黑米中花青素的提取
黑米中花青素的粗提取
摘要：本课题以黑米为原料，采用水提法和酸化乙醇提取法对黑米中的花青素进行粗提取。采用单因素试验考察了料液比、提取时间、提取温度、pH值及提取液浓度对花青素提取量的影响。在此基础上，通过正交试验考察花青素的最佳提取工艺。
关键词：黑米；花青素
前言
化学合成的食用色素具有色泽鲜艳、稳定性好、成本低廉、制备简单等优点，在食品工业中得到广泛应用。随着人们回归自然的意识日益增强，促使人类重新认识到天然色素作为食品添加剂具有不可代替的价值。天然色素直接取自于自然界中的动植物和微生物，因而用于食品、化妆品及至药品更为安全可靠。我国食品行业对合成色素与天然色素都有使用［１］。但现代医学研究表明：合成色素作为食品着色剂可造成人体伤害。因此，许多发达国家禁止在食品中使用合成色素，天然色素来源于自然，具有安全性，有的还有一定的营养和药理作用［２］。开发天然色素取代人工合成色素作为食品着色剂是必然的发展趋势。
黑米是特种稻米，营养丰富，具有一定的保健作用，被认为是滋补佳品，有“开胃益中，健脾暖肝，明目活血，滑涩补精”等作用，历来深受东亚地区人民的喜爱。研究证实，黑米所表现出来生理保健作用主要不是来自黑米中的膳食纤维、维生素和矿物质等营养素，而是与黑米皮中富含的花色苷色素有关［３］。花色苷是自然界广泛分布的一种植物多酚，在大部分植物花瓣和果实种皮当中都不同程度的存在。黑米成熟过程中，会在种皮内积聚大量花色苷色素，从而使其糙米呈现出棕红色、紫红色、紫黑色乃至黑色等颜色。近年来的研究发现，花色苷类物质除了赋予植物丰富的色彩外，还具有抗氧化、抗炎、降血脂以及抑制肿瘤生成等生理功能，同时花色苷作为一种较为安全的天然色素，在食品工业也显示出了广阔的应用前景［４］，因而研究和开发利用黑米色素有良好的发展前景。
花青素分子中因存在高度分子共轭体系，易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂中，因此通常以含有少量盐酸或甲酸的乙醇为溶剂提取花青素。其提取方法主要有溶剂提取法、超声提取法、微波提取法、超临界流体萃取法等。溶剂提取法中
水提法成本低，但提取率差，资源浪费严重；超临界流体萃取法对设备要求较高，成本高；超声提取法的生产能力不高，不适合大规模生产［５－７］。本实验采用水提法和酸化乙醇提取法对黑米中花青素的提取工艺进行研究，旨在确定黑米中花青素的最佳提取工艺，为黑米资源的充分利用奠定理论基础。
1材料
1.1供试材料
黑米购自石河子市金马粮油店
1.2主要仪器设备
紫外－可见分光光度计、电子天平、恒温水浴锅、离心机、旋转蒸发仪、冷冻干燥机、粉碎机、恒温培养箱、真空泵、布氏漏斗、抽滤瓶、容量瓶、三角瓶、烧杯、试管、量筒、玻璃棒、移液管、滤纸等。
1.3主要试剂
75%乙醇、无水乙醇、磷酸氢二钠、盐酸、柠檬酸
2方法
2.1标准曲线的制作
（1）配制浓度为0.31mg/ml的花青素标准液
准确称取1.24mg花青素标样，溶于4ml无水乙醇，摇匀，制得应用液。
（2）分别精密移取上述标准应用液0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml 至10.00ml容量瓶中，用75%乙醇溶液准确定容，得到浓度分别为0、3.10、6.20、12.40、18.60、24.80、31.00μg/ml的标准系列溶液［８］。以75%乙醇溶液为空白对照，在530nm波长下测定上述标准系列溶液的吸光度，绘制吸光度－浓度标准曲线(图1)，并计算出回归方程。
2.2水提法提取黑米花青素
操作要点
（1）原料选择及处理。先将黑米中的杂质去除，再用高效粉碎机粉碎，然后过60目筛，得黑米粉末。
（2）提取。分别将黑米粉搅拌均匀，在不同的提取温度、时间、料液比、pH下进行提取。
（3）抽滤。用布氏漏斗、抽滤瓶和真空泵将反应好的料液抽滤。
（4）蒸发浓缩。用旋转蒸发仪将滤液蒸发浓缩后备用。
（5）干燥。先将浓缩后的滤液置于平皿中先冻成冰，再置于冷冻干燥机内干燥得花青素的粗提取物。
2.2.1单因素试验
2.2.1.1料液比对花青素提取率的影响
精确称取5份3.0g的黑米粉，放入锥形瓶中，按料液比(W/V)1：4、1：6、1：8、1：10、1：12的比例分别加入纯净水，常温提取120min。抽滤后将滤液定容至250ml，并在波长为530nm处测其吸光度值。
2.2.1.2提取温度对花青素提取率的影响
精确称取5份3.0g的黑米粉，放入锥形瓶中，按料液比(W/V)1：10加入纯净水，然后将锥形瓶分别放入30、40、50、60及70℃的水浴锅中，保温提取120min，抽滤后将滤液定容至250ml，并在波长530nm处测其吸光度值。
2.2.1.3提取时间对花青素提取率的影响
精确称取5份3.0g的黑米粉，放入锥形瓶中，按料液比(W/V)1：10加入纯净水，然后将锥形瓶放入50℃的水浴锅中，分别提取80、100、120、140及160min，抽滤后将滤液定容至250ml，并在波长530nm处测其吸光度值。
2.2.1.4pH对花青素提取率的影响
精确称取5份5.0g的黑米粉，放入锥形瓶中，按料液比(W/V)1：10加入pH 分别为2.8、3.2、3.6、4.0、4.4的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，将锥形瓶放入50℃水浴锅中，保温提取120min，抽滤后将滤液定容至250ml，并在波长530nm处测其吸光度值。
2.2.2正交试验
表1水提法提取黑米花青素的正交试验因素与水平
水平
因素
料液比（A）温度(B) pH(C) 时间(D)
1 1:8 40 2.8 100
2 1:10 50 3.2 120
3 1:12 60 3.6 140
从黑米中提取花色苷属于固液浸提过程，由于该过程受到溶剂、温度、时间、物料比等多种因素的影响，优化其最佳的因素与水平是提高黑米花色苷提取率的
黑米中花青素提取率的影响。进行正交试验L9(34)(表1)，以提取液的吸光度值为评价指标，确定水提法提取黑米花青素的最佳提取工艺［９］。
2.3酸化乙醇提取法提取黑米花青素
由于黑米花青素属水溶性色素，在中性或弱碱性溶液中不易被提取且不太稳定。酸性溶剂可在破坏植物细胞膜的同时溶解花青素，故采用酸化乙醇浸提法提取黑米花青素。
先将黑米中的杂质去除,再用高效粉碎机粉碎，然后过60目筛，得黑米粉末。分别将黑米粉搅拌均匀，在不同的提取温度、提取时间、料液比、提取液浓度下进行提取，离心(5000r/min)15min，取上清液1ml，先定容至10ml后在530nm测定吸光值。
2.3.1单因素试验
2.3.1.1提取液浓度对花青素提取量的影响
分别称取黑米粉五份，每份1.00g，分别添加55％、65％、75％、85％、95％的乙醇溶液10ml在30℃水浴中提取30min，提取1次，将提取液离心，取上层清液1ml，定容至10ml后在530nm测吸光值。
2.3.1.2提取时间对花青素提取量的影响
分别称取黑米粉五份，每份1.00g，用10ml75％乙醇溶液在30℃水浴中提取20、30、40、60、80min，提取1次，将提取液离心，取上清液1ml，定容至10ml 后在530nm测吸光值。
2.3.1.3提取温度对花青素提取量的影响
分别称取黑米粉五份，每份1.00g，用10ml75％乙醇溶液在20、30、40、50、60℃的水浴中提取30min，提取1次，将提取液离心，取上清液1ml后定容至10ml在530nm处测吸光值。
2.3.1.4提取液的料液比对花青素提取量的影响
分别称取黑米粉五份，每份1.00g，按料液比1：4、1：6、1：8、1：10、1：12的料液比加入75％乙醇在30℃水浴中提取30min，提取1次，将提取液离心，取上清液1ml定容至10ml在530nm处测吸光值。
2.3.2正交试验
黑米中花青素提取率的影响。进行L9（34）正交试验(表2)，以提取液的吸光度值为评价指标，确定酸法提取黑米花青素的最佳提取工艺［１０］。
表2酸化乙醇法提取黑米花青素的正交试验因素与水平
因素
水平
乙醇浓度（A）温度（B）时间（C）料液比（D）
1 65 20 30 1:6
2 75 30 20 1:8
3 85 40 40 1:10
3结果与分析
3.1标准曲线的确定
