火龍果皮紅色素提取工藝分析研究畢業(yè)論文

1、火龍果皮中紅色素的提取及穩(wěn)定性研究摘要以火龍果皮為試材，研究了火龍果色素物質(zhì)的提取及其穩(wěn)定性?；瘕埞ぜt色素是一種水溶性天然紅色素，溶于乙醇、丙酮、醋酸、酒石酸、檸檬酸等水溶液?；瘕埞ぜt色素乙醇溶液的最大吸收峰波長(zhǎng)為536nm ，提取液顏色為紫紅色?；瘕埞ぜt色素乙醇提取的最佳工藝條件：溫度30、液固比15:1、pH 4.5、20min、45%乙醇。影響火龍果皮紅色素提取的因素主次順序?yàn)椋阂掖紳舛扔绊懽畲?，其次是pH對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響：(1)不同pH對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性有顯著影響。紅色素在pH5-6時(shí)更穩(wěn)定。在弱酸性條件下，色素物質(zhì)的紅色加深，穩(wěn)定性增強(qiáng)；在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下，色素

2、物質(zhì)由鮮紅色變?yōu)辄S色，破壞色素物質(zhì)的穩(wěn)定性。(2)火龍果紅色素對(duì)溫度敏感，50(3)檸檬酸和酒石酸加深溶液的顏色，但不能改變紅色素的穩(wěn)定性，反而促進(jìn)紅色素的分解，隨著其濃度的增加而增加。其中，火龍果皮紅色素的穩(wěn)定性受檸檬酸影響較大，酒石酸次之。(4)護(hù)色劑VC對(duì)火龍果的紅色素沒(méi)有保護(hù)作用，但對(duì)紅色素有破壞作用，VC濃度越大，對(duì)紅色素的破壞越大。關(guān)鍵詞：火龍果皮 紅色素 提取穩(wěn)定性目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc310198298 前言： PAGEREF _Toc310198298 h 1 HYPERLINK l _Toc310198299 一、材料與方法 P

3、AGEREF _Toc310198299 h 1 HYPERLINK l _Toc310198300 1.1測(cè)試材料和試劑 PAGEREF _Toc310198300 h 1 HYPERLINK l _Toc310198301 1.2主要儀器設(shè)備 PAGEREF _Toc310198301 h 1 HYPERLINK l _Toc310198302 1.3測(cè)試方法 PAGEREF _Toc310198302 h 2 HYPERLINK l _Toc310198303 1.3.1從火龍果皮中提取紅色素的工藝： PAGEREF _Toc310198303 h 2 HYPERLINK l _Toc3

4、10198304 1.3.2從火龍果皮中提取紅色素 PAGEREF _Toc310198304 h 2 HYPERLINK l _Toc310198305 2 . .乙醇提取 PAGEREF _Toc310198305 h 2 HYPERLINK l _Toc310198306 2.1火龍果皮中紅色素的光譜特征及測(cè)定方法 PAGEREF _Toc310198306 h 2 HYPERLINK l _Toc310198307 2.2乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響 PAGEREF _Toc310198307 h 2 HYPERLINK l _Toc310198308 2.3 pH對(duì)火龍果皮紅色

5、素提取的影響 PAGEREF _Toc310198308 h 2 HYPERLINK l _Toc310198309 2.4液料比對(duì)火龍果皮紅色素的影響 PAGEREF _Toc310198309 h 2 HYPERLINK l _Toc310198310 2.5提取時(shí)間對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響 PAGEREF _Toc310198310 h 3 HYPERLINK l _Toc310198311 2.6提取溫度對(duì)火龍果色素 PAGEREF _Toc310198311 h 3提取的影響 HYPERLINK l _Toc310198312 2.7火龍果皮中提取紅色素的多因素正交試驗(yàn) PAGER

6、EF _Toc310198312 h 3 HYPERLINK l _Toc310198313 3火龍果皮中紅色素的穩(wěn)定性 PAGEREF _Toc310198313 h 3 HYPERLINK l _Toc310198314 3.1 pH值對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。 PAGEREF _Toc310198314 h 3 HYPERLINK l _Toc310198315 3.2提取溫度對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。 PAGEREF _Toc310198315 h 3 HYPERLINK l _Toc310198316 3.3檸檬酸和酒石酸對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響 PAGEREF _Toc

