花色苷的功能活性及提取方法概述

付辉战，胡腾根，邹宇晓，廖森泰，王思远，沈维治，刘 凡，李 倩，穆利霞

（1.广东海洋大学食品科技学院，广东湛江524088；2.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州510610）

花色苷的功能活性及提取方法概述

付辉战1，2，胡腾根2，邹宇晓2，*廖森泰2，王思远2，沈维治2，刘 凡2，李 倩2，穆利霞2

（1.广东海洋大学食品科技学院，广东湛江524088；2.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州510610）

花色苷是一类大量存在于植物细胞液中的类黄酮类化合物，对人体有非常重要的生理功能和医疗保健价值，越来越符合现代人的养生保健需求，具有十分重要的开发价值和广阔的应用前景。系统地综述了花色苷的抗氧化、抗癌抗突变、减肥、改善视力、延缓衰老等功能特性，以及有机溶剂提取、水提取、酶法提取、微波辅助提取、双水相萃取、超临界流体萃取、高压脉冲电场辅助提取等一系列提取技术，旨在为花色苷类食品的生产与研发起到积极的促进和指导作用。

花色苷；功能活性；提取方法

0 引言

随着生活水平的提高及保健意识的增强、毒理学研究的发展及分析技术的改善，人们逐渐认识到合成色素对人体的危害性而限制其使用；天然色素则以来源广泛、安全系数高、具有特定的生理保健功能和医疗应用价值而备受关注[1-2]。

花色苷又名花青素、花色素，是一类来源极其广泛的、具有多个酚羟基的天然类黄酮类多酚化合物，是高等植物次生代谢的产物之一。作为自然界中数量最庞大的一类水溶性色素，花色苷广泛存在于开花植物（被子植物）的根、叶、茎、花和果实的细胞中，是植物呈现绚丽色彩的因素，并被认为是合成色素的最完美替代品[3]。据资料记载，花色苷存在于27个科、73个属的植物中，常见水果（苹果、葡萄、梨、桃、火龙果、桑椹、芒果等）、蔬菜（胡萝卜、芹菜、洋葱、马铃薯等）、谷薯类（大麦、小麦、玉米、燕麦等）、豆类（黄豆、蚕豆、绿豆、豌豆等）等植物体内，均检测到有花色苷的存在[4]。目前，从生物界中已分离出250多种花色苷，已知结构的花色苷种类有20多种，其中应用和研究比较多的有6种：矢车菊色素、天竺葵色素、飞燕草色素、芍药色素、牵牛花色素、锦葵色素。而自然界中的花色苷极少以游离的状态存在，多与糖结合以糖苷-花色苷的形式存在，包括酰基化花色苷和非酰基化花色苷[5]。

作为食品添加剂中的一种天然类食用色素，花色苷不但色泽亮丽，还具有许多对人体有益的生理功能和医疗保健价值，是完美的天然抗氧化剂和自由基清除剂[3，6]。花色苷还可以使视网膜上视紫素受光分解再合成，从而提高视力，达到明目的效果，同时还具有抗癌、抗突变、抗紫外线辐射、抗病原菌侵染、调节血脂、改善血液循环、抗动脉粥样硬化、提高记忆力、保护肝脏、减肥、延缓衰老、预防糖尿病等功效，享有“人类第七大营养素”的美称[7]。研究在查阅相关文献的基础上，综述了花色苷的功能活性及提取工艺的研究概况，以期为花色苷的开发应用提供参考。

1 花色苷的功能活性

1.1 抗氧化作用

花色苷对人体有多种多样的功能活性，最本质的原因是其具有的强还原性（抗氧化能力），能够防止自由基对人体的损害作用，研究证明其清除自由基能力是VE的50倍、VC的20倍[8]。同时，人体的生物利用度可达到100%，且在人体内的作用时间长达27 h，相比其他抗氧化剂能透过血脑屏障，可以直接保护大脑和神经系统[9]。因此，天然色素类花色苷相比其他功能活性物质，具有得天独厚的生理功能。