计算得线性回归方程为A=0.0007+0.0318C(A为530nm处吸光度，C为原花青素质量浓度，单位μg/ml），相关系数R=0.9985），见图1。
图1花青素标准曲线
3.2水提法—单因素与正交试验结果
3.2.1料液比
料液比（g/ml）实际上是固体物料与溶剂用量的比值。一般来说，料液比越小，花青素的提取率越大。从图2可看出，随着料液比的降低，花青素的含量总趋势是增加的。当料液比达到1：10时，吸光值最大，说明花青素的浓度达到最大。当继续降低固液比时，提取量反而下降，分析原因可能是，当固液比降低到一定程度时，原料内部与溶剂之间溶质已经达到平衡，反而使杂质溶解增加，相应减少花色苷的提取量。花青素的浓度变小，反而不利于花青素的提取。故初步
确定料液比为1：10时的提取效果最好。
图2 水提法料液比对花青素提取率的影响
3.2.2 提取温度
从图3可以看出，随着提取温度的升高，花青素得率呈先上升后下降的趋势。 随着温度升高溶，剂分子运动速度加快，从而使其渗透、扩散、溶解速度加快。另一方面，高温也使细胞膜流动性增强，有利于花青素从细胞内转移到提取溶剂中。但是，温度过高，黑米色素中的花色苷物质耐热性较差极易氧化［１１］，从而使花青素浓度下降。花青素有效成分的结构被破坏的程度越大，其色素的结构发生变化易褪色，从而对黑米色素的色价及稳定性有一定影响，活性成分损失就越多。并且高温下固体原料本身会起化学变化，使杂质过多。高温提取也会增加能源消耗，故在高温下提取不利于色素的纯度和质量。因此选择50℃时为最适宜的浸提温度。故初步确定提取温度为50℃时的提取效果最好。
图3 水提法提取温度对花青素提取率的影响
3.2.3 提取时间
0.05
0.10.150.20.25
0.30.351:4
1:6
1:8
1:10
1:12
料液比（W/V）
吸光
值
0.00
0.050.100.150.200.25
0.300.3530℃
40℃
50℃
60℃
70℃
温度（℃）
吸光值
从图4可看出，随着提取时间的延长，花青素的得率先逐渐增加，当提取时间达120min 时，花青素的溶解度达到最大，提取率最高。后随着提取时间的进一步延长，花青素变得不稳定，颜色发生变化，使得吸光度先略有上升，然后逐渐减小。故初步确定提取时间为120min 时的提取效果最好。
图4 水提法提取时间对花青素提取率的影响
3.2.4 pH
花青素在水溶液中以黄盐阳离子、醌型碱、假碱、查耳酮形式存在，这四种形式随水溶液的pH 变化而发生可逆改变，同时，溶液的颜色也随结构改变而改变。当溶液的pH ＜2时，花青素以黄盐阳离子形式存在，溶液显红色。当pH 逐渐升高时，花青素失去C 环氧上的阳离子变成蓝色醌型碱。醌型碱在酸性溶液中与黄盐阳离子之间可逆转化。随着溶液pH 进一步升高，醌型碱转变为假碱，此时花青素的溶液呈无色，假碱与查耳酮也可逆转化［１２］。
文献报道，酸化水溶液对黑米中的花色苷类物质也具有相当好的萃取能力，增加重结晶程序可以提高色素的纯度[13]。从图5可以看出，随着提取液pH 的增大，花青素的得率先略有上升，而后逐渐减小，花青素得率反而有所下降，可能是过高浓度的酸引起花青素糖苷键断裂所致。其主要是因为酸可抑制酚类物质与金属离子的沉淀反应，同时抑制酚羟基的自竭力，增强了溶剂破坏结合键的能力，破坏酚类物质与蛋白质、多糖、及自身之间的氢键和疏水键作用，从而提高原花青素的溶出量。但过度酸化，会造成原花青素溶解性能减小，提取率反而下降。故初步确定提取液的最佳pH 为3.2。
0.05
0.10.150.2
0.2580
100
120
140
160
时间（min）
吸光值
图5 水提法pH 对花青素提取率的影响
3.2.5 正交试验结果
表3 水提法提取工艺的正交试验结果
实验号 因素
吸光值 A B C D 1 1 1 1 1 0.1953 2 1 2 2 2 0.3368 3 1 3 3 3 0.0869 4 2 1 2 3 0.2212 5 2 2 3 1 0.1811 6 3 3 1 2 0.223 7 3 1 3 2 0.1653 8 3 2 1 3 0.278 9
3 3 2 1 0.218 K 1 0.2063 0.1939 0.2321 0.1749 K 2 0.208
4 0.2653 0.2563 0.2417 K 3 0.218 0.173
5 0.1444 0.1953 R
0.0117
0.0918
0.1119
0.0668
从表3可看出，4个因素对黑米花青素的提取率的影响大小依次为C ＞B ＞D ＞A ，即pH ﹥提取温度﹥提取时间﹥料液比，其中pH 对提取率的影响显著；4因素的最优组合为A 3B 2C 2D 2，即当料液比为1：12，提取温度50℃，pH 为3.2，提取时间为120min 时，花青素提取效果最好。经验证试验，该条件下的提取液吸光值与料液比为1：8，而其他条件一致下的提取液的吸光值相差不大。因此，从节省成本的角度考虑，试验最终确定黑米花青素的最佳提取工艺为料液比1：8，提取温度50℃，pH3.2，提取时间120min 。
正交试验花青素吸光值在0.0869—0.3368之间，其中提取率最高的是2号实验，其吸光值为0.3368。在A 3B 2C 2D 2
工艺条件下进行花青素提取实验后发现，
00.10.20.30.40.5
0.62.8
3.2
3.64
4.4
PH
吸光值
黑米花青素的吸光值为0.3640，可见，黑米花青素提取率有略微提高。与2号正交试验（A 1B 2C 2D 2）相比，吸光值提高主要原因是料液比曾大，从而增大了花青素的溶解量，致使细胞内花青素迅速并完全释放出来。因此，取A 3B 2C 2D 2为提取黑米花青素最佳工艺条件。
3.3 酸化乙醇法—单因素与正交试验结果 3.3.1 提取剂的浓度
从图6可知，随乙醇浓度的升高，花青素的提取量也逐渐增加，但当乙醇浓度达75%后，随乙醇浓度的升高花青素的提取量逐渐减少，这可能是因为乙醇体积分数继续增加时，一些醇溶性杂质、亲脂性强的成分溶出量增加，这些成分与花青素竞争与乙醇－水分子结合，从而导致原花青素的提取效果下降。其次因为水起着穿透植物细胞的作用，没有水存在就无法将有效成分溶出，但另一方面，自由水的大量存在必然会使水溶性杂质增多［１４］。故应选择75%的乙醇溶液作为花青素的提取剂。
图6 酸法提取提取液浓度对花青素提取量的影响
3.3.2 提取时间
从图7可知，随着提取时间的延长，提取率不断提高，30min 提取率最高，然后提取率平稳下降。当20－30mim 时，浸提时间越长，黑米花青素的吸光值越大，此时，黑米粉细胞内外有效成分浓度达到平衡，提取效果最好。随着时间的进一步延长，浓度反而逐步下降。分析原因可知，这是因为溶出的花青素不稳定，浸提时间太长而使体系温度过高从而造成了色素的破坏，部分被氧化分解破坏掉了，并增加了生产成本。但是，短时提取无法使原花青素很快从果皮肉细胞中溶出，故选择30mim 为最佳浸提时间。
0.34
0.350.360.370.380.39
0.455%
65%
75%
85%
95%
乙醇浓度
吸光值
图7 酸法提取时间对花青素提取量的影响
3.3.3 提取温度
从图8可以看出，30℃提取率最高，随着温度的升高，提取率有所下降。30℃提取效果最佳。在一定阶段内，随着温度的升高提取效果也在不断变优异，这是因为温度升高，使植物组织软化、膨胀，从而增加可溶性物质的溶解度和扩散速度，利于有效成分浸出。但如果继续升温，提取效果反而降低。因为虽然升温有利于色素的溶出，但花青素的稳定性较差，温度升高，花青素会发生氧化、聚合，导致提取率下降，使热不稳定成分或挥发性成分分解、变质或挥发，特别是接近乙醇的沸点(78.5℃）时，乙醇易挥发。温度低时，花青素与蛋白质、纤维等分离较慢，也会导致提取率下降。故选择30℃为最佳浸提温度。
图8 酸法提取温度对花青素提取量的影响
3.3.4 提取料液比
从图9可知，随着料液比的增大，吸光度在提高。这表明，提取溶剂量大时，细胞膜在短时间内急剧膨胀破裂，花青素被迅速萃取进入溶剂。而料液比较小时，一方面无法使原料达到有效浸泡；另一方面溶剂中的花青素也极易达到饱和，
从
0.355
0.360.3650.370.3750.380.3850.390.3950.420
30
40
60
80
时间（min）
吸光
值
0.3
0.320.340.360.38
0.420
30
40
50
60
