红花黄色素提取工艺研究进展

展俊岭，高子怡，皇甫阳鑫，赵三虎，赵二劳

(忻州师范学院 化学系，山西 忻州 034000)

红花黄色素提取工艺研究进展

展俊岭，高子怡，皇甫阳鑫，赵三虎，赵二劳

(忻州师范学院 化学系，山西 忻州 034000)

红花黄色素是一种具有营养与着色功能的天然色素。综述红花黄色素提取工艺的研究进展，展望其应用前景，为红花黄色素的进一步研究开发和合理应用提供参考。

红花；黄色素；提取工艺；进展

红花为菊科植物红花(Carthamus tinctorius L.)的干燥花，是传统而又珍贵的中药[1]。红花在我国新疆、四川、浙江和河南等许多地区都有种植，分布较广，其中尤以新疆产的红花在国内外享有盛誉。红花性味辛温，归心、肝经，具有活血通经，祛瘀止痛的功效，是良好的活血化瘀中药[2]。现代研究表明，红花黄色素不但是红花活血化瘀的主要药理成分[3]，而且还是一种应用较为广泛的天然色素[4]。因此，研究红花中黄色素的提取，对于红花资源的深度开发、合理应用具有重要的实际意义。目前，有关红花黄色素的提取研究不少，但不够系统，本文综述红花黄色素提取技术研究进展，展望其发展趋势，旨在为红花黄色素的进一步研究开发提供参考。

1 超声波辅助提取工艺

红花黄色素为热敏性物质，超声辅助提取可以避免常规溶剂提取由于提取温度高对热敏性物质的破坏，且具有节能、省时、溶剂用量少、提取效率高等优点，被较多的应用于红花中黄色素的提取[5]。高梓真等[5]采用单因素实验结合正交试验的方法研究了红花中黄色素的提取工艺，得到乙醇浓度对红花黄色素提取率的影响显著，确定的最优提取工艺条件为：50%乙醇为提取剂，料液比1g/10mL，超声时间60min。肖艳华等[6]研究了红花中黄色素A的超声提取工艺，结果表明，影响红花黄色素A超声辅助提取的主次顺序为：超声时间>乙醇浓度>提取温度>溶剂用量，最佳提取工艺条件为：质量分数70%乙醇为溶剂，提取温度50℃，料液比1︰10，超声时间20min。此工艺条件下，红花黄色素A的提取率为11.23%。孙燕雯等[1]在单因素试验的基础上，采用响应面法优化了红花黄色素的超声提取工艺，确定的最佳工艺条件为：超声温度50℃，料液比1︰16，超声时间39min，提取3次。此工艺条件下，红花黄色素提取率为1.798%。虽然，超声辅助提取采用全物理过程，无任何污染，是一条理想的提取红花黄色素的途径，但由于超声提取设备的研发相对滞后，离实现工业化生产还有较大距离[7]。

2 微波辅助提取工艺

微波辅助提取是基于微波具有吸收性、穿透性，可实现对原料和提取溶剂均匀加热和产生生物效应，从而加速活性成分的溶出。李书静等[8]研究了红花黄色素的微波辅助提取工艺，结果表明，影响红花黄色素微波提取因素的大小顺序是提取次数>提取温度>水料质量比>提取时间，最佳提取工艺条件为：微波功率为1000W，提取温度70℃，水料质量比60︰1，提取时间2.0h。此提取工艺条件下，红花黄色素提取率高达7.73%。杨艳红等[9]研究了红花黄色素A的微波法提取工艺，确定的最佳提取工艺条件为：提取温度70℃，提取时间20min，固液比100mL/g，提取次数为3次。此工艺下，红花黄色素A提取率为6.69%。张莉等[10]也研究了红花黄色素的微波辅助提取工艺，确定的最佳提取工艺条件为乙醇浓度50%，微波时间40s，微波功率1600W。微波辅助提取红花黄色素不仅无污染、成本低、且提取率高、提取时间短、节约能源，值得深入研究。

