索氏提取紫番薯原花青素的优化条件研究*

王文君刘萍 向灿辉 严盼

（1遵义医学院珠海校区生物工程系，珠海519041）（2秦皇岛市海港区农业局，秦皇岛066000）

索氏提取紫番薯原花青素的优化条件研究*

王文君1**刘萍2向灿辉1严盼1

（1遵义医学院珠海校区生物工程系，珠海519041）（2秦皇岛市海港区农业局，秦皇岛066000）

采用索氏提取法研究各种不同条件对紫番薯原花青素提取率的影响，运用紫外分光光度法进行测定，在单因素试验基础上通过正交试验确定紫番薯原花青素的最佳提取条件：乙醇体积浓度为60%，温度为50℃，pH为7，料液比1 g∶20 mL，提取60 min，提取1次为最佳提取条件。紫番薯原花青素的提取率为4.170 mg/g。

紫番薯；原花青素；索氏提取法；紫外（UV）分光光度法；正交实验

紫番薯（purple sweet potato）的皮和肉均为紫色，紫番薯又叫番薯、甘薯、地瓜，原产中美洲。番薯的块根既是维生素的“富矿”，又是抗癌能手。在2002年世界卫生组织确认的最佳食品榜中，番薯位于最佳蔬菜组中的榜首。紫番薯主要用于直接食用和粗加工，对其深度开发的相关研究较少。本项目初步研究发现紫番薯中含有丰富的原花青素，具有一定的开发价值。

原花青素是植物界中广泛存在的一大类多酚类化合物。植物学家通常将从植物中分离得到的一切无色的，在无机酸存在和加热处理下能产生红色花青素的一类多酚化合物统称为原花青素。现代药理研究表明，原花青素具有抗氧化、抗腹泻、抗溃疡、抗癌、抗突变、抑菌、防辐射、降血压、清除自由基及促进毛发生长等多种疗效。因此，原花青素以其优越的多功能性及安全性，使其在营养保健、化妆品、食品、医药等领域的应用越来越广泛。欧、美、日等国以葡萄籽、银杏、松树皮等植物资源为原料，已开发出多种含原花青素的药品、保健品和化妆品，但是对紫番薯中原花青素的研究报道还很少。

对紫番薯资源进行合理利用，对提高产品附加值具有重大意义。采用索氏提取法提取原花青素，通过单因素试验和正交试验确定优化条件，希望为紫番薯原花青素的开发和应用提供一定的理论基础。

1 试验方法

1.1 制备脱脂紫番薯粉

将紫番薯洗净、切块，自然风干，粉碎、过80目筛，用石油醚以料液比1 g∶10 mL浸泡24 h，然后抽提1 h进行脱酯，抽滤近干，50℃干燥，置于干燥器中保存。

1.2 单因素实验

1.2.1 乙醇体积浓度对提取率的影响

称取4份样品，每份10 g，分别取100 mL体积浓度40%、60%、80%、100%乙醇用索式提取法在70℃提取1 h。过滤，将滤液定容至100 mL，在280 nm测其吸光度。

1.2.2 温度对提取率的影响

称取4份样品，每份10 g，体积浓度80%乙醇做溶剂，料液比为1g∶10mL，分别在30℃、50℃、70℃、90℃下进行提取1 h。过滤，将滤液定容至100 mL，在280 nm测其吸光度。

1.2.3 料液比对提取率的影响

称取4份样品，每份10 g，乙醇体积浓度为80%，50℃水浴条件下，分别以料液比1 g∶10 mL、1 g∶15 mL、1 g∶20 mL、1 g∶25 mL浸提1 h。过滤，将滤液定容至250 mL，在280 nm测其吸光度。

1.2.4 pH值对提取率的影响

称取5份样品，每份10 g，乙醇体积浓度为80%，分别调节pH为4、5、6、7、8，50℃水浴条件下，料液比1 g∶20 mL浸提1 h。过滤，将滤液定容至250 mL，在280 nm测其吸光度。

1.2.5 提取时间对提取率的影响

称取4份样品，每份10g，料液比为1g∶20mL，乙醇体积浓度为80%，调节pH为7，50℃水浴条件下，分别浸提60min、90min、120min、150min。过滤，将滤液定容至250mL，在280nm测其吸光度。

1.2.6 提取次数对提取率的影响

称取1份样品10 g，料液比1 g∶20 mL，乙醇体积浓度为80%，调节pH为7，50℃水浴条件下，浸提1 h，过滤，定容至250 mL，滤饼在同样条件下再次浸提1 h，共提取4次，滤液分别定容至250 mL，在280 nm测其吸光度。

1.3 正交试验

在单因素试验基础上，选出提取剂浓度、提取温度、pH进行正交试验，确定优化提取条件。

1.4 检测方法

1.4.1 定性分析

在相同条件下，分别测定紫番薯原花青素提取液和葡萄籽原花青素对照品溶液，并进行谱图对比分析。

1.4.2 定量分析

精确称取5.0 mg的儿茶素（对照品），用去离子水溶解并定容至25.00 mL，用移液管移取儿茶素溶液1.00 mL、2.50 mL、4.00 mL、5.50 mL、7.00 mL，分别用去离子水定容至10.00 mL。再精密称量香草醛4.000 g，用甲醇溶解并定容至100.00 mL。取儿茶素溶液1.00 mL，依次加入香草醛-甲醇溶液6.00 mL、浓盐酸3.00 mL，混合均匀后在水浴锅中恒温（30℃）避光反应15 h。以香草醛-甲醇溶液、浓盐酸、甲醇体积比为3.0∶1.5∶0.5的混合溶液作为空白对照，在500 nm处测吸光度。

