首页 -> 应用微波技术提取玫瑰茄色素
 

应用微波技术提取玫瑰茄色素

时间:2008-08-14 08:51:15  浏览:        


玫瑰茄(Hibiscussabdariffal.)又名山茄、苏丹红、美丽纳,是绵葵科木槿属1年生天然色素、食品原料、药用植物,其花萼、种子和叶片均可利用,有几百年的栽培和利用历史,主要分布于印度、东南亚、非洲和南美等地。目前,我国福建、云南、广东、广西等地已大面积种植。玫瑰茄的化学组成主要是有机酸、碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪、花青素和类黄酮类物质。玫瑰茄花萼中含有丰富的花青素,花青素主要是飞燕草素(Delphinidin)和矢车菊素(Cyanidin)的糖甙,玫瑰茄花萼还含有一些类黄酮类物质,这些都是具有抗氧化活性的物质。传统医学认为,玫瑰茄花萼具有清热、解渴、止咳和降血压作用。近年来,国内外对玫瑰茄花萼的保健功能和药理作用进行了广泛深入的研究和报道,进一步确定玫瑰茄具有抗氧化、抗肿瘤、降血压、保护肝脏和心血管等药理作用和药用价值。由于花青素是水溶性色素,所以目前玫瑰茄色素的提取主要以酸性水溶液提取,这种方法生产的色素产品普遍存在着产率较低、提取时间长、产品稳定性能较差等不利方面。微波辅助提取技术是近年来发展的新型提取技术,具有选择性高、耗时少、能耗低、排污量少等优点,是目前国内外天然产物提取的研究热点。研究以玫瑰茄干花萼为原料,对其红色素微波辅助提取工艺进行探索,为玫瑰茄的综合利用提供参考。
1仪器与材料
1.1主要仪器
GalanzWD800微波设备,格兰仕微波炉电器有限公司;756MC型紫外可见分光光度计,上海第三分析仪器厂出品;JA2003型电子天平:上海天平仪器厂;TDA-8002型水浴锅,河北省黄骅航天仪器厂生产;pHs-25型pH计,上海雷磁仪器厂。
1.2主要材料
玫瑰茄,福建永春县供销公司
2实验方法
2.1工艺流程第1期刘宜锋:应用微波技术提取玫瑰茄色素·17·玫瑰茄干花萼→前处理→打碎→称量→加200ml提取液→微波提取→抽滤→提取液
2.2提取率的计算方法
提取率用下列计算:提取率=(A×V)÷(A总×V总)×100%式中A、V为某次提取的吸光度和体积;A总、V总为多次浸提相同量的玫瑰茄花萼,直至浸提液无色,收集各次浸提色素溶液体积和吸光度(玫瑰茄红色素测定液的最大吸收波长为520nm)。
2.3实验条件
据相关文献报道,玫瑰茄花萼中的色素主要为花青素,花青素主要是飞燕草素(Delphindin)和矢车菊素(Cyanidin)的糖甙,是水溶性色素,在酸性溶液中较为稳定。所以,实验以水为提取液,考察微波功率、提取时间、溶液pH,料液比和提取次数对色素提取率的影响。针对这5个因素分别做单因素实验。
2.3.1微波功率实验条件:料液比1:10,微波处理时间80S,提取液pH3.5、提取次数1次,选择微波功率300W、400W、500W、600W、700W、800W结果如图1。
表1单因素实验的因素及水平
2.3.2微波处理时间实验条件:料液比1:10,微波功率500W,提取液pH3.5,选择微波时间60S、70S、80S、90S、100S、110S。结果如图1。
图1微波功率、微波处理时间、提取液pH、料液比及提取次数对提取率的影响
2.3.3提取液pH值实验条件:微波功率500W,微波处理时间80S,料液比1:10,提取次数1次,选择提取液pH值1.5、2.5、3.5、4.5、5.5、6.5。实验结果如图1。
2.3.4料液比实验条件:微波功率500W,微波处理时间80S,提取液pH3.5,提取次数1次,选择料
2.3.5提取次数实验条件:微波功率500W,微波处理时间80S,提取液pH3.5,料液比1:10,选择提