3 酶辅助提取工艺

酶辅助提取是利用各种酶能有效分解原料的细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素和果胶等物质，减少传质阻力，促进活性成分的溶出[7]。于丽等[2]研究了纤维素酶辅助提取红花中黄色素的工艺，通过单因素和正交试验优化的最佳工艺条件为溶媒pH值5.0，提取温度60℃，纤维素酶浓度0.15mg/mL，提取次数2次，提取时间为60min。此提取工艺下，红花黄色素的提取量为24.97mg/g。杜辉等[11]采用1:1纤维素酶与果胶酶复合酶辅助提取红花中黄色素，通过响应面法分析得到：酶用量对红花黄色素提取率有极显著影响，pH有显著影响，酶用量与酶解温度、pH与酶解温度间交互作用有显著影响。优化的提取工艺为：酶解温度47℃，pH 值4.7，酶解时间2.0 h，酶用量0.64%。此工艺条件下，红花黄色素提取率为11.65%。金湛等[12]则采用响应面优化了果胶酶辅助提取红花中黄色素B的工艺，结果表明，最佳工艺条件为果胶酶用量0.4%，酶解温度49℃，酶解时间40min，酶解pH值5.2。此提取工艺下，红花黄色素B的提取率为0.245%。酶辅助提取条件温和，能提高提取率，具有很大应用潜力，但相对成本高、代价大。

3 闪式提取工艺

闪式提取是在室温下，依靠闪式提取器的高速机械剪切力和超动分子渗透技术，使活性成分快速达到在提取剂与原料组织中平衡，再通过过滤达到提取分离[13]。王玥等[13]以提取液中羟基红花黄色素A的百分含量为指标，利用正交试验优化了红花中羟基红花黄色素A的闪式提取工艺。优化的最佳提取工艺是以40倍水为溶剂，100V电压下，闪式提取2min.。此工艺条件下，所提提取液中羟基红花黄色素A百分含量为1.360%。何惠芳等[14]研究了红花中黄色素A的闪式提取工艺，在单因素试验的基础上，采用正交试验法优化提取工艺。结果表明：以水为提取剂，在90V电压、料液比1:40的条件下，提取2.5min。此工艺条件下，红花黄色素A的提取率为1.349%。闪式提取具有溶剂用量少，快速、安全、节能、高效等优点，极具开发应用前景。

4 减压提取工艺

减压提取是采用在常规提取器上加装真空系统，使提取操作处于负压状态下进行，达到降低提取剂沸点，使提取剂在低温下沸腾，实现活性成分有效提取，而避免热敏性活性成分被破坏的一种新型提取方法[15]。刘涛等[15]研究了红花中羟基红花黄色素A的减压提取工艺，并与常压煎煮法进行了比较。结果表明：减压提取的最优工艺为，系统真空-0.045～-0.055 MPa，加12倍量的水，提取20min，提取次数3次。此工艺条件下，红花羟基红花黄色素A的出膏率为28.01%。与常压煎煮法相比，减压提取羟基红花黄色素A的转移率、干膏率，以及提取时间和药渣状态方面均具有一定优势。王雅琪等[16]研究了减压辅助乙醇提取红花中羟基红花黄色素A的工艺，通过响应面法得到的优化提取工艺条件：以50%乙醇为提取剂，料液比1:20 (g/mL)，在60℃下，提取2次，每次42min。该工艺条件下，羟基红花黄色素A得率1.51%。减压提取可有效降低提取温度，缩短提取时间，成本低廉，有必要深入研究。

5 展望

红花黄色素作为一种天然色素，兼有药用与着色价值。在医药行业，红花黄色素以单方或与其它中药成分的复方制剂，供临床多途径使用；在食品、化妆品行业，红花黄色素被广泛用于饮料、糕点以及化妆品着色[17]。 以红花为原料生产红花黄色素在医药和化妆品领域具有广阔的市场前景。但目前存在研究红花黄色素提取、精制方法多，但不够系统；对其一些药效、药理机制的研究还不深入、不完善。因此，未来研究的重点是系统、深入研究红花黄色素的提取、精制工艺，将一些新颖的、现代化的天然产物功能成分提取分离工艺技术引入到红花黄色素的提取精制中，简化红花黄色素提取工艺，提高产量和效率，完善红花黄色素药用功能机理的研究，发挥红花黄色素的巨大市场潜力。

[1] 孙燕雯,何 昱,张茹萍,等.响应面法优化红花黄色素超声提取工艺研究[J].中药材, 2013,36(12):2018-2022.