温度（℃）
吸光值
而抑制其进一步溶出。当料液比为1:10时，提取液中花青素吸光值达到最大，花青素几乎被最大限度提取出来了。但料液比到达1：10时与1：8时的提取率没有显著差异。综合考虑成本及后续浓缩处理，该试验选择了1：8的料液比。继续增大料液比，提取率增加不大，同时还会增加成本，也使提取液的浓缩工作负荷增加。
0.33
0.340.350.360.370.380.391:4
1:6
1:8
1:10
1:12
料液比（W/V）
吸光值
图9 酸法提取料液比对花青素提取量的影响
3.3.5 正交实验结果
表4 酸法提取工艺的正交试验结果
实验号 因素
吸光值 A B C D 1 1 1 1 1 0.3821 2 1 2 2 2 0.3912 3 1 3 3 3 0.3753 4 2 1 3 2 0.3942 5 2 2 2 3 0.3956 6 3 3 1 1 0.3883 7 3 1 2 3 0.3813 8 3 2 3 1 0.3942 9 3 3 1 2 0.385 K 1 0.3829 0.3859 0.3876 0.3882 K 2 0.3927 0.3937 0.3869 0.3901 K 3 0.3868 0.3829 0.3875 0.3841 R
0.0098
0.0108
0.0007
0.006
通过正交试验，结果表明(表4)，影响黑米花色素提取率的因素主次顺序为：B ＞A ＞D ＞C ，即提取温度对黑米花色素苷提取效果影响最大，其次为乙醇浓度和料液比，提取时间影响较小。即酸化乙醇法提取黑米花青素的最优组合为
A2B2C1D2，即最佳提取条件：乙醇浓度为75％，浸提温度为30oC，料液比为1：8，浸提时间为30min。
正交试验花青素吸光值在0.3753—0.3956之间，其中提取率最高的是5号实验，其吸光值为0.3956。在A2B2C1D2工艺条件下进行花青素提取实验后发现，黑米花青素的吸光值为0.4267，可见，黑米花青素提取率有略微提高。与5号正交试验（A2B2C2D3）相比，吸光值提高主要原因是提取时间加长，料液比减小，从而使黑米花青素尽可能释放出来。因此，取A2B2C1D2为提取黑米花青素最佳工艺条件。
3.4黑米花青素粗提取得率计算
根据花青素标准曲线得线性回归方程为A=0.0007+0.0318C
3.4.1水提法
准确称取黑米粉5.00g，将黑米粉搅拌均匀，按料液比为1：8，提取温度为50oC，pH为3.2，浸提120min后过滤，所得滤液定容之至500ml,在530nm处测吸光值为：0.3640。后将滤液经旋转蒸发仪浓缩，后冷冻干燥，得花青素粗提取物1.21g。
花青素得率的计算：
线性回归方程为A=0.0007+0.0318C
即0.3640=0.0007+0.0318C
故得C=11.42
3.4.2酸化乙醇提取方法
准确称取黑米粉1.00g，将黑米粉搅拌均匀，按料液比为1：8加入75％的酸化乙醇，提取温度为30oC，浸提30min后将提取液离心，去上清液1ml定容至10ml，在530nm处混匀测吸光值为：0.3961。
花青素得率的计算：
线性回归方程为A=0.0007+0.0318C
即0.4267=0.0007+0.0318C
故得C=13.40
4结论与讨论
本课题采用了溶剂浸提法浸提黑米中的花青素，即水提法和酸化乙醇浸提
法。水提法和酸性乙醇浸提法均是提取色素最常用的一种方法，其方便、快捷、简单。
利用水提法提取黑米花青素的实验中，在单因素试验的基础上，利用张文佳等的实验确定了影响原花青素得率较显著因子，即料液比、提取温度，提取时间和pH值。通过正交实验确定最优工艺，即最终确定黑米花青素的最佳提取工艺为料液比1：8，提取温度50℃，pH3.2，提取时间120min。此条件下测得的花青素的吸光值为0.3540，根据回归方程得黑米花青素的粗提取率为11.42。
利用酸化乙醇浸提法提取黑米花青素的实验中，在单因素试验的基础上，利用赵权等的实验确定了影响原花青素得率较显著因子，即料液比、提取温度，提取时间和乙醇浓度。通过正交实验确定最优工艺，即最佳提取条件：乙醇浓度为75％，浸提温度为30oC，料液比为1：8，浸提时间为30min。此条件下测得的花青素的吸光值为0.4267，根据回归方程得黑米花青素的粗提取率为13.40。
综上所述，黑米花色苷作为一种天然食用色素，安全无毒、色彩鲜艳且资源丰富，同时具有广泛的疾病预防和健康促进作用，在食品和医药领域具有较大的应用潜力。目前对黑米花青素的研究仍然处于起步阶段，黑米花青素的浸提工艺还未完善［１５］。而本研究采用了绿色、低碳的分离纯化工艺，所制得的黑米花青素粗提取物，为黑米的加工及花青素的规模化生产提供了依据。今后的研究方向因从黑米花青素的浸提工艺的研究入手，为开发利用丰富的黑米资源，增加经济附加值，寻找天然食品着色剂提供依据。
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桑葚中花青素的提取
桑葚中花青素的提取与检测 桑椹所含花青素色价高、抗氧化能力强，是一种理想的营养强化剂和着色剂[1]。桑椹最大加工品为桑椹汁。为了去除生长过程和收获环节原料沾带的杂质及微生物，桑椹汁加工前需对原料进行有效清洗。花青素易极溶于水，更易溶于乙醇等亲水有机溶剂，因此，桑椹清洗水呈浓重的紫黑色，表明桑椹果实中的一部分花青素已溶于清洗水。在以往的研究中发现，盐酸、柠檬酸等溶液对花青素具有一定的保护作用[2]。由于桑椹汁加工中原料需经历灭酶、浓缩、杀菌等诸多强热处理以及冗长的加工过程，产品中的花青素损失、劣化严重。如能在热处理以前的清洗过程提取分离出部分花青素，既避免了有效成分的破坏，又可获得高品质的副产品，使桑椹资源合理、充分地利用。为此，依据桑椹汁加工流程，设想在不影响主产品产量和品质的前提下，通过选择对桑椹花青素溶出效率高的浸提介质和对原料整体性破坏较小清洗方法，在桑椹汁加工前分离出部分高品质花青素。 1 实验材料、流程及检测方法 1.1 实验材料 桑椹为北京大兴区产，品种为黑珍珠。采集完熟果实并剔除烂果及杂质，低温贮藏。 1.2 实验试剂和主要仪器 无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、柠檬酸钠购于北京化学试剂公司；AB-8 大孔树脂购于南开大学化工厂；ZFQ85A 旋转蒸发器，上海医械专机厂；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；JA1003N 电子天平，上海精密科学仪器有限公司；GZX-9023MBE 数显鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；PHS-25 型酸度计，上海精密科学仪器有限公司紫外—可见分光光度计，北京普析仪器有限公司。高效液相色谱，安捷伦科技有限公司 1.3 实验流程 依据主要产品为桑椹浓缩汁的加工流程，在清洗水中提取桑椹花青素的试验工艺流程确定为：桑椹果实——强化清洗——洗水精滤——上柱吸附——解吸——浓缩脱溶——干燥——花青素粗提物为了保持桑椹鲜果的完整性，避免因破损造成的糖和酸的溶出损失，增加花青素浸提量，提高浸提液中花青素含量，降低果胶等胶体物质进入，清洗过程将采用对原料损伤较轻的模拟移动床逆流淋浸原理，以阶段浸泡、逆流阶段浸泡、逆流淋洗为浸提单元组合浸提流程。 并尝试使用蒸馏水及对花青素具有良好溶出和保护效果，且对主产品生产无明显不利影响的柠檬酸和乙醇溶液为浸提介质。在吸附分离工序将比较、优选分离花青素常用的AB-8、D101、NKA、X-5 中的优者为吸附介质[3]。 1.4 实验方法 清洗介质：5%柠檬酸溶液、5%乙醇溶液、蒸馏水。 清洗方法：以1:1 料水比循环喷淋5min、浸泡2min、逆流淋浸（3 级以上，2min/级）。 精滤介质：0.45μm 微滤膜。 吸附介质：大孔树脂AB-8、D101、NKA、X-5。 吸附解吸参数：上样流量2BV/h，0.1%HCL 的80%乙醇洗脱[4]。 色价的测定[5]：用分光光度计测定10g/L 色素溶液在最大吸收波长处的吸光值后，依据郎伯—比尔定律计算色价。桑椹色素的色价E1cm1%（λmax）为：E1cm1%（λmax）=色
紫薯色素综述
