不同方法提取板栗壳棕色素的研究

不同方法提取板栗壳棕色素的研究微波 提纯 分离 天然产物研究

基研础究

食品研究与开发

第1第期 20 7 0年7 3月 1 卷1== 3 I

不同方法提取板栗壳棕色素的研究梁建兰，刘秀凤。 -侯亚涛高宏宝常学东 一，, - (闹北科技师范学院食品工程系， 1河北昌黎 0 6 0; . 6 6 0 2河北省板栗工程技术研究中心，河北秦皇岛 0 60 ) 60 4摘要：以板栗壳为原料，对其棕色素的不同提取工艺和提取效果进行比较。过正交试验得到微波提取法最佳提取通

条件为：提取剂为 4%乙醇，取时间 9,波功率 6 0W,液比 1 (: )提取 6次，取率为 91,声波提 0提 0S微 4料：g 8 mL,提 .%超

取法最佳提取条件为：温度 6 0℃,提取剂为 5 0%的乙醇，料液比 18 gm,:(: L)时间 9 i, 0m n超声波功率 8提 Ow,取 8次，提取率为 8 . 6%。结果表明：微波提取法比超声波提取法的提取率高，作用时间短，节约成本，是一种短时、高效的提取方法。

关键词：栗壳；色素；板棕微波提取；超声波提取

St dyo t a t n fBr wn Pi m e si e t ut elb fe e eho s u n Ex r c i o o g nt n Ch sn o Sh l yDi r nt M t d

L AN Ja— a , I u f n , I G n ln L U Xi— e g HOU Y— a AO Ho g b o, HAN u— o g, i a to,G n— a C G X e d n,

( . b i r l ies yo ce c n e h oo y De at n f o dE gn e, h n l0 6 0 He e, hn; 1He e Noma Unvri f in ea dT c n lg, p r t S me t o n ie r C a gi 6 6 0, b iC ia oF

2 C etu E g er g eerhC ne ee, ih ag a 60 4 H b iC ia . h s t ni ei sac et o H b i Qn und o 60, ee, hn ) n n nR rf 0Ab t a t s r c:Th rwnp g e te ta to r m h sn t h l b i e e tmeh d ssu id wi ￣h g n l eb o im n xr cin fo c e t u el yd f rn to swa t d

e, t o o o a s f h e p rme t h p i u c n iinwa: nmir wa ea sse xr cin u d r6 0 W r9, ai fmaei l x e i n e o t m o d t s i c o v sitd e ta to, n e 4 f 0 S r t o tra t m o o ot i udwa : t 0% eh n le ta td sxt e n xr ci gr t su o9 1%, yu ta o n, n e olq i s18wi 4 h t a o, x rc e i m sa d e ta t aewa pt . i n b l su d u d r r 8 r9 n rtoo tra ol u dwa: t 0% e h n 1 e ta td eg t i se ta t gr t s 0 W f 0 mi . ai fmae ilt i i s 18wih5 o q t a o. xr ce ih me xr c i aewa t n

u o 89% .M ir wa e sitd e ta t n h s a ih xr cin t a l a o n i h r wn ime t p t . c o v a sse xr c i a hg e ta to h n u t s u d n t e b o pg n . o r e ta t nwiht ec a a t rsi so h r—t n ih yefcie x r ci t h h r ce it f o t i a dh g l f tv . o c s me e K e r s:c e t u h l;b o ime t;mir wa e s itd e ta to y wo d h sn t el rwnp g n s s co v -a sse xr cin;uta o n x rc in lr s u de ta t o

基金项目：国家农业科技成果转化资金项目(0 8 2 0 0 4; 2 0 GB A20 1 )河北省科技厅科学研究资助项目(9 3 0 1一 ) 0 2 10 D 1作者简介：梁建兰 (9 7 )女( )讲师，士， 17一，汉，硕主要从事农产品加工方面的研究。 通讯作者：常学东( 97 )男， 1 6一，教授。

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K h oK e a. at l u f ao n h rc a i i i itr a o f o p e o o ia ef m b n n ( s a inu . e zt n o l h n l x s o a a a Mu aS pe tm L ) i i py d r

[3周坚，楚筠， 1】万沈汪洋.甜柿多酚氧化酶特性的研究及褐变控制 f. J食品科学， 05 2 () 0 6 1 20,61:— 3 6

p eJ A r 0dC e S 0 18 6)2 0,93:4 6 14 el] giF 0 hm(0 2 - 5 1 0 14 ()14 - 4 9[. c,

[]建韶， 1黄 4田宏现 .藕中多酚氧化酶的性质【 _大学学报，莲 J吉首】2 0, 32: 2 8 0 2 2 ()8 - 4

[]李晓莉， 8沈金玉，黄家音 .山药多酚氧化酶特性研究忉.精细化工，2 0, 27:2 - 2 0 5 2 () 7 5 9 5

[] 1袁江兰， 5胡征，康旭，羊肚菌多酚氧化酶性质的研究[食品等.日科学，0 5 2 () 5 6 2 0, 66:— 7 6

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Plp e00iae rm T r (ooai suet)ad P to 0yh nlx ss Fo ao C l s ec l a n oa d c a n t (o n mtbrsm rR mao[ . odC e it (0 0— 1 6, Sl u eou v . o n )]Fo hm s y 38 8 4 ) a u a J rS19,_3:5 -5 99 6 ()3 1 3 9 4

