花生红衣中原花色素的提取与纯化工艺研究

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花生(Arachis hypogaea)为蝶形花科落花生属,一年生草本植物,是我国主要豆科作物之一,在全国各地均有种植。花生红衣是花生果粒表面包裹的红棕色膜质,作为花生加工过程中产生的副产物,目前还没有得到有效和充分的利用。花生红衣中富含原花色素、白藜芦醇等多种生物活性成分,其中原花色素含量较高。本试验以花生红衣为原料提取原花色素,选取超声波和微波两种常用的提取方法,针对其工艺进行优化和对比。研究表明:(1)分别用香草醛-盐酸法对原花青素标准品配置液和一定浓度花生红衣原花色素提取液进行测定,用分光光度计在400-600nm之间进行光谱扫描,确定两者峰型基本相同,最大吸收峰值均出现在波长500nm处。(2)针对三种溶剂进行超声波提取试验,确定提取花生红衣原花色素得率由大到小顺序为:丙酮>乙醇>甲醇。选择丙酮溶液进行后续试验,单因素试验选取丙酮体积分数、超声波功率、料液比、超声时间和超声次数五个因素。利用Plackett-Burman试验设计对单因素结果进行优化,确定超声波时间20min,提取次数2次。选取丙酮体积分数、超声功率、液料比三个因素进行响应面优化,得各因素对花生红衣原花色素得率影响的显著程度如下:料液比>丙酮体积分数>超声波功率。最佳工艺条件分别为:丙酮体积分数62%,超声波功率120W,液料比47mL/g。此时超声波提取原花色素得率最高,达12.597mg/g。(3)根据微波萃取仪的特点,选择乙醇作为萃取原花色素的溶剂,对乙醇体积分数、微波功率、料液比、微波时间、提取次数五个因素进行单因素试验,经过Plackett-Burman试验设计优化单因素试验结果,确定微波提取时间为20s,提取次数为2次。设计微波功率、乙醇体积分数、液料比三个因素的响应面优化试验,得到各因素对花生红衣原花色素得率影响的显著程度为:乙醇体积分数>微波功率>料液比,优化结果为微波功率528W,乙醇体积分数55%,液料比22mL/g。此时微波辅助提取原花色素得率最高,为11.32mg/g。(4)使用四种不同性质的大孔吸附树脂对花生红衣原花色素粗品进行静态吸附和解吸试验,选择其中吸附率和解吸率最高的HPD750型大孔树脂进行后续试验。确定动态吸附条件为:上样液pH值4.0,上样液浓度2mg/mL,上样速度3mL/min;动态解吸条件为:洗脱液为体积分数60%的乙醇溶液,洗脱液流速为2mL/min,洗脱液pH值为7.0,洗脱剂用量为75mL,该条件下吸附率与解吸率最高。(5)分别用试验所获得的最优条件提取和纯化花生红衣原花色素,经真空冷冻干燥后得到原花色素提取物的纯度为93.27%和92.46%。
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