从20世纪80年代开始，人们逐渐认识到自由基对健康的影响作用，越来越多的研究表明自由基和许多疾病的发生具有直接关系；20世纪90年代以后，研究者陆续发现花色苷具有较好的抗氧化清除自由基作用。Solomon A等人[10]研究发现无花果中有花色苷存在，通过试验证实其主要成分为矢车菊3-O-鼠李葡萄糖苷，并发现其含量与清除自由基水平呈明显的量效关系，随着浓度的升高可检测到其DPPH·清除自由基能力和ORAC抗氧化能力明显加强。Tsuda[11]以葡萄皮、甘薯、茄子和红甘蓝为原料，分离出了7种不同的酰化花色苷，并用亚油酸自动氧化系统和鼠肝微粒体系统考查了其抗氧化活性，研究发现花色苷具有与á-生育酚同样的活性，甚至比á-生育酚的抗氧化能力更强。花色苷具有强效的抗氧化清除自由基能力，此功效也是其发挥其他生理活性功能的基础。

1.2 改善视力作用

联合国粮农组织已将富含花色苷类的产品列为人类五大健康护眼保健食品之一，并因其特有的活化视网膜功效而被亲切地誉为飞行员营养早餐，可见其在改善视力方面的奇特功效。关于花色苷改善视力的研究报道越来越多，而且已成为研究的热点。庞志申[12]研究发现葡萄皮花色苷能通过放松睫状平滑肌，起到缓解视疲劳、改善暗光适应、增加青光眼的视网膜血液流动功效，证实葡萄皮花色苷可促进视紫红素在暗处的再合成作用而增加夜视力，因此可用于夜盲症及糖尿病性视网膜症的治疗。Lee S H等人[13]研究发现，长期给予大鼠C3G（矢车菊素3-O-葡萄糖苷）能减少其光感受细胞损伤并提高其暗视觉；另有研究表明，健康人群摄食一定量的花色苷对改善眼疲劳也有一定促进作用[14]。

1.3 抗癌、抗突变作用

癌症是威胁人类健康的一大利器，而目前治疗癌症的方法主要是依赖物理化学和手术的常规方法，患者在接受治疗的同时会出现许多不良反应。因此，新型的、特异的、天然的、来源广泛的、无毒副作用的抗癌药物研究与开发成为医学界迫切需要解决的重大课题。研究发现，紫薯花青素具有通过抑制分裂素蛋白酶的活性，从而抑制肿瘤转移和生长，进而起到抑制宫颈癌细胞扩散和肝癌HepG2细胞增殖的作用；蔓越橘花青素可以抑制结肠癌细胞的增殖扩散[15]；草莓花青素具有一定的防治乳腺癌功效[16]。另有研究报道称，花青素对食道癌、结肠癌、皮肤癌、肺癌等也有一定的预防和治疗效果，花青素功能特性的研究开辟了人类抗癌事业的新篇章[17]。

1.4 保护肝脏作用

肝脏是人体发挥生理机能的中枢，开发并筛选出具有保肝护肝的药品、保健品或食品具有极其重要的现实意义。目前已经研究发现，花色苷类色素对于肝损伤的预防和治疗具有一定积极作用，而且还存在着量效关系[18]。动物试验表明，在饲料中加入花色苷类物质能抑制动物肝脏硬化指数及脂质过氧化物（TBARS）的上升，抑制作用随着添加量的加大而增强[19]。另外，以紫薯花色苷为试验材料验证花色苷的保肝护肝作用效果相当明显。钟兰兰等人[20]用其饲喂患糖尿病的大鼠，结果发现，试验组大鼠的肝脏变性指数明显减弱，反映机体肝受损程度的2种酶（谷草转氨酶和谷丙转氨酶）活性指数明显比模型组下降，说明花色苷能发挥保肝护肝的功效。

1.5 减肥作用

肥胖是危害人类健康的慢性代谢类疾病，现已发展成为全球性的健康问题。目前，对于肥胖的常规治疗方法具有成本高、极易反弹、毒副作用大等缺陷[21]。因此，开发一种低成本、高安全系数、资源来源丰富且治疗效果显著的减肥方法是十分必要的。研究人员已通过试验证实，花色苷具有一定的减肥功效。胡艳等人[22]以高脂饲料法建立大鼠的肥胖模型来研究黑米花色苷的减肥效果，通过分析试验结果发现，黑米花色苷能明显降低肥胖大鼠体重、肝脏及脂肪参数等指标，证实了花色苷具有良好的减肥功效。