题目：紫甘薯色素的特性及应用前景 学院：农业与食品科学学院 班级：食品科学与工程101 姓名：何诗瑾 学号： 201016020121 指导老师：霍艳荣 时间： 2013年5月4日
摘要：紫甘薯色素作为一种新型天然色素，具有色泽鲜亮，无毒，无异味以及兼具多种营养、药理和保健功能等特点，适合现代人对健康、安全理念的要求。本文主要论述了紫甘薯色素结构特点、生物学特性及应用前景 关键词：紫甘薯；天然色素；结构；生物学特性，应用前景 引言 随着经济发展，人们对食品色、香、味的高要求以及绿色消费的盛行和推崇，从植物中提取天然色素作为着色剂已成为一大研究热点。其主要原因是天然色素直接来源于动植物和微生物，不仅仅是食品、药品、化妆品等的着色剂，而且自身还含有多种营养成分，有的对某些疾病还有疗效作用，对人体有保健功能。 紫甘薯红色素（PSPC, purple sweet potato color）是从紫甘薯的块根和茎叶中浸提出来的一种天然红色素；色泽鲜亮自然，无毒，无特殊气味；具有多种营养、药理和保健功能，是一种理想的天然食用色素资源。另外紫甘薯色素分子是酰基化的色素分子，有资料报道酰基化的色素分子可以使色素的稳定性提高，所以其稳定性较强，应用前景广泛。 紫甘薯红色素属于花色苷类物质，由花青素与糖发生糖苷化反应得到。其稀酸液为鲜艳透亮的深红色，且产品中无甘蓝红色素和胡萝卜素产品中难以除尽的异味。紫甘薯红色素是一种水溶性色素，不溶于石油醚等有机溶剂，可用于饮料、果酒、花色奶等食品生产。
1 紫甘薯色素的结构特点 紫甘薯是甘薯的一个特殊品种类型。甘薯属旋花科一年生植物，是我国的主要粮食作物之一。据本草纲目记载，甘薯有“补虚乏、益气力、健脾胃、强肾阴”的功效。而紫甘薯块根除含有普通甘薯的各种营养成分外，还富含具有显著天然抗氧化和清除自由基等生理活性作用的天然红色素——花青素类( 与糖结合称为花色苷)色素，从而显示出它独特的一些生理活性。紫甘薯色素成分复杂，主要成分为氰定酰基葡糖和甲基花青素酰基葡糖苷，经分析现已发现的化学结构包括以下10种：3-O-{6-O-(E)-咖啡酰-2-［6-O-(E)-阿魏酰-β-D-吡喃葡糖基]-β-D-吡喃葡糖苷}-［5-O-(β-D-吡喃葡糖苷)]矢车菊素和芍药素，3-O-(6-O-反式-咖啡酰-2-O-β-D-吡喃葡糖基-β-吡喃葡糖苷)-5-O-β-葡糖苷矢车菊素和芍药素，3-O-{6-O-(E)-咖啡-2-O-［6-O-(E)-咖啡酰-β-D-吡喃葡糖基]-β-D-吡喃葡糖苷}-［5-O-(8-D-吡喃葡糖苷)]矢车菊素和芍药素，3-O-{6-O-(E)-咖啡酰-2-O-［6-O-(E)-对羟基苯甲酰-β-D-吡喃葡糖基]-β-D-吡喃葡糖苷}-［5-O-(β-D-吡喃葡糖苷)]矢车菊素和芍药素，3-O-槐糖苷-5-O-葡糖苷矢车菊素和3-O-{2-O-［6-O-(E)-p-香豆酰-β-D-吡喃葡糖基]-β-D-吡喃葡糖苷}-5-O-β-吡喃葡糖苷矢车菊素等。 因为其吡喃环上有四价氧原子，具有碱的性质，而同时又有酚羟基，具有酸的性质，所以该色素的色泽对pH值十分敏感，在酸性条件下，呈深红色，结构稳定[7]；碱性条件能加速紫色甘薯色素的损失，通常当pH<5时，呈稳定的红色，pH>5时，则由红色变成紫色再变成蓝色，故其在酸性下呈鲜红色，中性时呈红至红紫色，碱性时呈紫蓝色。食品加工的pH值多在3～5范围内，所以食品工业中使用呈稳定的红色。 2生理功能紫甘薯红色素除可作为一种天然的着色剂之外，还具有一定的生理功能。 2.1.1抗氧化作用 脂类的过氧化作用和活性氧的自由基反应，可导致人体细胞氧化损害、老化、致癌和动脉硬化等许多疾病，这均与体内氧化反应有关。通过食用具有抗氧化能力的食物，可防止多种疾病发生。花青素具有很强的抗氧化剂活性，是一种较好的氧自由基清除剂。花色苷的抗氧化作用的主要活性基团是分子中的酚羟基。PSPC的结构中有多个酚羟基，是酚羟基供体，同时也是一种自由基清除剂。它不仅能和蛋白质结合防止过氧化，而且还能提供质子，有效清除脂类自由基，切断脂类氧化的链式反应，起到防止脂质过氧化的作用[1-3]。姜平平等人对紫甘薯花色苷进行了体外抗氧化活性的研究，发现紫甘薯花色苷在体外活性氧模型中表现出相当的还原力和清除羟自由基的能力，并且随着浓度的增加而增加。另外，姜平平[4]还对紫心甘薯花色苷对由溶血反应的影响进行了试验，结果表明：在较高的浓度（样品质量浓度为2.61mg/ml）时，紫心甘薯花色苷对由H2O2引起的溶血反应有明显的抑制。 凌关庭[5]等人曾比较过橙色番薯（富含β－胡萝卜素）和紫番薯两者的榨汁成份发现紫番薯具有很强的超氧化歧化酶（SOD）活性。比较两者的清除游离氧O2－的能力，结果证明紫番薯汁具有比富含β-胡萝卜素的橙色番薯汁更强的O2－清除能力。
参考教案-紫甘薯花青素提取纯化及鉴定
参考教案：紫甘薯花青素提取、纯化及鉴定 食品都有一定的颜色特征,色泽的好坏直接影着消费者对食品的可接受性以及对其品质的评在食品加工业中常用的食用色素有合成色素和然色素两大类。合成色素是由人工合成方法所制的有机色素,具有较好的稳定性,着色强度高、经使用方便等优点。然而,随着医学毒理学和生物究的不断深人,发现曾允许使用的人工合成食用素中,大多数对人体都有不同程度的伤害,有的甚有致畸致癌致突变作用,在使用上逐渐受到限制。 天然食用色素即是源于天然资源的食用色素是从果蔬、动物及矿物质中提取得到或天然存在色素的合成复制品。如：类胡萝卜素、花青素、醌类色素、藻蓝素等，大多数天然色素对人体无毒无害,具有维生素活性,富含人体所需的营养物质,有些还对人体有医疗保健的作用。同时,绝大部分的天然色素着色自然,能更好地模仿天然物颜色,并具有特殊的芳香气味,添加到食品中会带来愉快的感觉,更能引起消费者的注意。因此,研究与开发无毒的天然食用色素已成为食用色素发展的总、趋势。 花青素(Anthocyanidins)属酚类化合物中的类黄酮类，是一种水溶性色素，一般存在于植物花瓣、果实的组织中及茎叶的表面细胞与下表皮层。其色泽随 pH不同而改变，由此赋予了自然界许多植物明亮而鲜艳的颜色。在自然状态下，花青素在植物体内常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等形成糖苷，称为花色苷(Anthocyanin )。现有资料表明花青素有二十余种，在植物中常见的有六种，即天竺葵色素(Pg)、矢车菊色素(Cy)、飞燕草色素(Dp)、芍药色素(Pn)、牵牛花色素(Pt)和锦葵色素(My)。它是由一定数量的儿茶素、表儿茶素缩合而成的聚合体，其分子结构中由于含有不对称碳原子(2位或 2，3位)，因此具有旋光性。花青素具有很强的极性，可溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮，但不溶于乙醚、氯仿、苯等。另外，由于分子中有大量的酚羟基存在，因此具有弱酸性，可溶于碱性水溶液。 原花青素(proanthocyanidins)也是广泛存在于许多植物中的一大类聚多酚类化合物，其结构主要由不同数量的儿茶素或表儿茶素缩合而成，因在一定条件下能分解为花青素而得名。按其聚合度的大小，可把原花青素分为低聚物(二～四聚体)和高聚物(五聚体以上)两类，其中尤以低聚原花青素(Oligomeric Proanthocyanidins，简称OPCs)的研究较多、作用较肯定。【*】 【*】张小军，夏春镗等，原花青素的资源及研究进展，20XX年中国药学会学术年会暨第八届中国药师周论文集，2468-2483 紫色甘薯为旋花科一年生草本植物，具有多种营养、药理和保健功能, 紫甘薯红色素(PSPC, purple sweet potato color)是从紫甘薯的块根和茎叶中浸提出来的一种天然红色素,具有多种营养、药理和保健功能,是一种理想的天然食用色素资源。 紫色甘薯色素的主要成分为氰定酰基葡糖苷和甲基花青素酰基葡糖苷。研究表明, 紫甘薯红色素具有花青素类色素的一般通性,色调和稳定性易受pH值的影响;酸性时色素稳定,呈红色或紫红色,而碱性时不稳定,呈黄绿色;在酸性介质中色素在可见光区的最大吸收峰为540 nm。紫甘薯红色素的固态呈紫黑色，其稀酸液为鲜艳透亮的深红色， 1%色素液呈红。紫甘薯色素结构中所含的多个酚羟基，使它具有亲水性，能溶于水和无水乙醇、甲醇等低级醇类，不溶于石油醚和菜油等。又因PSPC分子中毗喃环1位上有一四价氧原子，使其紫甘薯色素的制备及生物学活性研究又具有碱的性质，因此PSPC在酸性溶液中极为稳定。花青素分子式：C15H11O6 ，分子量：287.246，结构如下： 植物中常见的花青素