[2] 于 丽,王 瞾,杨倒伟,等.红花黄色素酶法提取的正交试验研究[J].齐鲁药事, 2011,30(12): 685-686,689.

[3] 尹宏斌,何直升,叶 阳.红花化学成分的研究[J].中草药, 2001,32(9):776-779.

[4] 赵秀玲.红花在食品工业中的应用现状与展望[J].江苏调味副食品,2011,28(3):12-14,23.

[5] 高梓真,夏小艳,黄秋月,等.超声法提取红花中红花黄色素的工艺研究[J].哈尔滨医科大学学报,2008,42(6): 560-562.

[6] 肖艳华,李艳艳,崔 猛,等.红花中羟基黄色素A提取工艺 [J].武汉工业大学学报, 2015,37(3):15-19.

[7] 赵二劳,李 艳,史 可,等.洋葱多糖的提取分离及其生物活性研究进展[J].食品工业, 2015, 36(12):245-248.

[8] 李书静，李 可，姚新建，等.微波辅助提取红花黄色素工艺优化[J].湖北农业科学，2013，52(12)：2871-2893.

[9] 杨艳红,戴富华,刘 慎,等.微波法提取红花黄色素的工艺研究[J].食品研究与开发, 2008,29(8):190-192.

[10] 张 莉,李 勇,赵建勇,等.微波辅助提取红花黄色素的工艺[J].安徽农业科学, 2014,42(22): 7386-7388.

[11] 杜 辉,马永强,李春阳,等.响应面法优化复合酶提取红花黄色素工艺[J].南方农业学报, 2015,46(4): 657-663.

[12] 金 湛,朱 英,程榆平,等.酶解提取红花中脱水红花黄色素B工艺优化[J].中成药, 2016,38(7): 1640-1643.

[13] 王 玥,杜守颖,吴 清,等.红花中羟基红花黄色素A的闪式提取工艺研究[J].时珍国医国药, 2012,23(9): 2144-2145.

[14] 何惠芳,赵敏华.正交试验法优化红花黄色素A的闪式提取工艺[J].中国民族民间医药,2015(10):13-14.

[15] 刘 涛,李 娟,徐玉玲,等.红花减压提取工艺优选[J] .中国实验方剂学杂志, 2012,18(12): 54-56.

[16] 王雅琪,荷小汝,武振峰,等.响应面法优化红花乙醇减压辅助提取工艺[J].中国实验方剂学杂志, 2016,22(3):5-8.

[17] 田 兰,吴桂荣,王 岩.红花黄色素研究进展[J].西北药学杂志,2007,22(4):218-220.

ResearchProgressonExtractionTechnologyoftheSafflowerYellowPigment

ZhanJunling,GaoZiyi,HuangfuYangxin,ZhaoSanhu,ZhaoErlao

(Department of Chemistry, Xinzhou Teachers University, Xinzhou 034000, China)

The safflower yellow pigment is a kind of natural ingredient, which was served as colorant and nutrient. The research progresses on the extraction technology of safflower yellow pigment were reviewed in this article. The application prospect of the safflower yellow pigment had also been presented, which provided a reference for its further research and development.

safflower; yellow pigment; extraction technology; progress

2017-07-18

山西省自然科学基金项目(201601D102015)；国家级大学生创新创业训练计划项目(201610124001)；山西省高等学校大学生创新创业训练计划项目(2016381)；忻州师院化学化工创新基地项目(2016)

展俊岭(1996 —)，本科生，就读于忻州师范学院化学系；通讯作者：赵二劳(1952—)，教授。

TS202.3

A

1008-021X(2017)18-0067-01

(本文文献格式展俊岭，高子怡，皇甫阳鑫，等.红花黄色素提取工艺研究进展[J].山东化工，2017，46(18)：67，75.)