7、310198316 h 3 HYPERLINK l _Toc310198317 3.4 VC對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的 PAGEREF _Toc310198317 h 影響3 HYPERLINK l _Toc310198318 1.1火龍果紅色素 PAGEREF _Toc310198318 h 4的吸收光譜特征 HYPERLINK l _Toc310198319 1.2乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響 PAGEREF _Toc310198319 h 4 HYPERLINK l _Toc310198320 1.3 pH對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響 PAGEREF _Toc310198320 h 5

8、 HYPERLINK l _Toc310198321 1.4液料比對(duì)火龍果皮紅色素的影響 PAGEREF _Toc310198321 h 5 HYPERLINK l _Toc310198322 1.5提取時(shí)間對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響 PAGEREF _Toc310198322 h 6 HYPERLINK l _Toc310198323 1.6提取溫度對(duì)火龍果色素 PAGEREF _Toc310198323 h 6提取的影響 HYPERLINK l _Toc310198324 1.7火龍果皮中提取紅色素的多因素正交試驗(yàn) PAGEREF _Toc310198324 h 7 HYPERLINK l

9、 _Toc310198325 2.火龍果皮紅色素穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 PAGEREF _Toc310198325 h 9 HYPERLINK l _Toc310198326 2.1 pH值對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。 PAGEREF _Toc310198326 h 9 HYPERLINK l _Toc310198327 2.2溫度對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。 PAGEREF _Toc310198327 h 10 HYPERLINK l _Toc310198328 2.3檸檬酸和酒石酸對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響 PAGEREF _Toc310198328 h 10 HYPERLINK l

10、_Toc310198329 2.4 VC對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的 PAGEREF _Toc310198329 h 影響11 HYPERLINK l _Toc310198330 3. 測(cè)試結(jié)論 PAGEREF _Toc310198330 h 11 HYPERLINK l _Toc310198331 1.火龍果皮中紅色素的提取 PAGEREF _Toc310198331 h 12 HYPERLINK l _Toc310198332 1 . 1 、火龍果皮紅色素的光譜特性： PAGEREF _Toc310198332 h 12 HYPERLINK l _Toc310198333 1.2 .乙醇濃度對(duì)

11、火龍果皮紅色素提取的影響： PAGEREF _Toc310198333 h 12 HYPERLINK l _Toc310198334 從火龍果皮中提取紅色素的 PAGEREF _Toc310198334 h 1.3PH ： 12 HYPERLINK l _Toc310198335 1.4 .液料比對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響： PAGEREF _Toc310198335 h 12 HYPERLINK l _Toc310198336 1.5 .提取時(shí)間對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響： PAGEREF _Toc310198336 h 12 HYPERLINK l _Toc310198337 1.6提取時(shí)

12、間對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響： PAGEREF _Toc310198337 h 12 HYPERLINK l _Toc310198338 1.7 .從火龍果皮中提取紅色素的 PAGEREF _Toc310198338 h 多因素正交試驗(yàn)： 13 HYPERLINK l _Toc310198339 2.火龍果皮中紅色素的穩(wěn)定性 PAGEREF _Toc310198339 h 13 HYPERLINK l _Toc310198340 2.1 . PH對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的 PAGEREF _Toc310198340 h 影響： 13 HYPERLINK l _Toc310198341 2.2 .

13、貯藏溫度對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響： PAGEREF _Toc310198341 h 13 HYPERLINK l _Toc310198342 2.3檸檬酸、酒石酸有機(jī)酸和保色劑VC對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響： PAGEREF _Toc310198342 h 13 HYPERLINK l _Toc310198343 4. 參考文獻(xiàn)： PAGEREF _Toc310198343 h 14前言：顏料是飲料、酒類(lèi)、糕點(diǎn)、糖果等食品添加劑的重要組成部分，廣泛用于化妝品和醫(yī)藥著色。顏料通常分為兩類(lèi)：合成顏料和天然顏料。與合成色素相比，天然色素多來(lái)自動(dòng)植物組織，對(duì)人體一般安全；有些天然色素本身就具有營(yíng)