1.6 抗糖尿病作用

糖尿病是一类社会高发性的疾病，是以高血糖为特征、影响糖脂正常代谢的慢性亚健康疾病，长期高血糖极易导致心脑血管和神经系统等的多种并发症。人们迫切需要寻找高效、低毒而又能有效防止其并发症的新降糖药来解决糖尿病问题。已有研究表明，花色苷类色素在预防和抵制糖尿病方面有着显著的疗效[23]。Rojo L E等人[24]研究马奇果花色苷防治糖尿病分析其防治机理发现，与某些口服降糖药通过刺激胰腺B细胞释放胰岛素进而发挥疗效的功能相类似。同时，范辉[25]利用链脉佐菌素作为诱导剂成功建立了大鼠的糖尿病模型，饲喂花色苷后发现糖尿病大鼠的“三多一少”症状明显得到了改善，表明花色苷具有良好的抗糖尿病作用。

1.7 抗炎、抑菌作用

研究发现，花色苷能通过抑制细菌DNA，RNA和蛋白质的合成作用、破坏菌体结构成分改变菌体形态、促进孢壁破裂而导致细菌死亡等几种机制来发挥抗炎、抑菌作用[26]。Rossi A等人[27]用黑莓花色苷来治疗卡拉胶诱导的大鼠急性症炎反应，分析结果发现，黑莓花色苷能通过抑制炎症因子表达、减少炎症物质渗出而实现抗炎效果。Tall J M等人[28]以酸樱桃花色苷为试验材料，研究了其对大鼠炎症引起疼痛行为的影响。结果显示，酸樱桃花青素可以减轻试验大鼠的炎症性疼痛。另有研究报道，蔓越橘花色苷能抑制肠道中大肠菌群附着、抑制幽门螺旋杆菌繁殖，同时还有一定的清除口腔有害菌群的功效，花色苷的抗炎抑菌功能使以其为原料开发新型的抗炎抑菌药品、保健产品成为了可能[29]。

1.8 改善记忆力作用

大脑具有学习记忆的高级功能，学习记忆也是构成人脑职能的关键要素。科学研究发现此过程伴随着复杂的神经生理生化反应机制，而中枢神经在信息的获取、储存、保持及再现过程中起着重要作用[30]。如前所述，花色苷可以透过血脑屏障，进而可以起到保护大脑和中枢神经系统的作用，可以发挥改善人脑记忆力的独特功能。

研究发现，富含花色苷的食品类蔬菜能显著改善老龄化脑功能下降情况；李子和黑莓花色苷可抵制神经系统衰退、改善行为认知和运动能力的功效，也得到了动物试验的证实[31]。4个月龄开始添加2%蓝莓花色苷的膳食至12个月，可使APP/PS1转基因小鼠恢复同非转基因小鼠相当的认知能力，花色苷改善大脑提高记忆力的功效不断得到科学界的证实[32]。

1.9 抗衰老作用

衰老是生物细胞老化自发进行的必然过程，是一种复杂的生理机能衰退、适应性和抵抗力减退自然现象。Krikorian R等人[33]在1956年提出了衰老的自由基学说，认为衰老过程中身体机能的退化是由细胞正常代谢产生自由基类有害物质造成的，自由基能刺激遗传物质突变，诱导生命大分子物质交联、诱发肿瘤的形成，进而影响正常生命活动。研究发现，衰老的发生主要是自由基的作用、神经氧化及发炎造成的，可通过使用抗氧化剂减轻其症状[34]。如前所述花色苷类物质具有较强的抗氧化、自由基清除能力，因而具有一定的抗衰老作用。江岩[35]依据果蝇培养基药桑椹的花色苷浓度不同，将果蝇随机分组，应用生存试验法检测果蝇寿命、计算半数死亡时间、平均寿命和平均最高寿命，结果显示随着花色苷浓度升高，果蝇寿命呈延长趋势，分析指出药桑椹花色苷通过增强果蝇体内抗氧化酶活性，抑制脂质过氧化的反应机制是果蝇寿命延长的直接原因。

