紫叶甘蓝花色素苷提取影响因素的研究

徐守霞　王斌

摘要：研究了紫叶甘蓝花色素苷提取方法。考察了提取剂、酸度、时间等影响因素。研究结果表明，紫叶甘蓝花色素苷提取的最佳条件为：用60%的乙醇做为提取剂，在pH为2、水浴60℃的条件下，提取约1h。在此条件下，紫叶甘蓝中的花色素苷提取率达到0.895%。

关键词：紫叶甘蓝；花色素苷；提取因素

紫叶甘蓝又称红甘蓝、赤甘蓝，俗称紫包菜，十字花科、芸薹属甘蓝种中的一个变种。其营养价值丰富，每1kg鲜菜中含碳水化合物27～34g。粗蛋白11～16g，更富含富含维生素C、维生素E和维生素B族等。紫叶甘蓝不仅营养丰富，而且结球紧实，色泽艳丽。抗寒、耐热、产量高、耐贮运，是很受欢迎的一种蔬菜。其中呈紫色的成分主要是花色素苷（Anthoeyanin），花色素苷是苯并吡喃（Penotyriliun）的衍生物，它不仅是天然的食用色素，更是一种强身健体的蔬菜，具有一定的药用价值。常吃这类蔬菜的人能够防治感冒引起的咽喉疼痛，并对炎症、关节炎、痛风等疾病所造成的疼痛有减轻的作用。因此，对紫叶甘蓝花色素苷提取工艺的研究成为许多科研工作者追求的热点。本文以紫叶甘蓝为素材，对其花色素苷提取影响因素进行了研究，确定了最佳的提取条件，为进一步研究紫叶甘蓝的药用价值提供了参考。

1材料与方法

1.1试验材料

紫叶甘蓝：购于江苏南京市江宁区绿草地种业有限公司。

1.2主要试剂与仪器

蒸馏水、乙醇、盐酸（国药集团上海化学试剂公司）；pH计、电子天平、722型可见光分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）。

1.3试验方法

将新鲜紫叶甘蓝的老叶、黄叶去除，洗净、晾干。取一定量洗净的新鲜紫叶甘蓝片放入组织捣碎机中捣碎，用电子天平称取若干克捣碎的紫叶甘蓝叶片于三角烧瓶中，加入提取剂，调节pH值，水浴60%浸提1小时后再超声波辅助提取0.5h。所得固液混合物抽滤即得到紫色透明澄清的花色素苷的原液。

2结果与讨论

2.1提取剂的优化

用电子天平准确称取6份5.0g捣碎的紫叶甘蓝叶片于6只三角烧瓶中，分别加入80mL的蒸馏水、60%乙醇、60%丙二醇、乙酸乙酯、丙酮、乙醚按上述方法在60%下提取紫叶甘蓝中的花色素苷。观察提取剂的颜色变化，以研究不同的浸提剂对紫叶甘蓝花色素苷提取效果的影响，其结果如表1所示。

由表1可知，紫叶甘蓝花色素苷不溶于乙酸乙酯、丙酮、乙醚，溶液呈无色。紫叶甘蓝花色素苷可溶于蒸馏水、60%乙醇、60%丙二醇，但在蒸馏水、60%二醇中溶解度不大，颜色较浅，而在乙醇中溶解度较大，溶液颜色最深。因此，选择60%乙醇做为最佳提取剂。

用722型可见光分光光度计测定了紫叶甘蓝花色素苷用乙醇作为提取剂时溶液的吸光度值，由图1可知，紫叶甘蓝花色素苷在乙醇溶液中有明显的吸收，并在555nm处有较大的吸收值。

2.2提取剂浓度的优化

称取5份5.0g的捣碎的紫叶甘蓝，以乙醇作为最佳提取剂，选择浓度分别为20%、40%、60%、80%、100%的乙醇作為紫叶甘蓝花色素苷的提取剂来提取花色素苷，试验结果如图2所示。

从图2可知，乙醇浓度较低时紫叶甘蓝花色素苷的吸光度较低，当乙醇浓度达到60%时紫叶甘蓝花色素苷的吸光度到达最大值，增大乙醇浓度为80%时，所提取紫叶甘蓝的花色素苷吸光度无显著变化，再提高乙醇的浓度，吸光度反而有所降低，这可能与花色素苷的极性有关。故本实验固定提取剂乙醇的浓度为60%。

2.3提取酸度的优化

紫叶甘蓝花色素苷是一类受酸度影响较大的物质，其苯基并吡喃环上缺电子，色素水溶液在不同的pH条件下，有不同的表现类型，最常见的是红色的黄韦羊盐H₂O+阳离子和蓝色的醌型化合物。其在不同的酸碱环境中的相互转化如图3所示。

用最佳的提取剂提取紫叶甘蓝花色素苷，将提取液的酸度分别固定pH值为2、3、4、5、6，提取1小时后观察颜色，并测定其吸光度。试验结果如图4所示。

试验结果表明，当pH不同时，紫叶甘蓝花色素苷在555nm处的吸收峰也不同，随着pH值的增大，提取液的吸收峰不断下降。考虑到紫叶甘蓝花色素苷多用于食品的着色，过低pH值会影响到口感，故本实验固定最佳提取pH值为2。同时实验发现，花色素苷在较低的pH值下能稳定存在，庞学群、张昭其等采用低pH值溶液处理荔枝果实，获得了一定的防褐保鲜效果。当pH值过高会导致花色素苷的褪色，使得紫叶甘蓝花色素苷在最大吸收波长处吸收峰消失。

2.4提取温度的选择

称取6份5.0g的捣碎的紫叶甘蓝于三角瓶中，以60%乙醇做为最佳提取剂，调节提取pH值为2，摇匀后在30%、40%、50%、60%、70%、80%下水浴30min来提取花色素苷，实验结果如图5所示。

从图5可以看出，随着温度的上升，紫叶甘蓝花色素苷提取量逐渐增大，当温度到达60%时，紫叶甘蓝花色素苷的提取量最大，温度继续增大，提取紫叶甘蓝花色素苷的量反而下降。这说明提高温度对紫叶甘蓝花色素苷的提取有利，但过高的温度会引起花色素苷中某些物质的变化或分解。因此本实验将提取紫叶甘蓝花色素苷的温度固定为60℃。

2.5提取时间的优化

在最佳条件下，按上述方法将提取时间固定在20、40、60、80、100min，在555nm下测定其吸光度。实验的结果如图6所示。

图6试验结果显示，增加提取紫叶甘蓝花色素苷时间可有效增加花色素苷的溶出。但当提取时间达到1小时后，紫叶甘蓝花色素苷的溶出达到最大值，再继续增加时间，提取物的吸光度基本不再变化，故实验最佳提取时间固定为60min。

2.6样品含量的测定

称取15.0g的捣碎的紫叶甘蓝，按上述方法在最佳的条件下提取花色素苷，在波长555nm处用分光光度法测其吸光度。分析结果表明，紫叶甘蓝花色素苷的得率为0.895%。

3结论

紫叶甘蓝花色素苷的提取受诸多因素的影响，本试验确定了最佳的实验条件：用60%的乙醇作为最佳提取剂，调节提取pH值为2，在水浴60%时浸提1小时可使紫叶甘蓝花色素苷提取效率最大。