14、養(yǎng)作用，有些還具有一定的藥理作用1 。研究發(fā)現(xiàn)，一些合成色素可能在體內(nèi)形成致癌物質(zhì)，對(duì)人體健康有害，而許多天然食用色素具有特殊的生物活性，如花青素具有抗氧化、降血脂、抗腫瘤等作用， 2 因此，世界天然色素領(lǐng)域正在以?xún)杀队诤铣缮氐乃俣瓤焖僭鲩L(zhǎng)。又稱(chēng)仙人果、情人果等，是仙人掌科多肉植物，原產(chǎn)于墨西哥等中美洲沙漠地區(qū)。 3原產(chǎn)于墨西哥、巴西等中美洲至南美洲，中國(guó)、中國(guó)等地均有栽培?；瘕埞饕譃榧t皮白肉、黃皮白肉、紅皮紅肉火龍果三種。紅皮果肉，尤其是紅皮紅肉火龍果，含有大量的天然紅色素。仙人掌紅色素?zé)o明顯的急性毒性和致突變性，作為食用色素相對(duì)安全4 ?；瘕埞じ缓t色素?；瘕埞な腔瘕埞庸さ母碑a(chǎn)

15、品。果皮在食用和加工過(guò)程中經(jīng)常被丟棄，這無(wú)疑是一種巨大的浪費(fèi)。因此，提取果皮色素不僅可以拓寬色素的種類(lèi)。它可以滿(mǎn)足人們對(duì)天然色素日益增長(zhǎng)的需求，可以使自然資源更加合理有效地開(kāi)發(fā)，從而提高其產(chǎn)品的附加值。研究火龍果皮紅色素的提取及其性質(zhì)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。本實(shí)驗(yàn)研究火龍果皮紅色素的提取方法和穩(wěn)定性，為天然紅色素的開(kāi)發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)和有價(jià)值的依據(jù)。一、材料與方法1.1 測(cè)試材料和試劑崇左市集市購(gòu)入的紅皮白肉火龍果。95% 乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、抗壞血酸 (Vc)、酒石酸、檸檬酸1.2 主要儀器設(shè)備主要儀器設(shè)備預(yù)覽722可見(jiàn)分光光度計(jì)順寧恒平科學(xué)儀器SP-200旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀亞榮生化設(shè)備低速離心機(jī)飛哈分析

16、儀器PHS3C型實(shí)驗(yàn)PH計(jì)亞榮生化設(shè)備電子天平梅特勒-托利多HH-6數(shù)顯恒溫水溶鍋奧華儀器循環(huán)水真空泵鞏義魯華儀器XX公司1.3 測(cè)試方法1.3.1從火龍果皮中提取紅色素的工藝流程：火龍果皮-清洗-烘干-粉碎果粉-色素提取-過(guò)濾-收集濾液-旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀脫乙醇-色素提取-低溫真空濃縮-紅色素。1.3.2火龍果皮紅色素提取將火龍果皮清洗干凈，去掉果皮上的綠葉和莖，用濾紙擦干果皮表面的水分，用電子天平稱(chēng)其重量（M1），自然晾干；將其粉碎成果皮粉，稱(chēng)重（M2），用計(jì)算火龍果果皮的含水量；稱(chēng)取火龍果皮粉，0.25g按液料比20 ： 1 （ml / g）加入40%乙醇，在該溫度35下提取30分鐘。抽濾后，取

17、濾液，用等濃度乙醇稀釋至25ml。 3500r/min，25離心2. 乙醇提取法2.1 火龍果皮中紅色素的光譜特征及測(cè)定方法取火龍果皮紅色素提取物5ml ，置于光學(xué)直徑1cm的比色皿中，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在可見(jiàn)光區(qū)400nm-600nm左右進(jìn)行掃描，測(cè)定其吸收光譜，攜帶在最大吸收峰下的波長(zhǎng)處流出。比色法，測(cè)定其吸光度，表示火龍果皮中紅色素的含量。乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響10%、20%、 30 %、 40 %、 50 %、 60 % 的乙醇溶液作為浸出溶劑。分別稱(chēng)取0.25g的火龍果皮粉按液料比1:20（ml/g）加入不同濃度的乙醇。室溫萃取30min。35然后抽濾后，取濾液用等濃

