为3次。

本发明的有益效果在于：本发明的超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，考察了提取液pH、乙醇浓度，料液比、超声温度、超声时间以及提取次数对鸡血藤色素提取结果的影响，通过正交试验，得到了超声波辅助提取鸡血藤色素的最佳方法，该方法与传统浸提方法比较，提取效率高，提取时间50min优于传统浸提法所需的时间90min，节省溶剂，操作简单，提取方便。

附图说明

图1所示为本发明超声波辅助提取鸡血藤色素的方法实施例2乙醇浓度对色素提取效果的影响图；

图2所示为本发明超声波辅助提取鸡血藤色素的方法实施例3pH对色素提取效果的影响图；

图3所示为本发明超声波辅助提取鸡血藤色素的方法实施例4料液比对色素提取效果的影响图；

图4所示为本发明超声波辅助提取鸡血藤色素的方法实施例5超声波处理时间对色素提取效果的影响图；

图5所示为本发明超声波辅助提取鸡血藤色素的方法实施例6温度对色素提取效果的影响图；

图6所示为本发明超声波辅助提取鸡血藤色素的方法实施例9提取次数对色素提取效果的影响图。

具体实施方式

下面结合具体实施安全对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例，实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为常规实验中的条件。

实施例1、鸡血藤红色素吸收光谱的测定

1、制备鸡血藤粉末

将已经干燥的鸡血藤切片进行粉碎，取100目粉末待用。

2、鸡血藤红色素吸收光谱的测定

称取1.0g鸡血藤粉末，放入已有30ml提取液的锥形瓶中，在60℃下浸提2h后用3000r/min下离心3min，将红色素上清液稀释40倍，在320nm-800nm下全波长扫描，得到鸡血藤红色素的最大吸收波长为340nm。

鸡血藤红色素溶液在波长为340nm和460nm处出现波峰，在340nm有最大吸收值，并随着波长的增大而逐渐减小。因此，本实验提取鸡血藤红色素工艺优劣的指标为340nm处的吸光值大小。

实施例2、提取剂乙醇体积分数的选择对提取效果的影响

称取5份1.0g鸡血藤粉末，分别放入5只锥形瓶中。分别向锥形瓶中加入30mlpH＝2的0％、20％、40％、60％、80％乙醇提取液。充分搅拌后，放置在超声仪中，在恒温60℃下提取30min。然后将浸提液取出，在3000r/min下离心3min，将红色素上清液稀释40倍，在最大吸收波长340nm条件下测定其吸光值。设计三个平行试验。

如图1所示，当提取剂的乙醇浓度增加时，吸光值随之增加，在乙醇浓度为60％时出现波峰，60％乙醇浓度后，提取液的吸光值开始下降。因此，最佳提取效果为60％乙醇提取剂。

实施例3、pH对提取效果的影响

称取6份1.0g鸡血藤粉末，分别放入6只锥形瓶中。分别在锥形瓶中加入30mlpH＝0、2、4、6、8、10的60％乙醇提取液。充分搅拌后，放置在超声仪中，在恒温60℃下提取30min。然后将浸提液取出，在3000r/min下离心3min，将红色素上清液稀释40倍，在最大吸收波长340nm条件下测定其吸光值。设计三个平行试验。

如图2所示，pH逐渐增大时，提取液的吸光值表现为先升高后下降，最后处于平稳状态。在pH2时，吸光值达到最大。其他pH值提取所得的吸光值较小，可能是pH对鸡血藤红色素的稳定性影响较大，因此，最佳提取液pH值为2。

实施例4、料液比对鸡血藤中红色素提取率的影响

称取5份1.0g鸡血藤粉末，分别放入5只锥形瓶中。向每一个锥形瓶中分别加入10ml、20ml、30ml、40ml、50mlpH＝2的60％乙醇提取液。充分搅拌后，放置在超声仪中，在恒温60℃下提取30min。然后将浸提液取出，在3000r/min下离心3min，将红色素上清液稀释40倍，在最大吸收波长340nm条件下测定其吸光值。设计三个平行试验。

如图3所示，当料液比增大时，吸光值则随之增大。料液比在1:40处出现峰值，随后开始减小。因此，本实验最佳提取料液比为1:40(g/ml)。

实施例5、超声波处理时间对提取效果的影响

称取5份1.0g鸡血藤粉末，分别放入5只锥形瓶中。在相同条件下加入pH＝2的60％乙醇提取液30ml。充分搅拌后，放置在超声仪中，在恒温60℃下分别提取10min、20min、30min、40min、50min。然后将浸提液取出，在3000r/min下离心3min，将红色素上清液稀释40倍，在最大吸收波长340nm条件下测定其吸光值。设计三个平行试验。

