摘要 采用超聲波輔助提取技術(shù)獲得紫薯花青素，通過試驗(yàn)優(yōu)選最佳提取工藝并分析其抗氧化活性。采用L9（34）正交試驗(yàn)，以花青素浸提量為考察指標(biāo)，優(yōu)選最佳提取工藝；以水楊酸捕獲法分析花青素對·OH自由基的清除能力。結(jié)果表明，紫薯花青素超聲浸提的最佳工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)80%、提取時(shí)間20 min、提取溫度25 ℃、料液比1∶20。此工藝條件簡單方便，穩(wěn)定性好，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。紫薯花青素穩(wěn)定性好，抗氧化活性強(qiáng)，安全性高。

關(guān)鍵詞 紫薯；花青素；提取工藝；抗氧化活性；水楊酸捕獲法

中圖分類號 TS264.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0239-02

Abstract Purified anthocyanin was obtained by ultrasonic assisted extraction.The optimum extraction process was optimized and its antioxidant activity was analyzed.The optimal extraction process was optimized by using L9（34） orthogonal test and taking anthocyanin extractire amount as index，and the extraction ability of anthocyanin to ·OH free radical was analyzed by salicylic acid capture method.The results showed that the optimum extraction conditions were as follows：the volume fraction of ethanol was 80%，the extraction time was 20 min，the extraction temperature was 25 ℃，and the ratio of material to liquid was 1∶ 20.This process conditions are simple and convenient，with good stability，can be used for industrial production.Solanum tuberdsm anthocyanin have good stability，strong antioxidant activity and high safety.

Key words Solanum tuberdsm；anthocyanin；extraction process；antioxidant activity；salicylic acid capture method

花青素（Anthocyanidin），屬類黃酮化合物。花青素存在于植物細(xì)胞的液泡中，可由葉綠素轉(zhuǎn)化而來，是一類水溶性天然色素。在植物細(xì)胞液泡不同的pH值條件下使花瓣呈現(xiàn)不同的顏色。在酸性條件、堿性條件下分別呈紅色（或紫色）、藍(lán)色，其顏色的深淺與花青素的含量呈正相關(guān)性，可用分光光度計(jì)快速測定[1-2]?；ㄇ嗨亟Y(jié)構(gòu)中含有多個(gè)酚羥基，可作為羥基供體，是一種自由基清除劑，已成為天然抗氧化劑開發(fā)的重要對象。

紫薯的薯肉呈紫色至深紫色。紫薯富含硒元素和花青素，是花青素的主要原料之一。由于紫薯花青素特有的?；鶊F(tuán)，對光、熱等的敏感度下降[3-4]，較之一般無?；鶊F(tuán)的花青素，紫薯花青素具有更好的耐光性和耐熱性。本文以紫薯花青素為研究對象，采用超聲波輔助技術(shù)進(jìn)行提取，對其超聲波提取工藝及條件進(jìn)行優(yōu)選試驗(yàn)，并分析紫薯中花青素的抗氧化活性，以期為紫薯的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為紫薯，購自西安市長安區(qū)何家營菜市場。試驗(yàn)試劑有二氯甲烷、1，8-二羥基蒽醌、硫酸亞鐵三水合醋酸鈉、乙醇、醋酸鎂、甲醇、TPTZ（2，4，6-三吡啶基-S-三嗪）、鹽酸、鐵粉、冰醋酸、三氯化鐵，均為分析純，購置于西安化學(xué)試劑廠。試驗(yàn)儀器有BILON-650CT超聲波提取機(jī)（上海比郎儀器制造有限公司）、CJJ-931磁力攪拌器（江蘇環(huán)宇科學(xué)儀器廠）、UV-2550 紫外分光光度計(jì)（日本島津）、RE-5210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花青素提取工藝。取新鮮紫薯清洗晾干，切成1～3 mm的薄片置于40 ℃干燥箱中，低溫烘干4 h。粉碎后過40目篩，備用。在100 mL燒杯中放入5.0 g紫薯粉，并加入一定量的75%乙醇浸潤，密封，電磁攪拌[5-6]。然后調(diào)超聲波功率為100 W，在一定溫度下用超聲波提取一定時(shí)間，趁熱抽濾，抽濾結(jié)束后取過濾樣品離心（3 000 r/min）10 min，得到澄清的花青素上清液，將上清液稀釋10倍，放入紫外分光光度計(jì)中，在波長為530 nm條件下測定吸光度[7-9]，3次重復(fù)，記錄試驗(yàn)結(jié)果，取平均值。