18、度乙醇稀釋至25ml.3500r/min 25，離心5min，取上清液，測(cè)定536mn處的吸光度值2.3 pH對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響分別稱(chēng)取0.25g火龍果皮粉，按料液比20：1加入50%乙醇。將不同濃度的HCl或NaOH逐滴加入提取物中并攪拌以將pH 調(diào)節(jié)至3-1.1。調(diào)整萃取溫度，35在不同的 pH 下萃取 20 分鐘。然后抽濾后，取濾液用等濃度乙醇稀釋至25ml.3500r/min 25，離心5min，取上清，在536mn處測(cè)定吸光度值A(chǔ) ，記錄顏色變化，分析2.4 液料比對(duì)火龍果皮紅色素的影響分別稱(chēng)取0.25g火龍果皮粉，按照10:1-60:1的不同液料比加入40%乙醇。室溫萃取3

19、0min。35抽濾后，取濾液用等濃度乙醇稀釋至25ml.3500r/min 25，離心5min，取上清液，測(cè)定536mn處的吸光度值A(chǔ) 2.5 提取時(shí)間對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響稱(chēng)取0.25g火龍果皮粉，按料液比20：1加入40%乙醇。在10min-60min的不同提取時(shí)間下調(diào)節(jié)溫度進(jìn)行提取。35抽濾后，取濾液用等濃度乙醇稀釋至25ml.3500r/min 25，離心5min，取上清液，測(cè)定536mn處的吸光度值2.6 提取溫度對(duì)火龍果色素提取的影響稱(chēng)取0.25g火龍果皮粉，按料液比20：1加入40%乙醇。 25C80不同提取溫度提取30min。抽濾，取濾液，用等濃度乙醇稀釋至25ml。 35

20、00r/min、 255min離心，取上清液，分別測(cè)定536mn時(shí)的吸光度值-從火龍果皮中提取紅色素的因子正交試驗(yàn)根據(jù)上述萃取劑試驗(yàn)結(jié)果，確定正交試驗(yàn)因子。根據(jù)乙醇濃度、 pH 、液料比、提取時(shí)間、提取溫度等單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)置3個(gè)因素的5個(gè)水平，進(jìn)行L9 (35)正交試驗(yàn)。以確定最佳的提取條件。3火龍果皮中紅色素的穩(wěn)定性3.1 pH值對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。分別量取火龍果果皮紅色素提取物20ml，調(diào)至PH2-PH11不同PH值，避光保溫1h、8h、16h、24h后，在5.36mn處25測(cè)定吸光度值A(chǔ) ，3.2 提取溫度對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。分別量取火龍果果皮紅色素提取物20ml

21、，在30不同溫度下孵育0.5h、1h、2h、 805h ，然后冷卻至室溫，測(cè)定536mn時(shí)的吸光度值A(chǔ) ，記錄3.3 檸檬酸和酒石酸對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響分別取1%和2%的檸檬酸和2ml的酒石酸，對(duì)照試驗(yàn)加蒸餾水2ml，再加入火龍果皮紅色素提取物18ml，室溫60保存0.5h、1h、1.5h、2h ，在 5 36 mn處測(cè)定吸光度值A(chǔ) 3.4 VC對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響分別取0.02%和0.06%的VC2ml，加蒸餾水2ml作對(duì)照試驗(yàn)，再加入火龍果皮紅色素提取物18ml，60在一定溫度下保存0.5h、1h、1.5h、2h 。在36 mn時(shí)測(cè)定吸光度值A(chǔ) 2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1.1

22、火龍果紅色素的吸收光譜特征如圖1所示，這是火龍果皮紅色素在400nm-600nm可見(jiàn)光區(qū)的吸收光譜。火龍果皮的紅色素在可見(jiàn)光區(qū)536nm處有明顯的最大吸收峰。在440 nm 536 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，吸收光度隨波長(zhǎng)的增加而增加；當(dāng)波長(zhǎng)大于536 nm時(shí)，吸收光度隨波長(zhǎng)的增加而降低，在440 nm處有一個(gè)低值谷。選擇火龍果皮紅色素的最大吸收峰波長(zhǎng)為 max=53 6 nm ，測(cè)定其吸光度A來(lái)表示火龍果皮中紅色素的含量。1.2 乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響表1 乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響乙醇濃度10%20%30%40%50%60%吸光度0.5260.5330.6030.6760.690