如图4所示，当提取时间的延长时，吸光值随之增加，但是，提取时间在30min后，色素提取率基本处于不变状态，这可能是由于提取液在此时间已经为饱和状态，或者鸡血藤样品中红色素已大部分被提取出来。因此，最佳的提取时间为30min。明显少于文献中浸提法提取所需要的最佳时间90min。

实施例6、温度对提取效果的影响

称取5份1.0g鸡血藤粉末，分别放入5只锥形瓶中。在相同条件下加入pH＝2的60％乙醇提取液30ml。充分搅拌后，放置在超声仪中，分别调节在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的温度下提取30min。然后将浸提液取出，在3000r/min下离心3min，将红色素上清液稀释40倍，在最大吸收波长340nm条件下测定其吸光值。设计三个平行试验。

如图5所示，当提取温度增加时，提取液吸光值随之增加，但在80℃时，颜色明显变深，且出现浑浊。可能是由于高温条件加快变色反应。这个特性与天然色素在低温时性质一般较稳定，加热或高温可加快变色反应的特点相符合，所以高温对红色素具有破坏性，因此，本实验认为在80℃下提取的色素不可用，最佳的提取温度为70℃。

实施例7、鸡血藤红色素提取的正交试验

根据单因素实验结果，设计以料液比、温度、时间、乙醇浓度等四个因素的L₉(3⁴)的四因素三水平正交试验，并设计三个平行，取平均值。具体确定鸡血藤红色素超声波提取最优工艺，设计试验因素水平见表1。

表1正交试验因素水平表

结果如表2所示。在料液比、温度、提取时间、乙醇浓度四个因素中，对鸡血藤红色素提取率影响大小顺序为：料液比>温度>时间>乙醇浓度。最优提取工艺为试验3，即提取液的提取效果最好条件为：料液比1:30，温度70℃，提取时间50min，70％乙醇浓度。而通过极差分析后，发现红色素提取的最优组合为：料液比1:30，温度70℃，提取时间50min，50％乙醇浓度。

表2鸡血藤红色素提取正交试验结果

由表3方差分析可知，料液比对鸡血藤红色素提取效果有显著性意义(P<0.05)，其他因素为不显著。

表3方差分析结果

注：*表示显著，**表示非常显著，F_0.05(2，4)＝6.940

实施例8、验证试验

因为正交试验结果与极差分析发现的工艺不符，故设计两者对比实验，以进一步确定使用超声波辅助法提取鸡血藤红色素的最佳工艺。正交试验的最佳工艺为pH＝2的70％乙醇浓度、料液比1:30，温度70℃，提取时间50min。极差分析发现的工艺为：pH＝2的50％乙醇浓度、料液比1:30，温度70℃，提取时间50min。

实验结果表明：使用极差分析发现的工艺的吸光值较稳定，吸光值达到了0.802，而正交试验最佳工艺的吸光值为0.778。故本试验认为超声波辅助法提取鸡血藤红色素的最佳工艺pH＝2的50％乙醇浓度的提取液、料液比1:30，温度70℃，提取时间50min。

实施例9、提取次数对提取效果的影响

根据正交试验得到的最优提取工艺对鸡血藤红色素进行反复提取，直至提取液呈无色，分别收集各次提取液，测定各次提取液体积(v)及吸光度值(a)，将各次提取液合并得总体积(V)以及总吸光值(A)，提取率按如下公式计算：

提取率＝(v×a)/(V×A)×100％

结果如图6所示，提取第3次时，提取率达到97.7％，高于95％，说明大部分色素已经被提取出来。提取第4次时，提取液已为澄清，说明提取第4次时的提取率已为100％。因此，本试验以提取3次为最佳。

本发明的超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，考察了提取液pH、乙醇浓度，料液比、超声温度、超声时间以及提取次数对鸡血藤色素提取结果的影响，通过正交试验，得到了超声波辅助提取鸡血藤色素的最佳方法，该方法提取效率高，节省溶剂，操作简单，提取方便。

本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (9)

1.一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，取鸡血藤切片，干燥后粉碎，得到鸡血藤粉末；以乙醇为提取液，搅拌后，超声提取。

2.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述鸡血藤粉末粒度为100目。

3.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述乙醇提取液中乙醇浓度为40～80％。

4.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述乙醇提取液pH＝1～4。

5.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述超声提取温度为40～80℃。

6.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述超声提取时间为30～50min。

7.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述鸡血藤粉末与乙醇提取液料液比为1:30～1:50。

8.如权利要求1所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，取鸡血藤切片，干燥后粉碎，得到鸡血藤粉末；以1:30的料液比，向所述鸡血藤粉末中加入pH＝2的乙醇提取液，所述乙醇提取液中乙醇浓度为50％；充分搅拌后，70℃超声提取50min；所述超声波功率为40KHz。

9.如权利要求8所述的一种超声波辅助提取鸡血藤色素的方法，其特征在于，所述超声提取次数为3次。