1.10 抗动脉粥样硬化作用

动脉粥样硬化引起的心脑血管疾病发病率及死亡率呈逐年上升趋势，现已成为全球范围内人类的主要死因。流行病学研究资料表明，黄酮类化合物在促进人体健康、防治心脑血管疾病等方面具有显著的疗效[36]。花色苷属于黄酮类化合物的重要一族，因而具有良好的抗动脉粥样硬化及改善血液循环的作用。体外和体内试验已证实，蔓越橘花色苷能抑制低密度脂蛋白氧化、血小板聚集和黏附作用，通过阻止平滑肌细胞增生和内移吞噬脂质的机制减少泡沫细胞形成，以实现预防动脉粥样硬化的效果[37]；此外，它还可通过阻止内皮细胞的增殖作用降低粥样硬化发生的概率，花色苷的抗动脉粥样硬化功效正不断得到科学界的证实[38]。

1.11 抗辐射损伤作用

由于电脑、手机等通讯工具的普及，现代人类遭受辐射的频率加大。常规抗辐射试剂发挥功效的同时对人体有一定的毒副作用，故人们越来越重视中草药和天然食品的抗辐射作用，寻找高效低毒的抗辐射药剂已引起了科学家极大的研究兴趣。研究发现，花青素可以有效阻止紫外线对皮肤的损伤，同时它还能提高皮肤的抵抗力和抗辐射能力，增强血管弹性[39]。花色苷也可作为天然的防晒剂，阻止紫外线侵害皮肤。在试验中发现，紫外线可以损伤人类50%的皮肤细胞，如用花色苷加以防护，大约有85%的皮肤细胞可以幸免于难。花色苷具有良好的抗辐射功能，其效果显著、绿色无污染且物料来源丰富、成本较低廉，是理想的的抗辐射原料之一。

2 花色苷的提取方法

花色苷作为一种天然的、无公害的、绿色环保型食用色素，安全性能极高，无毒，物料来源丰富且还具有特定的营养保健价值和药理作用。在食品、保健品、医药卫生、化妆品、化工生产等方面有着巨大的应用发展潜力，日益受到科研工作者及民众的青睐，将其投入工业化生产对造福人类大有裨益。花色苷的提取问题一直是制约其扩大化生产的瓶颈问题，同时也是目前花色苷研究发展的热点问题，是花色苷生产、投入使用的关键性环节。就此问题综述一系列的花色苷提取方法，以期对扩大花色苷实际应用能起到一定的指导和促进作用。

2.1 有机溶剂提取法

作为一种传统和常规的色素类物质提取技术，有机溶剂提取法主要分为回流、渗漉、恒温水浴等几种类型，是目前国内外广泛使用的色素类物质提取方法。使用一种或几种不溶于水的有机溶剂，把目标产物选择性地从水溶液中浸提出来，有时为了提取的顺利进行还需要加些酸碱调节剂。使用此方法的关键在于有效有机溶剂的选择，所选择的溶剂必须能够较大程度地溶解原料中的有效成分而不溶解其他杂质[40]。该方法的原理较简单，对提取设备的要求比较低，成本也不高；不足之处是大部分的有机溶剂对人体有一定的毒副作用、易造成环境污染且产物的提取率较低、分离提取效率不高。

王兆雨等人[41]以蓝莓果为原料采用乙醇浸提法提取花色苷，确定最佳提取条件为pH值3.5，底物质量浓度0.3 g/mL，浸提温度50℃，浸提时间60 min，乙醇体积分数50%，提取1次；在此条件下，花色苷的提取率为5.8%。

2.2 水提法

水提法较好地弥补了有机溶剂提取法中有毒物质残留及易造成环境污染的缺陷，作为一种绿色环保型的色素类物质提取技术，一般是在常压或加压的条件下，用热水浸泡作为提取对象的原材料，然后用大孔树脂吸附技术对提取物质进行附着，最后用超滤或反渗透技术经过浓缩得到目标产物粗提物[42]。此方法正是由Duncan和Gilmour在1998年提取花色苷时发明的，该方法操作简便、设备要求低、成本低廉、无污染，所得产品无毒，但是所得产品的纯度较低，产品的得率及提取率同样低下[43]。

