JMP优化葡萄籽原花青素提取

， ，

(常州工程职业技术学院，江苏 常州 213164)

葡萄酒生产过程中葡萄籽是其中的副产品，而葡萄籽可以用于提取原花青素，可以提高葡萄酒生产过程的经济效益[1]。原花青素在1995年被评价为美国最收欢迎的十大植物来源药物之一，它具有抗氧化作用，酶抑制作用，保肝作用，提高肾脏排泄能力，保护皮肤的作用等；欧洲国家把原花青素生产成了化妆品，起到保护皮肤的作用；法国把原花青素建设成了治疗牙周病的抗炎剂[2]。课题从实验室层面研究优化利用简便低成本的原花青素提取工艺，有望降低提取成本，降低工艺复杂度，优化原花青素提取工艺参数。

1 主要试剂与药品

甲醇AR、乙醇AR、丙酮AR(由常州工程职业技术学院制药与环境工程学院实验室提供)。

原花青素标品(标准品)。

电子天平、恒温水浴锅、紫外分光光度计(由常州工程职业技术学院制药与环境工程学院实验室提供)。

2 方法与步骤

2.1 葡萄籽原花青素提取方法与提取率计算

根据文献记载[1]完成葡萄籽筛选、破碎和提取。提取方法：称取一定量葡萄粉末脱脂,后给定的温度下和时间下加入乙醇溶剂，然后离心合并上清液，过滤得到滤液；讲滤液放入试剂瓶保存；后测定原花青素含量,计算出葡萄籽中原花青素的提取率。提取率的计算，参考曹明华“发酵葡萄籽中原花青素的提取与分离研究”论文完成[1]。

2.2 单因素实验确定主要提取影响因素。

参照文献[1-2]，完成葡萄籽原花青素提取优化，数据将另外发表；筛选出了温度、料液比、溶剂浓度、提取时间为影响葡萄籽原花青素提取率的关键考察因子。溶剂参照文献记载，采用V(甲醇)∶ V(丙酮)∶V(乙醇)=1∶2∶3[1，3-4]。

2.3 多因素正交实验

通过单因素实验设定的考察因子，分别选取三个适合的因素水平，见下表1设计正交实验。实验选择四因素三水平正交表格完成，实验参数水平设置见表。

表1 正交实验因素和水平

3 结果与分析

3.1 正交实验结果如表2所示

表2 正交实验结果表

3.2 正交结果分析

通过JMP10软件对表2结果进行逐步拟合，剔除了“提取时间”这一因素，然后对剩余因素进行了最小二乘法分析，结果如下图1。

JMP软件逐步拟合析因过程，自动剔除“提取时间”，表明提取时间在20～40min之间对实验结果的影响不显著。料液比和溶液浓度因素、温度和溶剂浓度因素有交叉影响，需要综合考量。从图中R值可以看出实验拟合度比较高，结果分析可信度高。

图1 最小二乘法拟合模型结果

图2 JMP10最大化意愿结果

通过JMP软件最大化意愿分析，乙醇溶剂浓度对于提取率的提高在其他因素的共同作用下，起到负相关作用。温度因素在其他因素的共同作用下，对提取率的影响为正相关。料液比对提取率的提高影响比较大，从图2可看出料液比因素水平范围设置比较合理。获得理论最优化结果为，料液比1∶7、提取温度60℃，溶剂浓度为50%，在本实验的置信区间范围内，最优化原花青素提取率的预测结果为1.39%。