1.2.2 花青素標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。準(zhǔn)確配制質(zhì)量濃度為0.50 mg/mL的花青素標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別吸取0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.50 mL置于10支10 mL具塞比色管中，各加入甲醇溶液至1.0 mL，然后加入正丁醇-鹽酸溶液（體積比為95∶5）6.0 mL和2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硫酸鐵銨溶液（臨用時(shí)配制）0.2 mL，搖勻后，置沸水浴中加熱40 min，然后迅速冷卻，在波長為530 nm下測定花青素標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。

1.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇4個(gè)因素，即乙醇體積分?jǐn)?shù)（A）、超聲時(shí)間（B）、超聲溫度（C）、料液比（D），每個(gè)因素設(shè)置3個(gè)水平，以花青素的浸提量（mg/g）為考察指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，如表1所示。

1.4 紫薯花青素抗氧化作用分析

·OH是一種毒性強(qiáng)、難清除的氧自由基，會損傷機(jī)體組織器官的生物功能。試驗(yàn)中采用水楊酸捕獲法[10-11]，即利用Fenton反應(yīng)產(chǎn)生高活性的·OH自由基，能與水楊酸結(jié)合并生成有色物質(zhì)，但若在反應(yīng)體系中加入抗氧化物質(zhì)（·OH自由基清除劑），則與水楊酸結(jié)合的·OH自由基數(shù)量減少，從而減少有色物質(zhì)生成量[11-12]。將不同濃度的紫薯提取物分別加在Fenton反應(yīng)體系中，并監(jiān)測吸光度的變化，計(jì)算·OH自由基的清除率，可以體現(xiàn)出抗氧化物質(zhì)的活性。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

以花青素標(biāo)準(zhǔn)液的濃度（mg/mL）為橫坐標(biāo)，在530 nm處吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示?？梢钥闯觯ㄇ嗨卦?.005～0.030 mg/mL的濃度范圍內(nèi)線性良好，所得回歸方程為y=40.66x+0.08，R2=0.998 5。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

如表2所示，各個(gè)因素及其交互作用對結(jié)果影響的主次順序?yàn)槌晻r(shí)間（B）>料液比（D）>超聲溫度（C）>乙醇體積分?jǐn)?shù)（A）。最優(yōu)組合為A2B3C1D4，即超聲波輔助提取紫薯花青素的最優(yōu)提取條件為提取劑中乙醇體積分?jǐn)?shù)80%、提取時(shí)間20 min、提取溫度25 ℃、料液比1∶20，該試驗(yàn)條件下所得提取液的浸提量為0.71 mg/g[11]。

2.3 紫薯花青素的抗氧化活性

BHT的化學(xué)名稱為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，中文名為抗氧化246，是食品加工常用的一種化學(xué)合成的抗氧化劑。試驗(yàn)中將不同濃度的紫薯花青素與BHT的抗氧化活性進(jìn)行比較，結(jié)果如圖2所示。2種物質(zhì)均能較強(qiáng)地清除由Fenton反應(yīng)所產(chǎn)生的·OH自由基，紫薯花青素與BHT的抗氧化活性相當(dāng)，而紫薯花青素具有更高的安全性[11-12]。

3 結(jié)論

超聲波輔助提取技術(shù)具有快捷方便和安全性高的優(yōu)點(diǎn)。研究中利用超聲波提取法，以花青素的浸提量為評價(jià)指標(biāo)，確定其最佳提取工藝條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)80%、提取時(shí)間20 min、提取溫度25 ℃、料液比1∶20[11]。經(jīng)同時(shí)選取常見的、毒性強(qiáng)、難清除的·OH自由基為對象，考察紫薯花青素的抗氧化能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫薯花青素的抗氧化活性與BHT的抗氧化活性相當(dāng)[11-12]，但紫薯花青素具有更高的安全性。這為天然抗氧化劑的研究開發(fā)提供了理論依據(jù)[13-16]。

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