2.3 超临界流体萃取法

作为一种新兴的和国际上最先进的物理萃取技术，超临界流体萃取在生物、食品、化妆品、药物等的提取和分离应用方面扮演着重要角色。它是以高于临界温度或临界压力的物理流体作为溶剂的萃取过程，应用处于临界点附近的流体对物质具有极强的溶解能力及溶解度受体系温度或压力的控制原理，通过改变体系的温度或压力参数即可实现对目标物的提取和分离[44]。作为在食品工业上应用的、新兴的一项萃取和分离纯化技术，与传统的萃取提取方法相比具有明显的优越性，具体表现在：无化学溶剂消耗和残留、无污染、避免萃取物质在高温下的热劣化，保护生理活性物质的活性及保持萃取物的天然风味等，且产物提取率高，作为萃取流体的CO2易得并可循环使用。花色苷提取的应用，已展现出良好的应用前景。Vatai T等人[45]用超临界CO2从接骨木果和葡萄渣中提取花色苷时发现，利用超临界CO2提取法可以有效替代传统有机溶剂提取花色苷的方法，同时CO2安全无毒、廉价易得，所得产品容易与溶剂分离、无溶剂残留问题，且萃取所需温度仅稍高于常温，极有利于热敏性物质的萃取。

2.4 超声波辅助提取法

将超声波应用于花色苷类色素等天然产物的辅助提取中也是近些年来发展的新技术，利用超声波产生的能量作用于天然产物成分的提取工艺中，可以增强对提取原料细胞的细胞膜、细胞壁破坏作用，从而有助于目标产物从细胞器中的溶出，提高了提取的效率，缩短了提取时间，同时超声波不对提取物的结构活性造成影响。超声波辅助提取与传统提取方法相比，具有提取速度快、产品得率高、提取温度要求低、节约溶剂、降低能耗等优点，在花色苷类色素的提取中具有广阔应用前景。

在花色苷类色素提取过程中，可以用溶剂浸提法的同时辅助以微波或超声波萃取技术，以提高花色苷的提取效率。田喜强等人[46]用溶剂提取法的同时又结合超声波辅助技术研究蓝莓花色苷的提取效率时发现，辅助功率200 W的超声波超声15 min，超声波法和溶剂提取法的提取率分别为86.6%和79.6%，提取效率提高了7%。同时，超声波法与浸提法相比，所用乙醇体积分数降低、提取时间缩短、色素提取率提高。

2.5 微生物发酵提取法

该方法是利用与微生物作用相关的酶类催化作用将提取原料细胞的细胞壁破坏，促使原料细胞器胞体将花色苷类物质释放到提取液中，以加速提取的效率和速率。其特点是在原料利用率大大提高的基础上，利用微生物作用破坏原料细胞的细胞壁和细胞膜，促进了花色苷类物质的溶出，提高了提取率和产物得率；其次，微生物发酵作用可以分解提取液中的糖类、有机酸等大分子杂质，大大降低了提取物纯化的难度[47]。韩永斌[48]以紫薯为原料利用此法提取花色苷时发现，接种10%酵母量，发酵温度27℃，初始pH值3.0，经过72 h的发酵，花色苷质量浓度可达到66.6 mg/L；并与传统溶剂提取法进行对比发现，所得花色苷含量减少了14.4%，但色价却提高了49，同时每100 g发酵物可得到200 mL体积分数6%的发酵乙醇。发酵法大大弥补了传统提取方法花色苷提取率不高、纯化难度大、原料利用率低下等缺点。此外，微生物还可作用于色素提取后的残渣，发酵产生酒精等副产物，在提高原料利用率基础上大大降低了工业化生产的成本。

2.6 酶法提取法

酶解作用可使提取物料的细胞壁软化、膨胀及崩溃，从而促进细胞器内花色苷类物质的溶出。该方法的优点是操作稳定、可靠性高，环境友好，与传统方法相比可明显提高提取率且缩短提取时间，并减少有机溶剂的使用，降低生产成本。李颖畅等人[49]运用此法提取黑加仑果渣中的花色苷类物质，通过单因素试验和正交试验确定了最佳的提取工艺条件为提取温度50℃，提取时间120 min，料液质量浓度125 mg/mL，酶用量为原料质量的1.4%，pH值3.5；此条件下，黑加仑花色苷的提取率可高达91.1%。与溶剂提取法进行对比发现，此法大大缩短了提取时间，并提高了产物的得率。

2.7 微波辅助提取法

在微波作用下，提取原料胞内极性物质吸收微波能产热，使其内部温度升高，此时液态水发生汽化产生巨大的压力，使原料细胞膜与细胞壁之间形成大量孔隙，有助于胞外溶剂进入细胞内，以促进原料细胞内花色苷类物质的释放[50]。相比于传统的提取方法，此法具有提取效率高、提取产物得率高、能耗小、无污染等优点，在花色苷类色素的提取中具有广阔应用价值。