紫番薯原花青素提取液在同样的条件下测定。

2 结果分析

2.1 单因素实验

2.1.1 乙醇体积浓度对提取率的影响（见图1）

图1 提取剂浓度对提取率的影响

结果表明，原花青素的提取率随提取剂浓度增大而增加，但产生峰值后开始降低，可见，提取剂浓度对提取率的影响较大，因此最佳条件将通过正交试验确定。

2.1.2 温度对提取率的影响（见图2）

图2 温度对提取率的影响

结果表明，原花青素提取率随温度升高表现出先增大再降低的变化趋势，以40℃～60℃为宜，最佳条件将通过正交试验确定。

2.1.3 料液比对提取率的影响（见图3）

结果表明，提取剂用量越大提取效果越好，但是用量大到一定程度提取率急剧降低，料液比为1 g∶20 mL效果最好。

图3 料液比对提取率的影响

2.1.4 pH值对提取率的影响（见图4）

图4 pH对提取率的影响

结果表明，不断增加体系的pH值，提取率呈现不规则变化，在pH5～6范围内提取率变化不明显，在pH6～7范围内明显升高，pH7以后表现为下降趋势，因此最佳条件通过正交试验确定。

2.1.5 提取时间对提取率的影响（见图5）

结果表明，随着提取时间的延长，提取率有所增加但变化缓慢，120 min时提取率最高，但是从节能、效率等因素综合考虑，确定提取时间60 min为宜。

图5 提取时间对提取率的影响

2.1.6 提取次数对提取率的影响（见图6）

图6 提取次数对提取率的影响

结果表明第一次提取效率较高，第二次表现出明显的下降趋势，后面逐渐降低。考虑到溶剂用量、提取收率与成本关系，最终把提取次数确定为一次。

2.2 正交试验结果

单因素试验是在忽略各个因素相互影响的条件下测定的，为确定最佳提取条件，在单因素试验基础上选择影响较大的3个因素进行L9（34）正交试验。正交试验因素水平见表1，试验结果见下页表2。

表1 因素水平表

从表2可以看出：通过3水平的K值比较，最佳提取条件为A1B2C3，即溶剂为体积浓度60%乙醇，温度50℃，pH7为最佳。从3个因素的R值比较可以看出：溶剂浓度对提取率的影响最大，温度次之，然后是pH值。

2.3 定性分析结果

紫番薯原花青素提取液和葡萄籽原花青素对照品溶液在200 nm~600 nm波长范围内扫描，谱图形状相似，最大吸收峰位置相同，表明紫番薯提取液中含有原花青素。

表2 正交试验结果

2.4 定量分析结果

标准曲线的的回归方程为D（λ）=0.006ρ-0.011 1，R2=0.993 5，其中：D（λ）为吸光度；ρ为儿茶素质量浓度（μg/mL）；R为相关系数。从相关系数值可以确定线性关系良好，可以用于定量测定。把优化条件下提取液的吸光度值代入回归方程，测定提取率，见表3。

表3 紫番薯原花青素的测定结果mg/g

3 讨论

原花青素的提取率随乙醇体积浓度的增大而提高，但当乙醇体积浓度大于80%以后，原花青素提取率开始下降。这可能是由于溶剂的极性变化所致，原花青素的溶出率与溶剂极性有关，极性相似可达到最大溶出率。温度超过一定值后原花青素的提取率降低，这可能由于高温造成原花青素不稳定，产生部分分解。

4 结论

索氏提取法提取紫番薯原花青素的最佳提取条件为：乙醇体积浓度60%，温度为50℃，pH为7，料液比为1 g∶20 mL，提取时间60 min，提取1次。在此条件下紫番薯原花青素提取率为4.170 mg/g。

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Study on proanthocyanidins from purple sweet potatos by the soxlet extraction Method*

WANGWen-junLIUPingXIANGCan-huiYANPan

1（Zhuhai campus，Zunyi medical college，GuangdongZhuhai，519041，China）

2（Bureau ofagriculture，Haigangarea ofQinhuangdaocity，Heibei Qinhuangdao，066000，China）

The yield of proanthocyanidin from the purple sweet potatoes was studied in several different conditions by the soxlet extraction method.Then，content determination was made by UV spectrophotometry.Finally，the best extraction condition was determined through the orthogonal array design.The best extraction conditions was as follows：ethanol concentration of60%，pH value 7.0，extraction temperature 50℃，extraction time 60 min，extraction times 1.The yield ofproanthocyanidin fromthe purple sweet potatoes was 4.170 mg/gon the optimumconditions.

purple sweet potato；proanthocyanidin；soxlet extraction method；UV spectrophotometry；orthogonal arraydesign

book=33,ebook=1

TS235.2

A

1673-6004（2011）02-0033-03

遵义医院基金项目（2008F-356）

**王文君，女，1971年出生，2004年毕业于北京师范大学，硕士，副教授。Email：Wangwen jun 1971@sohu.com.

2011-04-27