【】鲍金勇， 1 7赵国建，梁淑如.香蕉皮多酚氧化酶和过氧化物酶特性的研究[】品科技， 0 51) 7 2 J.食 2 0 (1:— 0 1

f8 1】郑杰，冯作山，宗林，新疆阿魏菇多酚氧化酶特性研究【.刘等. J】食品科学， 05 2 ()5— 9 20,63: 6 5

【l AC OS E e moaeG y王璋. l】Y K IS TD d gn u,景红桃和白花桃中多酚氧

化酶性质的研究【 _品与机械，0 5 2()2— 6 J食】 20, 12: 3 2

【】 1王璋 .品酶学[】 9食 M.北京：中国轻工业出版社，9 2 2 6 2 8 19:6— 6

【]吴继红， l 2蔡同一.疆无核白葡萄多酚氧化酶特性的研究【 .新 J食 J品工业科技，0 3 2 (:5 3 2 0, 4 )3— 7 4收稿日期：0 9 0— 4 20— 8 2

不同方法提取板栗壳棕色素的研究微波 提纯 分离 天然产物研究

1 4

第卷期第3 1 7

刚

食品研究与开发风a口研九司丌，叉

基研础究

板栗 (at e o i i aBu )属壳斗科 ( a cs n a ls n l a m ls me Fg

1 mL的上清液于 1 0 mL的棕色容量瓶，用无水乙醇定容，再取 0 L的溶液于 1 mL的容量瓶定容，用紫 .m 5 0

ca ) ee栗属乔木经济植物，主要分布于北半球温带及亚热带。我国大部分地区均有分布，尤其以华北和长江流域栽培集中，量最大『产 J J。近年来，国板栗产量达我到全世界年产量的 6 0%以上[因此对板栗的加工生 2 1,产以及如何创造更多的经济效益就显得非常重要。板栗壳是板栗加工中的废弃物，研究发现，板栗壳含有多种成分[其中板栗壳色素是组成之一， 3 1,它水溶性好、着色力强、性质稳定，且具有抗氧化和抑菌作用，是

外一可见分光光度计在 4 0 m出的吸光度，试验通过 8 n

乙醇浓度、提取功率、微波(超声波 )作用时间、提取温度及料液比的单因素试验，并在此基础上进行正交试验，以确定微波 (超声波 )提取板栗壳棕色素的最佳条件。1最佳提取方法的确定 . 5分别用微波、超声波提取法的最佳条件，提取棕

色素直到所得溶液为无色，通过旋转蒸发、真空浓缩， 在3 0℃~ 5 3℃下干燥，得到棕色粉末状色素，以确定最佳提取方法。

目前世界上并不多见的性质稳定的天然食用色素，开发价值极高。如今在食品行业中使用的合成色素其安全性问题日益严重，我国仍以合成色素使用为主，且所以天然色素的开发和利用就显得非常迫切同。目前，多方法被用来提取板栗壳棕色素 o其许/,

板栗壳棕色素提取率僦2结果与分析

棕色素溧壳xO l0%

中微波提取法和超声波提取法因其提取时间短，能强化提取等特点，引起人们的高度重视和研究兴趣同

。本文以板栗壳为原料，重点研究了微波提取法和超声波提取法提取板栗壳棕色素工艺条件的优化，采取分光光度法测定提取物中板栗棕色素的吸光度，以板栗壳棕色素的提取率为指标，对 2种方法进行了比较，以期得到一种更简单易行、高效的提取方法，为板栗壳棕色素的研究和生产提供理论技术参考。1材料与方法

21微波提取法对板栗壳棕色素吸光度的影响 . 根据单因素试验，出乙醇提取浓度、选微波功率、

作用时问、液比 4个因素，料进行 k (4交试验， 3正 )试验结果见表 1。表 1微波提取法正交试验结果Ta l O r h g n lt s e u t fm i r wa e a ss e x r c i n be 1 t o o a e tr s ls o c o v sitd e ta t o

1材料 . 1

新鲜板栗壳产自河北省遵化市。 1仪器与设备 . 2 U 7 9紫外一 V5可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司； G微波炉：乐金电子电器有限公司； L K 50D Q 20 B数控超声波清洗器：江苏昆山市超声仪器有限公司； 2一 0 0真空干燥箱：上海精密实验设备 D F65有限公司；一 0旋转蒸发仪： R 21上海申胜生物技术有限公司；F D 7实验室粉碎机：海嘉定粮油仪器有限 JS一 0上公司； H S H—数显恒温水浴锅：江苏金坛市医疗器械仪器厂；无水乙醇，分析纯。

结果表明，影响因素中以乙醇浓度对棕色素的提取效果影响最大，其它影响因素较小，由表 1可知，各因素影响大小顺序为 A> B> C> D,最佳组合为 ACBD,。 即乙醇浓度为 4 0%,提取时间为 9微波功 0, s率为 60W, 4 料液比为 1。: 8 22超声波提取对板栗棕色素吸光度的影响 .