紫甘薯色素稳定性研究_张建立
紫甘薯色素稳定性研究 张建立，于阳 （1．许昌学院化学化工学院，河南许昌461000；2．中烟集团许昌卷烟厂，河南许昌461000） 摘要：对紫甘薯红色素的稳定性研究结果表明，光照会加快色素分解；温度升高破坏色素的稳定性，氧化剂H 2O 2 和的存在对色素稳定性产生影响，H2O2浓度越大色素越不稳定；色素在还原剂Na2SO3的存在下稳定，在食品添加剂蔗糖和葡萄糖存在下稳定。在酸度呈中性的环境下稳定。 关键词：紫甘薯；色素；稳定性 中图分类号：TQ611文献标识码：A文章编号：1003－3467（2012）11－0035－03 Study on Stability of Purple Sweet Potato Pigment ZHANG Jian－li，YU Yang （1．School of Chemistry and Chemical Engineering，Xuchang University，Xuchang461000，Chian；2．Xuchang Cigarette Plant，China Tabacoo，Xuchang461000，China） Abstract：The research result of stability of purple sweet potato pigment show，light can speeding up pig- ment decomposes，temperature increasing can failure the stability of pigment，the existing of oxidant H 2O 2 have effect to pigment stability，the pigment less stable with the concentration of H 2O 2 increasing，under reducing agent Na 2SO 3 existing，under food additive sucrose and glucose existing，the pigment is stable， when acidity show neutral environment，the pigment is stable also．Key words：purple sweet potato；pigment；stability 从19世纪中期第一个人工合成有机色素以来，合成色素被大量应用于食品、化工等工业当中。此后，由于合成色素的的安全性受到很大怀疑，并且确认部分合成色素具有潜在的致癌致畸及其它毒副作用。为此，有些国家禁止使用合成色素，人们便把注意力转向天然色素［1］。随着毒理学和生物学的研究工作的深入，天然色素逐渐取代合成色素，成为食品添加剂生产的发展趋势 櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀 。 ［3］陈雪梅，唐利斌，姬荣斌，等．Ni2+掺杂浓度对TiO 2 薄 膜的制备及性能的影响［J］．红外技术，2011，33（1）： 17－20． ［4］王恩君，杨辉云，曹亚安．Zr离子掺杂TiO 2 可见光催 化剂光催化活性的研究［J］．化学学报，2009，67 （24）：2759－2764． ［5］龚昌杰，高攀，柳清菊．Pt掺杂锐钛矿相TiO 2 光催化 剂的微观机理研究［J］．功能材料，2011，42（6）： 1123－1126． ［6］赵宏生，郭子斌，李自强，等．氮掺杂TiO 2 纳米粉体的 制备及其可见光催化性能［J］．材料工程，2011，（3）： 16－20． ［7］Wang Yan，Feng Cai－xia，Jin Zhen－sheng et al．A novel N－doped TiO 2 with high visible light photocatalytic ac- tivity［J］．Journal of Molecular Catalysis A：Chemical， 2006，260：1－3 ［8］梁世强，穆筱梅，葛建芳．活性炭纤维负载纳米TiO 2在 光反应器中降解空气中微量甲醛的研究［J］．精细化 工，2006，23（5）：456－459． ［9］李新平，刘建军，徐东升，等．Ag－TiO 2 /蒙脱土复合纳米光催化剂的研究［J］．分子催化，2006，20（4）：355－ 358． ［10］Ajayan P M，Zhou O Z．Applications of carbon nanotubes ［J］．Carbon Nanotubes，2001，80：391－425． ［11］吴俊明，姚俊杰，杨汉培，等．纳米二氧化钛/碳纳米管复合催化剂光催化性能及碳纳米管组分的作用 ［J］．化学学报，2010，68（14）：1349－1356． ［12］吴玉程，刘晓璐，叶敏，等．碳纳米管负载纳米TiO 2复合材料的制备及其性能［J］．物理化学学报，2008， 24（1）：97－102． ［13］ZHANG Feng－jun，CHEN Ming－iang，OH Won－ chun．Photoelectrocatalytic properties of Ag－CNT/TiO 2 composite electrodes form ethylene blue degradation ［J］．New Carbon Materials，2010，25（5）：345－356． · 53 · 第6期（上）张建立等：紫甘薯色素稳定性研究
紫甘薯花青素提取物抗氧化能力的稳定性
紫甘薯花青素提取物抗氧化能力的稳定性* 贺炜王征△ （湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128） 摘要目的:比较不同因素对花青素总抗氧化能力的影响。方法:本文采用铁离子还原法测定了两种紫红薯花青素经光照、温度、防腐剂、金属离子和杀菌工艺处理后的总抗氧化能力的变化。结果:两个品种(紫A4和京薯6)花青素提取物的总抗氧化能力随光照和加热时间延长而下降，温度越高，下降速度越快。防腐剂苯甲酸钠对两种花青素提取物总抗氧化能力的影响不明显。四种金属离子（K +、Mg 2+、Ca 2+、Zn 2+）和四种杀菌工艺（巴氏灭菌、煮沸灭菌、高温短时灭菌、高压蒸汽灭菌）对其总抗氧化能力有不同程度的影响。其中Zn 2+显著降低其总抗氧化能力，其它金属离子使其总抗氧化能力稍有增加。高温短时灭菌的影响最小，高压蒸汽灭菌的影响最大。结论:花青素抗氧化能力的稳定性受到光照、温度、金属离子和杀菌工艺等因素的影响。关键词：紫红薯；花青素；总抗氧化能力；稳定性 中图分类号：Q946.83文献标识码：A 文章编号：1673-6273（2009）07-1268-04 Antioxidant Stability of Anthocyanin Extracts from Sweet Potato * HE Wei,WANG Zheng △ (College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha,410128,China) ABSTRACT Objective:To study the effects of different factors on the stability of total antioxidant capacities (TAC)of anthocyanin from sweet potatoes.Method:The TACs of anthocyanin from two sweet potatoes (ZiA4and Jinshu6)were analyzed by ferric reducing method before and after treatments of light,temperature,antiseptic,metal ions and sterilizing process.Results:The TACs of anthocyanin extracts from the two potatoes had the