23、0.570顏色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色如圖2所示，當(dāng)乙醇濃度小于50%時(shí)，吸光度隨著乙醇濃度的增加而大幅度增加，而當(dāng)乙醇濃度大于50%時(shí)，吸光度迅速下降。這可能是因?yàn)殡S著乙醇濃度的增加，溶劑的滲透能力增加，因此提取率增加；但乙醇濃度過(guò)大時(shí)，溶劑極性過(guò)低，不利于火龍果皮紅色素的溶解。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，分別取上述提取物5ml，加入95%乙醇溶液15ml搖勻，靜置10min后觀察溶液變化。在乙醇濃度分別為10%、20%和30%的提取物中，出現(xiàn)了明顯的沉淀，并且隨著提取物中乙醇濃度的增加，沉淀物減少。在乙醇濃度為40%、50%和60%的提取物中沒(méi)有產(chǎn)生沉淀。如上圖所示，用10%、20%、3

24、0%乙醇濃度提取的濾渣變粘，隨著乙醇濃度的增加而降低，濾渣顏色也變淺；乙醇濃度為40%、50%時(shí)，60%提取后的濾渣不發(fā)粘，乙醇濃度大于50%提取后的濾渣顏色隨著乙醇濃度的增加而加深。1.3 pH對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響表2 pH對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響酸堿度34567891011吸光度0.3400.3580.3630.3620.3550.3500.3270.3250.315顏色薰衣草紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色薰衣草薰衣草薰衣草如圖3所示， pH對(duì)火龍果皮紅色素影響的吸收光度呈上弧形。在這一系列的pH提取物中，火龍果皮的紅色素在 pH5 時(shí)吸收的光最大。當(dāng)提取液的pH值小于5時(shí)，吸光度

25、隨提取液pH值的升高而增加；當(dāng)提取液的pH值大于5時(shí)，吸光度隨著提取液pH值的升高而降低。從圖中可以看出，這條弧線(xiàn)的峰值為PH5。在酸性方面，可以看出，當(dāng)提取液為堿性時(shí)，紅色素的提取受到很大影響。魏峰在火龍果紅色素的提取及穩(wěn)定性研究中指出，在實(shí)驗(yàn)中還可以發(fā)現(xiàn)該色素具有酸堿指示劑的作用，在酸性溶液中呈紅色，出現(xiàn)在堿度高的溶液中。紫灰色和黃色，可能是介質(zhì)中的質(zhì)子參與顏料的氧化還原作用，或者顏料分子在不同酸堿介質(zhì)中的烯醇或酮互變異構(gòu)造成的。 11.4 液料比對(duì)火龍果皮紅色素的影響表3 固液比對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響液料比10:120:130:140:150:160:1吸光度0.3100.3650.

26、3500.3460.3600.362顏色薰衣草紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色從圖4可以看出，當(dāng)液料比低于20:1時(shí)，萃取率隨著液料比的增加而增加。當(dāng)液料比為10:1時(shí)，吸收光度為0.310。當(dāng)液料比低于20:1時(shí)，吸收光度為0.365，吸收光度變化較大，因此隨著液料比的增加，提取率大大提高。這可能與乙醇提取物中火龍果皮紅色素的飽和程度有關(guān)。液料比為40:1時(shí)，吸收光度為0.346，液料比為60:1時(shí)，吸收光度為0.362，波動(dòng)小。當(dāng)大于20:1時(shí)，隨著液料比的增加，吸收光度值波動(dòng)較小，這可能是由于火龍果皮的紅色素在乙醇提取物中飽和所致。1.5 提取時(shí)間對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響表 4 提取時(shí)間