徐俊杰等人[51]以越橘果实为原料研究微波辅助提取花色苷的最优工艺条件，同时将此法与常规溶剂提取法的提取效果进行了比较。通过单因素正交试验确定了最优条件为底物质量浓度0.2 g/mL，微波前处理2 min，酒精体积分数75%，提取温度60℃。对比发现，微波辅助提取技术极有利于越橘果实花色苷的提取，其提取效果明显优于常规提取方法。

2.8 液态静高压法辅助提取

此方法是新兴的食品加工技术之一，用100～1 000 MPa范围内的静水压力在常温或低温下对原料进行处理，使原料的理化性质发生改变，大分子类物质蛋白质、淀粉等会发生变性，从而促使物料胞液细胞的结构发生破裂，细胞壁的通透性增强而有利于胞内外物质的交换。Corrales M等人[52]用液态静高压辅助提取的方法研究葡萄皮中花色苷的提取工艺，得出最优工艺条件为乙醇体积分数100%，提取温度50℃，压力600 MPa，此条件下花色苷的得率可达到65.4%，比未使用液态静高压提取法产率提高了23%。此法具有提取温度低、时间短、不破坏色素结构、产品得率高等优点，在花色苷类色素提取工艺中展现良好的应用前景。

2.9 亚临界水提取法

亚临界水指在特定的压力条件下（低于临界压力22.1 MPa），将水加热到100～374.2℃，水体仍呈现液体的状态，但其溶解能力和渗透能力都比常压水有较大的提高，因此能使蛋白质、淀粉等大分子物质发生不可逆的变性，从而有利于提高分离产物的纯度和得率。在天然产物的分离和提取中有广泛应用，得到的提取物纯度高、品质好，操作具有提取时间短、安全环保、成本低等优点，将此方法应用于花色苷提取具有广阔的应用前景。

以花色苷得率为结果指标，采用亚临界水提取新鲜紫薯中的花色苷，在单因素试验基础上并通过正交试验确定了最优提取条件为提取温度115℃，提取时间13 min，料液质量浓度125 mg/mL，提取液pH值3.0。在此条件下，花色苷的提取量可高达0.14 mg/g，并与水提法试验进行比较发现，其提取时间缩短了近5倍，且产品的色价提高了将近6.2%。

2.10 加压溶剂萃取法

加压溶剂萃取法是利用高温高压的条件来加速有效成分提取的全新技术，在制药、环境和食品领域中已有广泛的应用，此方法利用高温高压的作用来提高提取效率。通过提高温度来破坏基质同待分离组分之间的交互作用，同时高压氮气还能作为提取剂的物质在高温下仍保持为液态，进一步使被提取的物质与溶剂之间更好地接触，从而达到较高的提取效率。已有相关报道使用此方法提取花色苷，并发现提取的效果要明显高于传统的提取方法，并且此法方便省时，提取效率高。

采用此法研究紫薯粉花色苷的提取问题，通过单因素响应面试验优化了提取时间、提取温度、提取液浓度及料液比对花色苷得率及提取效率影响，确定了最优的提取条件为乙醇体积分数77%，料液质量浓度17.2 mg/mL，提取温度67℃，提取时间25 min；此条件下的花色苷提取量可达到2.0 mg/g，明显高于超声波辅助提取法的提取量（1.39 mg/g），且提取率也大大提高。

2.11 双水相萃取法

双水相萃取是由互不相溶的2种高分子溶液或者盐溶液和高分子溶液组成，具有传质速度快、分相时间短、能耗低、分离步骤少、不引起生物活性物质失活或变性、不存在有机溶剂残留等优点。近年来，双水相萃取技术得到了不断发展和改良，并因其操作简便、过程易于放大、生物亲和性好、成本低、溶剂易回收且目标提取物纯度高等特点，受到了研究者的极大关注。目前已广泛应用于制药、食品、化工等领域，此方法在花色苷提取领域展现出良好的应用前景。

