莲雾花色苷提取工艺

戚家栋

临沂大学资产管理处（临沂 276000）

莲雾是一种热带水果，其果实呈现多种颜色，如大红、粉红、绿色和白色等，与梨、苹果外观颜色相近，因为果皮中有大量花色苷，因此外观呈红色[1]。花色苷含量多少直接对水果品质产生影响，同时也决定水果营养价值高低。花色苷有良好的抗氧化性，花色苷具有抗癌、抗炎、抑制病菌繁殖等多种功能，在食品、药品和化妆品生产领域得到广泛应用[2-3]。由于花色苷化学性质不稳定，其活性、颜色受到诸多因素影响，如自身结构、酸碱度环境、日照等，在食品加工、运输和存储过程中，会发生不同程度分解，从而对水果品质造成影响[4-5]。

鉴于此，对莲雾花色苷提取工艺进行深入研究，以期为提高莲雾价值提供指导。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

莲雾（市售）。

果胶酶、乙酸、盐酸、甲醇等（实验室提供）。

1.2 仪器与设备

电子天平（北京新阳仪器设备有限公司）；恒温水浴锅（安徽高博科学仪器有限公司）；真空干燥箱（安徽高博科学仪器有限公司）；pH计（上海乔跃电子有限公司）；超声波清洗机（天津昌盛科学仪器厂）；等。

1.3 莲雾花色苷提取工艺[6]

1.4 花色苷的测定

采用pH示差法测定花色苷含量[7]。

2 结果与分析

2.1 莲雾花色苷提取方法选择

在使用果胶酶法过程中，采用超声波方式优化莲雾中花色苷提取方式，提取量为3.41 mg/g，高于使用酸化乙醇法提取莲雾花色苷所得含量。这是由于在莲雾细胞溶液中存在大量花色苷成分，果胶酶能够分解莲雾细胞壁中果胶，从而导致细胞分裂；通过利用超声波的振动作用，加速莲雾细胞破裂；超声波还可以促进果胶酶与细胞壁中的果胶融合速度。因此，同时采用超声波辅助方法，利用果胶酶分解法可以加速莲雾细胞壁的分解速度，可以从细胞中提取更多花色苷成分。

图1 莲雾花色苷提取方法选择

2.2 超声波辅助果胶酶法提取莲雾花色苷工艺优化

2.2.1 果胶酶浓度对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

从图2可以看出，果胶酶浓度介于3～5.5 mg/g之间，花色苷含量与果胶酶浓度呈正相关关系。这是由于果胶酶浓度上升，果胶分解速度加速，可以增加花色苷含量。当果胶酶浓度达到4.5 mg/g时，花色苷含量达到3.22 mg/g；当果胶酶浓度超过4.5 mg/g时，酶浓度达到峰值，这时候提取液中花色苷含量增幅缓慢，意味着酶解反应充分，因此果胶酶浓度4.5 mg/g较为合适。

图2 果胶酶浓度对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

2.2.2 酶解pH对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

从图3可以看出，pH不断上升，提取液中花色苷含量也会相应增加，当pH超过2.4时，花色苷提取量增幅较为缓慢。当pH为2.4时最适合酶解反应环境，这时候果胶酶酶解效果最佳，此时提取液中的花色苷能够全部发生反应，提取液中花色苷含量上升，此时花色苷含量为3.26 mg/g，且花色苷在酸性环境中保持相对稳定。因此，pH 2.4较为合适。

图3 酶解pH对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

2.2.3 超声波时间对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

从图4可以看出，当超声波时间为10～60 min时，花色苷提取含量不断上升；当超声波时间为40 min时，花色苷含量为3.36 mg/g；当超声波时间超过40 min，花色苷提取量有所减低。如果时间继续延长，花色苷被氧化成为无色的甲醇假碱。因此，超声波时间40 min较为合适。

图4 超声波时间对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

2.2.4 超声波功率对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

从图5可以看出，随着超声波功率增长，细胞获取能量不断增加，花色苷开始溶出；当超声功率为300 W时，花色苷含量达到峰值，为3.41 mg/g。继续增加超声波功率，花色苷含量逐渐下降，这是因为过高超声波功率会对花色苷结构造成破坏。因此超声波功率300 W较为合适。

图5 超声波功率对超声波辅助果胶酶法提取效果的影响

2.2.5 正交优化试验

在单因素试验基础上，分别选取单甘酯添加量1.2%，1.6%和2.0%，壁材与芯材比1.5︰1，2.0︰1和2.5︰1，进风温度160，180和200 ℃，进料速度3.0，3.5和4.0 mL/min，利用正交试验对番荔枝子油微胶囊化工艺进行优化。试验因素水平见表1，试验结果见表2。

表1 试验因素水平表

表2 正交试验结果与分析

结果表明，超声波辅助果胶酶法提取莲雾花色苷的各因素主次顺序为C＞B＞A＞D，即：超声波时间＞pH＞果胶酶浓度＞超声波功率。超声波辅助果胶酶法提取莲雾花色苷工艺条件最优组合为A2B3C1D2，即：果胶酶浓度4.5 mg/g、pH 2.8、超声波时间30 min、超声波功率300 W。

2.3 莲雾花色苷的稳定性分析

在4～50 ℃环境下，随着时间增长莲雾花色苷残留率下降幅度不大。在80 ℃环境下，如果时间继续增加，花色普残留率下降明显。如果温度继续升高，莲雾花色苷残留率会出现下降；在80 ℃环境下，时间超过1 h，莲雾花色苷残留率都要比其他温度环境下处理结果低。高温对莲雾花色苷具有明显影响，因此在4～50 ℃环境下莲雾花色苷比较稳定。

图6 莲雾果皮花色苷稳定性分析

3 结论

采用超声波辅助果胶酶法提取莲雾花色苷。在单因素试验基础上，采用正交试验法优化超声波辅助果胶酶法提取莲雾花色苷工艺，确定超声波辅助果胶酶法提取莲雾花色苷工艺最佳条件，即果胶酶浓度4.5 mg/g、pH 2.8、超声波时间30 min、超声波功率300 W。通过试验发现，在4～50 ℃环境下莲雾花色苷比较稳定。莲雾是一种值得开发的新型花色苷色素资源莲雾，对莲雾花色苷提取工艺进行深入研究，为提高莲雾价值提供指导。