取次数为1、2、3、4次,结果如图1。应用微波提取玫瑰茄红色素的单因素实验结果表明:从玫瑰茄花萼色素采取下列条件能得到较高提取率:提取液为微波功率500W、处理时间100S、提取液pH3.5、料液比1:10、提取次数1次。在此基础上进一步做正交实验,以确定优化浸提条件。
表2 L16(44×32)正交表各因素及水平
试验数据采用DPSv3.01专业版软件进行统计分析,结果如表3、4。
从正交实验结果分析可以看出,在正交实验的5个因数中微波功率为显著因素,实验的最佳组
合为A2B3C2D3F1,最佳提取工艺条件为:微波功率500W、处理时间100S、提取液pH值3.0、料液比
1:10和提取次数1次。则理论最佳提取率为:
V优=y+a+b+c+d+f=0.7901+0.0664+0.0304+0.0384+0.00915-0.0066=92.78%
3结果与讨论
3.1由于玫瑰茄花萼中花青素是水溶性色素,其性质与水具有极好的相似性。玫瑰茄花萼中花青
素成分存于细胞原生质中的液泡内,玫瑰茄色素的浸出过程经历浸润、溶解、扩散、置换等阶段。当
浸出体系中极性分子接受微波辐射能后,通过分子偶极以每秒数十亿次高交频旋转而产生热效
应。在提取时,玫瑰茄的维管米和腺胞系统含水量高,故而吸收微波的速度很快而升温,使细胞内
压增大。当内压超过细胞壁承受能力时,细胞壁破裂,则其内部的色素成分自由流出,进入提取剂
而被溶解,达到提取的目的。
3.2微波功率与提取时间对色素提取率的影响:提取液水是微波能最好的吸收介质,用水提取玫
瑰茄色素微波功率500W处理时间100S就可达到较高的提取率。由于玫瑰茄色素的热稳定性较
差,当提取功率和提取时间继续提高时,色素提取率不再提高,反而会由于温度升高到65℃以上造
成色素损失,所以选择微波提取功率为500W,提取时间100S。
3.3提取液pH值对色素提取液的影响:玫瑰茄的花青素具有酸性体系的稳定性,在提取实验中,
随着pH的增加,色素的颜色由红色向偏橙色偏黄色增加,色素的分子构形慢慢向醌酮式转变,通
过实验,确定提取液pH在3.0时,具有最高的提取率。
3.4料液比对提取率的影响:由于微波加热量是穿透式,热量又产自于分了的高频旋转、摩擦、无
热阻。时间短而且没有热惯溶煤耗量少,料液比仅1:10就使提取率达到92.78%,节省提取剂,大大
减少下道浓缩工序的蒸发量,实现节能省时。
3.5提取级数对提取率的影响:从正交实验和实验数据分析结果可看出,在合适的微波功率。
参考文献:
1]金钦汉.微波化学[M].北京:科学出版社,2001,166-170.
2]李升锋,刘学铭,朱志伟,等.玫瑰茄资源的开发利用[J].食品科技,2003.140(6):86-89.
3]章建浩,陈松,刘海斌,等.食用玫瑰茄红色素的稳定性研究[J].食品科技,2001(1):47-48.
4]刘志伟,文南,郑梦云,微波萃取在食品化学中的应用[J].武汉工业学院学报,2002(2).18-21.
5]李升锋,徐玉娟,张友胜,玫瑰茄花青素提取条件优化研究[J].广东农业科学,2006(11):83-88.
  
】【关闭
 
 搜索信息
 产品分类
v 微波干燥 v 微波杀菌
v 微波烧结 v 微波真空
v 微波萃取 v 微波解冻
v 微波消解 v 微波合成
v 微波等离子 v 微波加热
v 微波化学 v 商业微波炉
v 微波硫化 v 微波专利
v 微波备件
 热点信息 
·凯尔微波致全体客户一封 05-26
·企业文化 05-10
   
 

电话:86 535 6820199/077/288   传真:86 535 6820288     咨询:8618653505872

公司地址:烟台市西盛街28号第一大道1007-1
生产工厂:山东省蓬莱市经济技术开发区上海路1号   邮编:264000  粤ICP备05020791号