1紫外可见光谱最大吸收波长的确定 - 3对板栗壳提取棕色素后的乙醇溶液在可见光区 30Bl6 0 m测其吸光度，确定该色素在可见光下 0 i 0 l~ n的最大吸收波长为 4 0 m,以以下试验的吸光度都 8所 n选择 4 0n 8 m处测定。

根据单因素试验，出超声波功率、时间、选作用作用温度、料液比、提取浓度 5个因素，行 L (乙醇进， 4) 正交试验，试验结果见表 2。从表 2的试验结果可以看出

影响因素中以作用温度对棕色素的提取效果影响最大，其次为乙醇浓度，

1提取方法 . 4

称取 2被粉碎过 2 g 0目筛的板栗壳，以一定浓度的乙醇作为提取剂，调节好提取条件，分别用超声波提取法、波提取法进行提取。将提取液离心分离，微取

不同方法提取板栗壳棕色素的研究微波 提纯 分离 天然产物研究

基研础究表 2超声波提取法正交试验结果

食品研究与开发! ! ! !!竺竺！ 竺竺竺竺 !

第1第期 20 7 0年7 3月卷

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热由表及里热传导所需的时间，迅速省时，节约能源， 降低成本。微波辅助提取法使用 4 O%的乙醇作溶剂，比超声波提取法使用 5%乙醇的成本更低。 O3结论

: 竺！ ! ! ! !:竺竺堡竺

试验号 A功率，时间/IC,料液比 g E乙醇浓%体积分数) wB m 温度℃D n 度，(吸光度

1微波提取板栗壳棕色素的最佳条件是： )乙醇浓度 4%, O时间 9, 0s功率 60W, 4 料液比 1。: 8

2超声波提取法提取板栗壳棕色素的最佳条件是： )温度 6 0℃,乙醇浓度 5 0%,料液比 18时间 9 i,:, 0m n功率 8 0w。 3最佳提取工艺条件下，波提取法和超声波提 )微

取法的色素提取率分别为 91 .%和 8 6 .%。 4微波提取法由于快速、、的特点，天 )节能高效符合然能源的高效开发和生产过程的节能、、环保安全的发展趋向，比较适合于板栗壳棕色素类天然色素的提取。 参考文献：[】郑万钧. 1 1 中国树木志.二卷【】第 M.北京：中国林业出版社， 9 3 18:20—27 2320

[蔡荣，花，春节. 2】虢佳祁板栗产业发展现状、在问题及对策分析存

其它影响因素较小。由表 2可知，因素影响大小顺序各为 C E D B A,>>>>最终组合为 cEDB, 3。 1即温度为 6℃, 0 乙醇提取浓度为 5 0%,料液比为 18:,作用时间为 9 i, 0m n超声波功率为 8 0 w。 2两种提取方法试验结果的比较 . 3根据 2 1 2 .和 . 2的结果列出不同提取方法比较的结果表，见表 3。表 3不同提取方法比较结果Ta l Co be3 mpa io fd fe e te t a to e h d rs n o i r n x r c i n m t o s

[. J中国果菜， 0 715—

3] 2 0 () 2 5:

【赵德义， 3】高文海，花成文，板栗壳化学成分的初步研究[ .等. J陕西]林业科技，0 34 ()— 2 0,72: 3 1

[刘平， 4 ]李云雁，罗渊，板栗壳棕色素对活性氧自由基的清除作等.用[. J食品科技， 0 () 7— 7】 2 82: 5 18 0 1

[李云雁， 5】宋光森 .板栗壳色素抑菌性的研究[ .农业科技， J湖北】20 () 3 6 0 45:— 5 6【】曾顺德，巨荣， 6漆张迎君 .天然食用色素的提取、纯化及应用【. J]食品研究与开发，0 42 6:— 1 2 0, ) 9 8 5( 7

[吴雪辉， 7】黄敏胜，张志远，板栗壳食用色素的提取工艺条件研等.究f _品科技， 0 4 ) 7 5 J食 1 20 (:— 9 45【刘平， 8]李云雁 .栗壳色素超声波提取方法研究叨.苏农业科板江学， 0 74:9— 9 2 0 () 6 18 1

[吴春华，研， 9】张加秦永剑，微波辐射提取板栗壳棕色素的研究等.[. J林产化学与工业，0 7 71 1 1 14] 20, (:— 2 2 )2

由表 3可以看出，波提取法的提取率比超声波微提取法有所增加，取次数降低，提取时间大为缩提且短。由于微波提取法的均匀加热作用，省去了常规加

【】 1郑剑 .临界流体技术萃取板栗壳色素的研究棚.品研究与开 0超食发，0 8 98:8— 9 20, ()1 8 10 2

收稿日期：0 9 1— 3 20—22

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