水浴振荡法提取紫薯花青素的工艺研究 化学工程与工艺专业VIP免费

水浴振荡法提取紫薯花青素的工艺研究【摘要】植物的色彩是由各种色素组成的，其中，花青素是重要的组成部分，可以随着其溶剂的酸碱度、温度等物理或化学条件的变化改变其自身的颜色，是一种功能性自然色素。本文采用水浴振荡法，以紫薯粉末为实验材料，柠檬酸-水溶液为溶剂，通过正交实验研究得到水浴振荡法提取紫薯中花青素的最完美的提取条件为料液比1:40，柠檬酸制剂浓度4％，提取时间五十分钟，提取温度六十摄氏度，提取率为7.9036mg/g。【关键词】紫薯；花青素；水浴振荡1前言1.1紫薯与花青素概述紫薯，又称黑薯、苕薯，属于双子叶植物纲（Dicotyledona）茄目（Solanales）旋花科（Convolvulaceae）番薯属，紫薯广泛的分布在我国的长江流域一带，尤其是在两湖，江西，同时在福建等热带地区也有分布。紫薯具有极高的健康价值，不仅含有花青素、淀粉、维生素、果胶、蛋白质等普通营养物质，紫薯还富含铁元素、硒元素等对人体极度有利的矿物质元素。正是由于紫薯本身极高的营养价值，它对于人体的健康管理也颇有效果除了可以被人体很快吸收的蛋白质和氨基酸外，番薯富含维生素A以及维生素C不仅能够极大提高眼科疾病的防治效果，还可以极大增强人体各种蛋白物质的生成，防止细胞异常和病变。综上所述，紫薯具有良好食用价值以及高效保健功能，它本身的特性也极大推进了紫薯在国内外的广泛种植和各项产品加工产业（技术）的发展。花青素(Anthocyanidin)可以叫做花色素或是花青色素，其成分大部分都在被子植物的体内中进行产生，同时花青素也是自然界常见的天然水溶性颜料，除此以外，由于花青素本身的特性，所拥有它的植物也会显现本身的颜色。因为不同所属的花青素在分子构造与周遭环境气温、酸碱值及其营养物质具有着不同，使得植物本身颜色不断发生变化，例如，植物界大多数植物的颜色都在红、蓝、紫三个色彩之中。据文献记载，当植物体内在酸性环境的条件下时，其颜色趋近于紫红色，而在碱性环境条件下则会趋近于蓝色，而且植物所显现色彩的程度与花青素的占有量有着正比关系。还有资料显示，当温度低或营养不足（尤其是缺少磷元素）时，一些植物的茎和叶会由于碳水化合物转换成花青素而转变为紫色或红色。花青素还是自然存在的自由基清除剂，除常见的消炎抑菌，抗癌，抗氧化，抗衰老外，它还拥有对器官的强大保护能力，例如保护肝脏，视力以及心脑血管等[2−7]，具有极高的药用价值。1.2花青素主要的提取方法现在科学界经常使用的有酶法辅助提取、溶剂提取法、超声波浸提法、微波辅助法这四种提取方法，这里选择的方法是溶剂提取法。[8]溶剂法做为花费较低、过程便利且迅速有效的花青素提取方法。由于在酸性条件下，花青素本身的特性使其拥有良好的稳定性，所以常规情况下，我们都会利用这一特性，选择酸性溶剂进行花青素的提取。但是在某种状况里，使用PH值过低的溶剂提出花青素，还可能对花青素的稳定结构以及抗氧化性产生不利作用，以此作者选取了柠檬酸-水溶剂做提取液。柠檬酸不仅是弱酸，它分子结构中存在的酰基，花青素的双键遇到它的酰基，会不可避免的发生酰基化反应，这种反应对花青素本身具有良好保护功能，因为它会让花青素的结构很难改变。溶剂法提取过程中的常见步骤：先将干净的生紫薯制成粉末状、配制所需溶剂，完成材料的预处理，然后在盛有紫薯粉末的容器中加入提取溶剂，水浴振荡萃取适当时间后离心滤出取得色素提取物。酶法辅助提取是卓越并且常见的花青素提出方法。在同时段提取多种酶时对于花青素的提取效率会有显著提升，但如果控制不好酶的用量，比如酶的使用不当会有很大可能使细胞壁造成不可避免的损伤，进而让花青素的提取效果极大的降低，以此这个方式运用时务必一丝不苟的操控剂量，以防酶解程度太高。酶法提取的一般步骤是在完成材料的预处理之后将紫薯粉末加入提取溶剂中，然后进行水浴萃取，最后进行离心、沉淀、过滤等步骤得到所需提取液。超声波提取法是最为便利、效率好、污染性小的青素提取法，一般在药材物质提取中发挥作用，超声波不只能够让提取物发生震动，加快速度变化率或是空化效果以外的特别影响，还能非常精准的破坏和分解细胞...