photosensitive and thermo-sensitive characteristics and decreased with the extension of illuminating and heating time.The higher the temperature,the more deeply TAC decreased.There were no significant effects of preservative sodium ben-zoate on the TAC stability of the two anthocyanin extracts,while there were different effects of four metal ions of K +,Mg 2+,Ca 2+and Zn 2+on the TAC stability.The TAC stability of these two anthocyanin extracts decreased dramatically by Zn2+and increased slightly by other metal ions.There were different effects of four sterilizing processes of pasteurization,boiling sterilization,high temperature short time sterilization and autoclave sterilization on the TAC stability of these two anthocyanin extracts,in which the effect of high temperature short time treatment was the least,while that of the autoclave sterilization was the highest.Conclusions:The TAC stability of these two anthocyanin extracts were affected by light,temperature,metal ions and sterilizing processes. Key words:Sweet potato;Anthocyanin;TAC;Stability Chinese Library Classification:Q946.83Document code:A Article ID:1673-6273(2009)07-1268-04 *基金项目：湖南省教育厅青年基金（07B035）资助课题作者简介：贺炜（1983-），男，湖南湘潭人，硕士研究生。△通讯作者：贺炜（1983-），男，湖南湘潭人，硕士研究生。（收稿日期： 2008-12-18接受日期：2009-01-10)前言 紫甘薯(Ipomoes batatas L.)因其富含天然花青素，具有色彩鲜艳，生理活性突出等特点。大量研究表明：花青素具有很强的抗氧化作用，可以清除体内的自由基；降低氧化酶的活性；抗变异、抗肿瘤、抗过敏、保护胃粘膜等多种功能，因此一直以来倍受人们关注。紫甘薯所含的花色素属于花青甘类色素，系类黄酮类化合物，以C6-C3-C6为基本骨架[1]。针对于花青素的强氧化剂特性，大量的流行病学研究证明食物中的花青素对人类许多疾病有预防和治疗作用。现已开发成功的花青素有葡萄皮、紫玉米、紫甘蓝色素等，然而这些植物的花青素遇光、热时的稳定性不够理想，而其它紫色素含量较高的植物因原料限制而无法进行商业开发利用。与这些天然色素相比，甘薯花青素具有原料来源方便、廉价、低成本、无污染等特点，且稳定性好，抗光 氧化性较强，开发应用前景广阔[2-4]。所以，提取出紫甘薯内花青素并对稳定性和抗氧化性进行研究对我国天然色素的开发和利用具有重要意义。目前关于紫红薯花青素的提取、稳定性和抗氧化性研究已有报道[5-7]，但是关于其抗氧化稳定性的研究还未见报道。 本文通过研究不同因素对花青素抗氧化性的稳定性的影响，为花青素在医药及开发保健功能食品的实际生产上提供理论依据。 1材料与方法 1.1材料与试剂 紫甘薯品种：紫A4为徐州农科院提供，京薯6为湖南农业大学甘薯研究基地提供。Fe 3+-三吡啶三吖嗪(fer-ric-tripyridyltriazine ，Fe 3+-TPTZ)，矢车菊色素对照品购自Sigma 公司。甲醇和乙腈为色谱纯进口分装，其它试剂均为国产分析纯。1.2方法 1.2.1花青素的制备将新鲜紫甘薯切片，置于真空冷冻干燥机内干燥，干燥后用高速万能粉碎机粉碎。分别称取两种紫甘薯
花青素提取(借鉴材料)
桑椹酒渣中花青素提取 1材料与方法 1.1材料 桑椹果酒酒渣。 1.2试剂药品 试验所用95%乙醇、浓盐酸、30%过氧化氢、Na2SO3等试剂均为分析纯。 1.3主要仪器 电子分析天平、分光光度计、旋转蒸发仪、酸度计、高速冷冻离心机、电热恒温水浴锅等。 1.4方法（稀HCl+95%乙醇提取） 样品称量，用提取剂提取，过滤（减压过滤/板框过滤），所得的提取液按一定比例稀释（pH1.0氯化钾缓冲液和pH4.5醋酸钠缓冲液稀）释后在分光光度计上测出OD值，以OD值代表桑椹红色素的含量。 1.4.1不同溶剂的吸光光谱及提取效果比较 分别以75%乙醇、85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇（1：1）、0.10%稀HCl +95%乙醇（1：1）作为提取剂，以物料与提取剂之比1：10提取桑椹色素，提取液经3倍稀释后用分光光度计测定各提取液吸收光谱。 1.4.2不同物料与提取剂之比对花青素提取的影响（此时用提取效果最好的提取剂）。 1.4.3温度对提取效果的影响 以最佳结果作为桑椹提取剂，分别于60、50、40、30、20℃下提取1h。 1.4.4提取时间对提取效果的影响 每隔20分钟取样测得OD值。 1.4.5正交实验 1.4.6得率试验 称取一定量样品，经提取后。提取液经旋转蒸发仪蒸发，真空干燥，求得率。 方法一稀HCl+95%乙醇提取 1不同溶剂的吸光光谱及提取效果比较 固定浸提温度、提取时间、液料比，分别85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇（1：1）、0.10%稀HCl +95%乙醇（1：1）、0.15%稀HCl +95%乙醇（1：1）为提取剂进行浸提试验，色 素提取液分别采用pH1.0氯化钾缓冲液和pH4.5醋酸钠缓冲液稀释一定倍数(吸光值在0.2~0.8之间)，将稀释液静置15min，分别测定两种样品稀释液ODλmax和700nm处的吸光值A。按公式计算桑椹花色苷含量，分析提取溶剂对花色苷提取量的影响。 注：ODλmax的确定分别以85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇（1：1）、0.10%稀HCl +95%乙醇（1：1）、0.15%稀HCl +95%乙醇（1：1）作为提取剂，以物料与提取剂之比1：10提取桑椹色素，提取液经3倍稀释后用分光光度计测定各提取液吸收光谱。 2不同物料与提取剂之比对花青素提取的影响（此时用提取效果最好的提取剂）。 分别称取2.0g酒渣，按液料比5、10、15、20、25、30加入相应体积的浸提溶剂，在40℃下避光提取2h后，抽滤、离心(3000rpm，10min)。取1mL清液，用pH 1.0和pH 4.5的缓冲溶液稀释(吸光值在0.2～0.8之间)，分别测定两种样品稀释液在ODλmax和700nm处的吸光值A，按公式计算花色苷含量，并对液料比作图，分析液料比对色素提取量的影响。
花青素详细资料