利用单因素试验并结合Platkett Burman分析方法在研究双水相萃取葡萄皮渣中pH值、乙醇体积分数、硫酸铵质量分数、料液比为主要变量对花色苷得率影响的试验中，以花色苷得率和提取效率为考查目标，运用中心旋转组合设计及响应面分析得出了最佳的工艺参数为乙醇体积分数28%，硫酸铵质量分数18.1%，pH值3.0，料液质量浓度30 mg/mL；在此条件下花色苷得率可达到4.4 mg/kg，此研究为双水相萃取花色苷的实际生产应用提供了一定理论依据。

2.12 高压脉冲电场辅助提取法

高压脉冲电场（PEF）辅助提取法也是一种新型的非热加工食品技术，将其应用于天然物质的辅助提取已引起了广泛的关注。物料细胞在高压脉冲电场作用下，可使自身物质的内外传质过程加速，实践经验及研究发现，高压脉冲电场辅助提取技术极有助于天然色素类物质的提取，近些年有关此技术在花色苷提取方面的应用研究也取得了一定进展。对红莓花色苷提取过程的研究，结果表明，用3 kV/cm PEF处理420个脉冲后，用酸化甲醇提取15 min，可使花色苷的提取率达到54.2%，较未经脉冲处理的样品提高41.3%。研究结果表明，PEF预处理能显著缩短固液提取的时间，极大提高提取效率。Corrales M等人[52]对葡萄副产品中花色苷不同提取方法（高压脉冲辅助法、液态静高压辅助法、超声波辅助提取法）的比较中发现，用3.0 kV/cm PEF处理1 h，花色苷得率是未经辅助提取处理的4倍，是液态静高压辅助提取的1.3倍、超声波辅助提取的2倍，高压脉冲辅助法具有提取温度低、提取效率快、产品得率高、品质好的特点。

3 结语

花色苷的功能活性研究已成为科研工作者研究的热门课题，由于天然色素类花色苷所具有完美的生理保健功能和出色的医疗应用价值，对花色苷生理活性的研究为其深层次开发应用奠定了坚实基础，起到了良好的促进作用。同时，随着对花色苷功能的不断研究深入，人们对其生理功能的认识不断加深，对其消费也呈现出逐渐增加的趋势。在这种情况下，研究花色苷的高效提取工艺就具有极其重要现实意义。通过综述目前花色苷的主要提取工艺、综合分析各提取方法发现，单一的提取方法在有利的同时肯定存在着不足之处。在实际的应用生产过程中，人们总是期望能达到最佳的产率和最好的生产效益，因此应该尝试将不同的提取方法进行串联整合、协作提取、各取其优，以达到最佳的花色苷提取和生产效果，不断解决花色苷扩大应用的瓶颈问题。

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Overview on Functional Characteristics and Extraction Methods of Anthocyanins

FU Huizhan1，2，HU Tenggen2，ZOU Yuxiao2，*LIAO Sentai2，WANG Siyuan2，SHEN Weizhi2，LIU Fan2，LI Qian2，MU Lixia2
（1.College of Food Science and Technology，Guangdong Ocean University，Zhanjiang，Guangdong 524088，China；2.Sericultural&Agri-Food Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Functional Food，Ministry of Agriculture，Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing，Guangzhou，Guangdong 510610，China）

Anthocyanins，a kind of flavonoids which are abundant in plant cell sap.As a family of natural and green compounds，possessed important physiological functions and health care value to human body，they are becoming more and more conformable to modern peoples'health care needs，and have very important development value and broad application prospects.This paper systematically reviews the functional properties of Anthocyanins，such as anti-cancer，weight loss，improving visual acuity，anti-aging and so on，as well as the extraction methods included organic solvent extraction，water extraction，enzymatic extraction，microwave-assisted extraction，and high pressure pulsed electric field assisted extraction，which aim to expand the application of anthocyanins，and play a certain role in promoting and guiding of its use.

Anthocyanins；functional characteristics；extraction methods

R285

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.08.016

1671-9646（2017）08a-0048-07

2017-06-19

广州市科技计划项目（2014J4500036）；广东省科技计划项目（2015A030302049，2014A020209059，2015A020209074）；广东省现代农业产业技术体系创新团队（2016LM1087，2016LM2151）；公益性行业（农业）科研专项（201403064）；中山市科技计划项目（2016A1033）。

付辉战（1990—），男，硕士，研究方向为食品加工与安全。

*通讯作者：廖森泰（1962—），男，硕士，研究员，研究方向为农产品加工。