酸法提取紫茄皮花青素及其性质研究.docx

? ? 酸法提取紫茄皮花青素及其性质研究 ? ? 王钊，岳晓禹，温双双，李玉江，张本尚，邹建* (1.河南牧业经济学院 食品与生物工程学院，郑州 450046；2.河南省科学院高新技术研究中心，郑州 450002；3.河南省科学院，同位素研究所有限责任公司，郑州 450015) 茄子是我国重要而种类丰富的蔬菜之一，富含蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等多种营养功能成分[1]，其中紫茄子是较为常见的一种茄子，因其营养价值较高、风味醇美而受到人们的喜爱[2]。研究表明，紫茄皮中含有丰富的花青素[3]，具有抗氧化、抗突变、抗癌、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能[4-6]，对由氧化自由基引发的慢性退行性疾病具有辅助治疗作用[7-9]。作为植物中的水溶性天然成分[10]，花青素除具有保健功能外，还可作为天然食用色素，提升食品、化妆品等的安全性[11-12]。 近年来，随着人们对花青素功能的认识愈发深入，对于各类天然植物中花青素的研究已成为天然产物研究领域的热点[13-15]；然而，关于紫茄皮花青素的研究还相对较少[16-17]。当前，人们通常只食用茄子果肉，而对富含花青素的紫茄皮则往往弃之不用，这造成了资源的极大浪费。鉴于此，本文拟通过溶剂浸提法提取紫茄皮花青素，优化其提取工艺，并对紫茄皮花青素的稳定性与抗氧化能力进行研究。期望通过本研究进一步提升紫茄子深加工技术水平，为实现紫茄皮资源的综合利用、提升其产品附加值提供理论支持。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 本试验使用的紫茄子购于郑州丹尼斯超市长江路店。 冰乙酸、水杨酸、氢氧化钠、乙醇、L(+)-抗坏血酸(均为分析纯)：天津市科密欧化学试剂有限公司；硫酸亚铁(分析纯)：郑州派尼化学试剂厂；过氧化氢(分析纯)：天津市鼎盛鑫化工有限公司；2,2-联苯基-1-苦基肼基(分析纯)：上海麦克林生化科技有限公司。 1.2 仪器与设备 DZF-6050真空干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；ML-800Y高速多功能粉碎机 武义海纳电器有限公司；TU-1901紫外双光束可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;FA3204B电子分析天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;HWCL-3集热式恒温磁力搅拌器 郑州长城科工贸公司。 1.3 试验方法 1.3.1 原料的预处理和操作步骤 选取色泽鲜亮的紫茄子，将紫茄皮剥离并放入真空干燥箱中，于55 ℃条件下低温真空烘干至恒重，放入粉碎机中粉碎并过40目筛，将所得紫茄皮干物质置于干燥器内密闭避光保存。通过溶剂浸提法，分别考察溶剂浓度、料液比、提取温度、提取时间4个单因素对紫茄皮花青素提取效果的影响。在单因素优化的基础上通过正交试验法进一步优化提取工艺，并通过3次重复试验对最优条件进行验证。 1.3.2 单因素试验条件设计 以冰乙酸为提取溶液，分别考察溶液浓度、料液比、提取温度、提取时间等单因素条件：每次准确称取0.5 g紫茄皮粉，分别设置乙酸浓度(20%、40%、60%、80%、100%)、料液比(1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50，g/mL)、提取温度(50，55，60，65，70 ℃)、提取时间(30，40，50，60，70 min)4个单因素中的3个因素固定不变，探索单一因素变化对紫茄皮花青素提取效果的影响，在此基础上分别对4个单因素条件进行优化。 1.3.3 正交试验设计 通过对单因素试验结果的分析，分别选取乙酸浓度、料液比、提取温度、提取时间4个因素的较优水平，采用L9(34)正交试验表设计正交试验，对提取紫茄皮花青素的工艺参数进一步优化，并通过分析确定最佳组合参数。 1.3.4 最佳工艺验证试验 在正交试验最佳提取工艺条件下重复提取3次，对结果进行验证。 1.3.5 紫茄皮中花青素含量测定方法 准确称取0.5 g紫茄皮粉，按照最优提取工艺提取紫茄皮花青素，准确量取提取液2.5 mL，定容至25 mL，测定其在535 nm波长下的吸光度值，按公式(1)计算紫茄皮粉中花青素含量[18]： (1) 式中：V为花青素溶液定容体积，mL；N为稀释倍数；98.2为花青素在535 nm处的平均消光系数；M为紫茄皮粉质量，g。 1.3.6 金属离子对紫茄皮花青素稳定性的影响 参照文献[19]的方法，考察分别加入了Fe2+、Mg2+、Zn2+、Na+、K+的花青素溶液在室温条件下各自静置1 h(A1)和6 h(A6)后，吸光度值的变化。 1.3.7 酸度对紫茄皮花青素稳定性的影响 Reference[20]的方法，分别配制pH值为3～12的花青素溶液，考察溶液pH值变化对花青素稳定性和吸光度的影响。 1.3.8 紫茄皮花青素对羟基自由基的清除率 Reference[21-22]的方法，按照公式(2)计算不同浓度的