花青素 什么是花青素 花青素(Anthocyanin)，又称花色素，一种水溶性色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属类黄酮化合物。花青素可以随着细胞液的酸碱改变颜色，细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝。花青素是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层。花青素存在于植物细胞的液泡中，可由叶绿素转化而来。 花青素结构 花青素的基本结构单元是2一苯基苯并吡 喃型阳离子，即花色基元。现已知的花青素有 20多种，主要存在于植物中的有：天竺葵色素 (Pelargonidin)、矢车菊色素或芙蓉花色素 (Cyanidin)、翠雀素或飞燕草色(Delphindin)、芍 药色素(Peonidin)、牵牛花色素(Petunidin)及锦葵 色素(Malvidin)。自然条件下游离状态的花青素 极少见，主要以糖苷形式存在，花青素常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷，已知天然存在的花色苷有250多种。 蓝莓 葡萄 紫甘薯 黑枸杞
目前自然界已有超过300种不同的花青素。他们来源于不同种水果和蔬菜如胭脂萝卜、桑葚、紫玉淮山、紫甘薯、越橘、酸果蔓、黑枸杞、蓝莓、葡萄、接骨木红、黑加仑、紫胡萝卜和红甘蓝、颜色从红到蓝。 紫甘薯花青素 紫甘薯，是指薯肉颜色为紫色的甘薯。由于富含花青素等一类对人体营养的保健物质而在近年被认定为特用品种。紫甘薯紫皮、紫肉都可食用，味道略甜。花青素含量20—180mg/100克。有较高的食用和药用价值，是一种纯天然的保健食品。 紫甘薯含有丰富的锌、钙、镁等多种人体有益元素，特别含有最佳值的硒元素.硒元素巳被世界医学界称为超级巨星、生命火种和抗癌之王.其抗癌功能在所有食品中独占第一.长期食用，具有提高人体免疫力，抗癌防癌、软化血管、降紫甘薯，是指薯肉颜色为紫色的甘薯。由于富含花青素等一类对人体营养的保健物质而在近年被认定为特用品种。紫甘薯紫皮、紫肉都可食用，味道略甜。花青素含量20—180mg/100克。有较高的食用和药用价值，是一种纯天然的保健食品。紫薯中含有丰富的蛋白质，18种易被人体消化和吸收的氨基酸，维生素C、B、A 等8种维生素和磷、铁等10多种天然矿物质元素。其中铁和硒含量丰富。而硒和铁是人体抗疲劳、抗衰老、补血的必要元素，特别是硒被称为“抗癌大王”，易被人体吸收，可留在血清中，修补心肌，增强机体免疫力，清除体内自由基，抑制癌细胞中DNA的合成和癌细胞的分裂与生长，预防胃癌、肝癌等癌病的发生。紫薯富含纤维素，可增加粪便体积，促进肠胃蠕动，清理肠腔内滞留的粘液、积气和腐败物，排出粪便中的有毒物质和致癌物质，保持大便畅通，改善消化道环
花青素提取实验论文
紫甘蓝中花青素的提取研究 【摘要】蓝花青素具有很强的抗氧化作用，具有清除体内自由基、过敏、保护 胃粘膜等多种功能，引起了国内外学者广泛关注。目前抗变异、抗肿瘤、抗，对花青素的研究主要集中于花青素的提取、分离纯化、热稳定性、抗氧化性及其生理功能等方面。本文主要研究了紫甘蓝花青素的提取工艺;用大孔树脂初步纯化紫甘蓝花青素;对紫甘蓝花青素纯度鉴定。采用“溶剂提取、萃取、树脂纯化、薄层色谱”相结合的方案对紫甘蓝花青素进行了分离纯化。 【关键词】紫甘蓝花青素提取分离纯化 1.1引言 花青素作为可使用色素之一，具有多种生物学作用，将广泛用于食品加工、医药保健品、化妆品行业。虽然国内外己开展了一些研究，主要集中在花青素粗品的提取方法的研究方面，而对紫甘蓝花青素的组成及分子结构鉴定、生物学活性、药理作用的研究还很少，还需要大量数据为其进一步开发和利用提供理论依据。 2.1材料与方法 2.1.1实验材料 新鲜紫甘蓝 2.1.2实验方法 溶剂提取、萃取、树脂纯化、薄层色谱 2.2主要仪器、试剂 分析天平、外分光光度计、环水式多用真空泵、心机、旋转蒸发仪、恒温水浴锅、无水乙醇、甲醇、孔树脂、浓盐酸。 2.3实验方法 2.3.1紫甘蓝色素的提取 取新鲜80G的紫甘蓝叶片于大杯中加入一定的浸提剂，吸取一定体积的浸提液于 1 Oml比色管中，用浸提剂稀释至刻度，用浸提剂做空白，测定其对520nm光的吸光度。采用溶剂提取法。称取紫甘蓝80g，用500ml的60%乙醇和1%盐酸混合液进行捣碎浸提8层纱布过滤，4℃条件下静置3h，离心测OD 值。 2.3.2紫甘蓝色素的初步纯化 大孔树脂预处理的方法:将待处理的大孔树脂装入柱中，用95%乙醇浸泡24h一用95%乙醇2}4BV冲洗一用去离子水洗至无醇味一5%氢氧化钠溶液2}4BV冲洗树脂柱一水洗至中性一10%乙酸2}4BV冲洗通过树脂柱一水洗至中性，备用。滤液用5倍的纯水稀释，大孔吸附树脂法分离，往吸附柱中先用15%乙醇除杂，再用60%乙醇洗脱收集洗脱液；用四分之一的盐酸在90℃条件
花青素
花青素 花青素是一种水溶性色素，可以随着细胞液的酸碱改变颜色。细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝。花青素(anthocyanins)是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。花青素为植物二级代谢产物，在生理上扮演重要的角色。花瓣和果实的颜色可吸引动物进行授粉和种子传播 (Stintzing and Carle, 2004)。常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层。部分果实以颜色深浅决定果实市场价格 概述 花青素(Anthocyanidin)，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物。也是植物花瓣中的主要呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。在植物细胞液泡不同的pH值条件下，使花瓣呈现五彩缤纷的颜色。秋天可溶糖增多，细胞为酸性，在酸性条件下呈红色，所以叶子呈红色是花青素作用，其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性，可用分光光度计快速测定，在碱性条件下呈蓝色。花青素的颜色受许多因子的影响，低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累。 目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不同程度的毒性，长期使用会危害人的健康，因此天然色素就越来越引起了科研领域的关注：由于至今国内市场上还没有花青素纯品，所以提取高纯度的花青素对花色苷类色素的深入研究与开发提供必备的表征条件和理论依据，并且有助于它的工业利用。 种类 花青素的基本结构单元是2一苯基苯并吡喃型阳离子，即花色基元。现已知的花青素有20多种，主要存在于植物中的有：天竺葵色素(Pelargonidin)、矢本菊色素或芙蓉花色素(Cyanidin)、翠雀素或飞燕草色素(Delphindin)、芍药色素(Peonidin)、牵牛花色素(Petunidin)及锦葵色素(Malvidin)。自然条件下游离状态的花青素极少见，主要以糖苷形式存在，花青素常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷。已知天然存在的花色苷有250多种。 化学特性 花青素属于酚类化合物中的类黄酮类(flavonoids)。基本结构包含二个苯环，并由一3碳的单位连结(C6- C3-C6)。花青素经由苯基丙酸路径和类黄酮生合成途径生成，由许多酵素调控催化。以天竺葵色素(pelargonidin)、矢车菊素(cyanid in)、花翠素(delphinidin)、芍药花苷配基(peonidin)、矮牵牛苷配基(petunidin)及锦葵色素(malvid in)六种非配醣体(aglycone)为主。花青素因所带羟基数(-OH)、甲基化(methylation)、醣基化(glycosylation)数目、醣种类和连接位置等因素而呈现不同颜色(范和邱，1998)。颜色的表现因生化环境条件的改变，如受花青素浓度、共色作用、液胞中pH値的影响(Clifford, 2000)。橙色和黄色是胡萝卜素的作用。1910年在胡萝卜中发现了β-胡萝卜素，以后共发现另外2种胡萝卜素异构体，分别是：α、β、γ三种异构体。1958年β-胡萝卜素获得专利（US2849495，1958年8月26日，专利权人：Hoffmann La Roche），目前主要从海洋中提取，也可人工合成。 自然界有超过300种不同的花青素。他们来源于不同种水果和蔬菜如紫甘薯、越橘、酸果蔓、蓝莓、葡萄、接骨木红、黑加仑、紫胡罗卜和红甘蓝、颜色从红到蓝。这些花青素主要包含飞燕草素（Delchind in）、矢车菊素（Cyanid in）、牵牛花色素（Petunid in）、芍药花色素（Peonidin）. 其中蓝莓所含花青素量最大最多最有营养价值。 蓝莓花青素简介
