谈谈紫山药皮中色素提取

论文导读：
摘 要：以紫山药皮为原料，以乙醇为溶剂提取色素，以吸光度为指标，对影响色素提取的提取剂浓度、提取温度、提取时间和料液比等因素进行研究，结果显示，色素的最佳提取温度为70 ℃，提取时间为

1.5 h，料液比为1∶8，提取剂浓度为30%。

关键词：紫山药皮；色素；提取
：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.201

4.06.016

紫山药又名紫漪药、紫淮山、脚板薯、参薯，是薯蓣科薯蓣属草本蔓生植物，味甘，性平。据《本草纲目》药书的记载，紫山药有着很高的药用价值，既是餐桌佳肴，又是保健药材，有滋肺益肾、健脾止泻、降压利肝等作用，是集美味和保健作用于一体的珍贵药食兼用的绿色蔬菜[1]。紫山药皮中含有大量的花青素，因而呈现出鲜艳的玫瑰色，而且具有很强的抗氧化性和一些独特的保健功效。与合成红色素相比，紫山药皮色素具有纯天然效应和营养功能，应用于食品中，安全性高，对人体无害，具有广阔的市场应用前景[2-3]。
1 材料和策略

1.1 试验材料、试剂及设备

材料：紫山药（万事达种植专业广州旭田贸易有限公司提供）。
试剂：乙醇，分析纯；高锰酸钾、抗坏血酸、乙醇、Na2S0

3、NaOH、HCl、FeClK2S04、MgSO4。

设备：721型分光光度计（佛山市华洋仪器有限公司）；DK-S26型数显恒温水浴锅（上海沪粤命科学仪器有限公司）； AF2104型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司干燥箱）；pH试纸、容量瓶、烧杯、等（吉林农业科技学院食品分析实验室提供）。

1.2 试验策略

1.2.1 原料预处理 选取新鲜、无毒的紫山药，洗净、去皮后，将山药皮剁碎放入干燥箱中烘干12 h，放在避光处以备使用。
1.2.2 色素的提取工艺 在10 g原料中加入1%柠檬酸100 mL，于60 ℃恒温水浴浸提1 h，过滤，将所得的提取液用1 cm比色皿于分光光度计波长470，490，510，530，550，570 nm处分别测量吸光度值，用1%柠檬酸作为参比溶液，平行测量3次，观察在各个波长中所测量出的吸光度值。可确定最大吸收波长[4-6]：530 nm。
利用单因素试验和正交试验相结合的策略，以色素提取液的吸光度作为评价色素提取效果的指标，分别研究提取剂浓度、提取温度、提取时间和料液比对色素提取效果的影响。
2 结果与分析

2.1 提取剂浓度对色素提取效果的影响

用浓度为20%，30%，40%，50%，60%的乙醇溶液作为提取剂，料液比1∶8，温度50 ℃的条件下提取色素

1.5 h，研究提取剂浓度对提取效果的影响[7]，结果见图1。

由图1可知，乙醇浓度在30%之前时随着乙醇浓度的增加所测得的吸光度也增大，而当乙醇浓度超过30%时，所测得的吸光度开始缓慢下降。因此确定乙醇的最佳提取浓度为30%。

2.2 提取温度对色素提取效果的影响

用30%的乙醇溶液，料液比1∶8，温度分别为40，50，60，70，80 ℃的条件下提取色素

1.5 h，研究提取剂温度对提取效果的影响，结果见图2。

由图2可知，当温度在30 ℃时吸光度已经比较高了，30～40 ℃区间，色素的吸光度逐渐增加，到40 ℃时达到最大，而超过40 ℃以后，由于温度升高，吸光度降低速度较快，这可能是由于色素发生降解所致。而当温度升高到60～70 ℃区间时，吸光度仍会下降，但是下降幅度不大。因此确定提取温度为40 ℃。

2.3 提取时间对色素提取的影响

用30%的乙醇溶液做提取剂，料液比1∶8，温度为50 ℃的条件下分别提取色素0.5，1，

1.5，2，2.5 h，研究提取剂时间对提取效果的影响，结果见图3。

由图3可知，当时间在0.5～1 h区间，色素的吸光度逐渐增大，但幅度不大。当时间在1～1.5 h区间时，吸光度继续增大，幅度较大，到1.5 h时达到最大。而超过1.5 h以后，由于时间增加，吸光度降低速度较慢，这可能是由于色素大部分已经被提取。因此确定最佳提取时间为1.5 h。

2.4 料液比对色素提取的影响

用浓度为30%的乙醇溶液为提取剂，温度为50 ℃，料液比为1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14的条件下分别提取色素

1.5 h，研究料液比对提取效果的影响，结果见图4。

由图4可知，整体线条比较平缓，当料液比在1∶6时吸光度已经比较高了，1∶6～1∶8区间，色素的吸光度逐渐增加，到1∶8时达到最大，而超过1∶8以后，由于料液比升高，吸光度降低速度较快。而当料液比升高到1∶12～1∶14区间时，吸光度仍会下降，但是下降幅度不大。因此确定最佳提取料液比为1∶8。

2.5 正交试验结果分析

根据单因素试验结果分析，以吸光度为指标，提取剂浓度、提取温度、提取时间、料液比为考察因素，利用正交试验对紫山药皮色素的提取工艺进行优化。试验因素水平表见表1，试验结果见表2。
由表2可知，各因素对提取效果的影响顺序为C>B>D>A，即提取时间>提取温度>料液比>提取剂浓度。其最佳组合为A2B1C3D2，此结果与表中提取效果最好的组合A3B1C3D2不同，但是由于A因素，即提取剂的浓度对提取效果影响最小，所以最终确定最佳组合为A2B1C3D2，即提取剂浓度为30%，提取温度为70 ℃，提取时间为

1.5 h，料液比为1∶8时效果最佳。

参考文献：
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[2] 刘景圣，孟宪军.功能性食品[M].北京：中国农业出版社，2005：8-20.
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[7] 王俊儒. 天然产物提取分离与鉴定技术[D].杨凌： 西北农林科技大学， 2004.