花青素提取方法
*花青素的提取: 花青素的提取是目前花青素研究发展的热点问题，也是花青素生产、投入使用的关键性环节。近年来，在传统提取方法的基础之上，一些凭借新技术或经过改良后的提取方法也开始崭露头角。 1有机溶剂萃取法 这是目前国内外最广泛使用的提取方法。多数选择甲醇、乙酮、丙酮等混合溶剂对材料进行溶解过滤，通过调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青素。国内吴信子等用盐酸一甲醇溶液提取，然后用纸层析法(中号)和柱层析法(聚乙酰胺)进行花色苷的分离。目前，有机溶剂萃取法已成功地应用于诸如葡萄籽、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。有机溶剂萃取法的关键是选择有效溶剂，要求既要对被提取的有效成分有较大溶解度，又要避免大量杂质的溶解。该方法原理简单，对设备要求较低，不足之处是大多数有机溶剂毒副作用大且产物提取率低。 2水溶液提取法 有机溶剂萃取的花青素多有毒性残留且生产过程环境污染大，有鉴于此，水溶液提取应运而生。该方法一般将植物材料在常压或高压下用热水浸泡，然后用非极性大孔树脂吸附；或直接使用脱氧热水提取，再采用超滤或反渗透，浓缩得到粗提物。它是Duncan和Gilmour(1998)发明的提取花青素的方法，此方法设备要求简单，但产品纯度低。 3超临界流体萃取法 超临界流体萃取是利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响进行提取。这种方法产品提取率高，但设备成本过高。孙传经采用超临界CO：萃取法从银杏叶、黑加仑籽及葡萄籽中提取花青素工艺进行了研究。该工艺中CO 和改性剂可循环使用，对环境无污染。 4微波提取法 该法于1986年被Ganzlert E9]等人首先用于分离各种类型化合物。国内李风英探讨了微波技术对葡萄籽中原花青素提取量和分子结构的影响。为微波在葡萄籽中有效成分浸提方面的研究奠定了基础。微波提取法是利用在微波场中，吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。该技术选择性好，萃取率高，速度快，操作简单，废液排放量少。 5超声波提取法 超声波在20世纪50年代后逐渐应用于化学化工生产过程之中，且主要集中在植物中药用成分、多糖以及其它功能性成分的提取等研究领域。超声波提取运用前景好、操作简单、快速高效、生产过程清洁无公害。2008年时，Corrales【12]等人开展的不同提取方法对葡萄中花青素的提取率影响的对比实验结果表明：相同条件下与热浸70~(2提取相比，超声波辅助提取花青素等酚类的效率可以提高50％以上。 6微生物发酵提取法 此方法将生物发酵技术应用于花青素的提取之中，是生物科学与化工生产之间的超强渗透与有效结合。微生物发酵法利用微生物或酶让含有花青素的细胞胞壁降解分离，使细胞胞体内花青素充分溶入到提取液中，从而增加提取的产率与速率。王振宇I1 采用微生物和纤维素酶降解大花葵细胞壁提取花青素就是可靠的研究实例。该方法的优点是操作稳定性及可靠性高，环境友好。
臻多美紫甘薯花青素与其他种类花青素的本质区别
臻多美花青素与其他种类花青素的本质区别 目前，提到花青素有些人都耳熟能详，最先联想到的就是葡萄籽原花青素（OPC），作为花青素科普宣传的领军者，固然是当代花青素中最为人们所普遍认可的，近些年又有国外的蓝莓花青素的研究进展突破，因此蓝莓花青素又异军突起，成为整个花青素主流媒体关注的热点项目。虽然现阶段又出现了各种各样的打着“花青素”概念，卖出超出本身实用价值的虚假宣传如黑枸杞，黑桑葚等。但是他们本身的实用价值真的有这么好吗？ 人们考虑买不买一件保健品，最先考虑的当然是有没有效果，效果是看的出来，但有些是短期的有些是长期的，就像维生素，抗生素以前的不认可不了解，现在的大量使用都是因为符合了现在人们的生活观念，但随着时间的延长，副作用的产生也是人们意识到不能随意使用抗生素，长期使用维生素还会引发各种各样的病症。同是维生素有着不同的功能，花青素也是一样从不同食物中提取的花青素也有着不同的特点。 首先，我们来谈谈葡萄籽原花青素（OPC），葡萄籽中原花青素的含量非常丰富，因为花青素的抗氧化性很强也易被其他氧化物质氧化，但在葡萄籽中却保存完好，因为它表面的纤维素膜的保护作用很好的保护了花青素。但是也造成了进入人体的花青素不易被人体消化吸收，因为人体缺乏溶解这种纤维素膜的酶。这就造成了极大的浪费。蓝莓花青素是目前为止提取出来的花青素含量最为丰富，作用效果非常好，但是最容易被氧化分解，造成花青素含量的减少，有数据表明，成熟
采摘下来的蓝莓要在正常环境下1小时内花青素的含量基本不存在了，所以说它要求的工业技术非常高，目前也只有德国能提取出来，而且成本很高，一瓶花青素的价格5000-6000欧元。 臻多美花青素的来源主要是自己培育种植出来的有机紫甘薯中提取。依托于天津科技大学和中国农科院甘薯改良中心提供的世界上最先进的科研成果，采用世界领先的植物提取技术和生物分离技术加工而成。服用20分钟后，血液中就能检测到，并且在人体维持长达27小时，能够100%被人体吸收，做到快速全面地清除人体多余的自由基。通过了美国（NOP）、欧盟（EC）有机认证以及犹太洁食认证。
花青素的提取方法
花青素的提取方法 花青素，是一种热敏性活性物质。属于水溶性多酚黄酮类化合物，其特殊的结构和化学成分赋予了花青素多种生物活性，这些活性物质对温度较为敏感，当所在环境温度超过一定界限后，就会失活，也就是我们俗话说的死掉。（比如我们都知道，乳酸菌、益生菌等都属于热敏性活性物质，不能加热，否则失去活性就会失去其主要作用。）花青素失活就会失去其特有的功效作用。 21世纪高新科技，冻干技术 冻干，全称真空冷冻干燥，是将湿物料或溶液在较低的温度（－10℃～－50℃）下冻结成固态，然后在真空下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。 冻干的基本原理是基于水的三态变化。水有固态、液态和气态，三种相态既可以相互转换又可以共存。当水在三相点时，水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下，利用升华原理，使预先冻结的物料中的水分，不经过冰的融化，直接以冰态升华为水蒸汽被除去，从而达到冷冻干燥的目的。 破壁技术，充分释放有效成分 我们知道浆果中含花青素最多的部分是皮和籽，先不说这两部分很难下咽，一般人吃不下去，就算我们强忍吞下，也难以消化吸收，相信很多人知道果皮和果籽经常可以在大便中看到，就是因为人类的肠胃很难消化吸收它们的缘故。
植物细胞动物细胞不同，植物细胞外还有一层厚厚的细胞壁，其主要成分就是纤维素，硬硬的壳把细胞紧紧的包裹在里面。人类的消化液无法破坏植物细胞，要吸收植物的所有营养成分，必须将其外壁破坏。 细胞破壁技术就是通过打破植物细胞壁，营养成分在未遭到破坏的情况下可以完全释放出来，使营养更好地被吸收和保持活性成分的技术，释放植物生化素，最大限度地融合其中的膳食纤维、维生素及其他营养元素。这是当今最先进的食品加工技术。 破壁技术可使有效物质得到充分释放，食品的营养成分和功效作用将提高至少10倍，利于人体吸收。 超微技术，最大化吸收有效成分 冻干花青素采用超微粉碎技术，将九种浆果冻干后破壁粉碎为约2000-3000目（目数越大，分子越小，越容易吸收）的超微粉剂，大约为5μm（微米）的直径。（注：一般人体的毛孔直径为20μ）如此微小分子的花青素粉剂，可以直接被人体肠道所吸收而快速作用于人体，做到最大化吸收有效成分，最大化发挥花青素功能作用。 生活中我们吃的食物，尤其是蔬菜时，都是经过加热（蒸煮煎炒炖）为熟食，食物中的花青素早已失去活性，成为无效物质了，这就是为什么我们日常也经常食用富含花青素的水果蔬菜，却没感受到花青素的强大功效的原因。而冻干花青素采用国际先进的冻干技术，可保持花青素活性，发挥其应有的功效。