27、對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響萃取時(shí)間（分鐘）102030405060吸光度0.4000.4190.4170.4160.4020.396顏色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色從圖可以看出。 5 提取時(shí)間小于 20 min 時(shí)，提取效果也隨著提取時(shí)間的增加而增加。當(dāng)提取時(shí)間超過(guò)20min時(shí)，提取率隨著提取時(shí)間的增加而降低。提取時(shí)間為20min時(shí)，吸收光度為0.419，提取時(shí)間為60min時(shí)，吸收光度為0.396，吸收光度隨提取時(shí)間的增加變化較小。因此，當(dāng)提取時(shí)間大于20min時(shí)，提取率隨著提取時(shí)間的增加而緩慢下降。因此，也說(shuō)明火龍果皮紅色素的熱溫穩(wěn)定性較弱，在低溫下隨著提取時(shí)間的增加降解緩慢。1.

28、6 提取溫度對(duì)火龍果色素提取的影響表5 提取溫度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響萃取溫度（）25304050607080吸光度0.3480.4010.3940.3850.3420.3060.298顏色薰衣草紫紅色紫紅色紫紅色薰衣草薰衣草淡黃色從圖6可以看出，在較低的30范圍內(nèi)，升高溫度可以提高提取物中色素的含量，因?yàn)樯邷囟瓤梢蕴岣呒t色色素在溶劑中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)。繼續(xù)加熱，但吸收光度會(huì)降低。這是因?yàn)榛瘕埞ぜt色素的穩(wěn)定性受溫度影響，溫度可能會(huì)導(dǎo)致火龍果皮紅色素分解。吸收光度的下降在周邊30比較平緩50，受溫度影響較小，溫度越高，吸收光度的50實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，分別取上述提取物5ml，加入95%乙醇溶

29、液15ml搖勻，靜置10min后觀察溶液變化。在提取溫度下，提取液中產(chǎn)生7080沉淀，且隨著提取溫度的升高，沉淀物增多。萃取溫度為25, 30, 40, ,因此，上述701.7 火龍果皮中提取紅色素的多因素正交試驗(yàn)表6 L9 ( 35 ) 正交檢驗(yàn)因子水平表因素溫度（）液料比 (ml/g)酸堿度萃取時(shí)間（分鐘）乙醇濃度（一個(gè)）(乙)（C）(四)(五)12515:14.51545%23020:15.02050%33525:15.52555%表 7 火龍果皮紅色素提取多因素正交試驗(yàn)結(jié)果測(cè)試序列號(hào)溫度液料比酸堿度提取時(shí)間乙醇濃度結(jié)果1113320.2932211210.3323312130.3124

30、122110.3135223230.2956321320.3017133130.2708232210.3419331320.316S 10.2920.3120.3160.2980.3292 _0.3230.3030.3220.3230.3033 _0.3100.3090.2860.3030.292R0.0310.0090.0360.0250.037* S1 、S2、S3為同級(jí)平均值，R為極差。多因素條件下的pH 、提取時(shí)間和乙醇濃度?；瘕埞ぜt色素正交試驗(yàn)的提取溫度設(shè)定為： 25, 30, 35, 液料比（ ml / g ）：15:1, 20:1, 25, 1, PH: PH4.5, PH5。

31、 0，PH5。 5、提取時(shí)間（min）：15min、20min、25min，提取乙醇濃度：45%、50%得出溫度因子S的最大值為S2（溫度30）=0.323，液料比因子S的最大值為S1（液料比15:1）=0.312，PH因子S的最大值為S1（PH4.5）=0.316，提取時(shí)間因子的最大S值為S2（20min）=0.323，乙醇濃度因子的最大S值為S1（45%）=0.329，可見(jiàn)因子的最大 S 值是因子的最優(yōu)水平。 A 2 B 1C1 D 2 E 1 5個(gè)因素的最優(yōu)水平組合為本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)水平組合，即火龍果皮中提取紅色素的最優(yōu)工藝條件為溫度30、液料比15:1，pH 4. 5. 20 從表7可以看

32、出，各個(gè)因子的取值范圍順序?yàn)镽e(0.037)Rc(0.036)Ra(0.031) Rd(0.025)Rb(0.009)，所以因子的主次順序影響測(cè)試指標(biāo)的是ECADB。即乙醇濃度影響最大，其次是pH、提取溫度和提取時(shí)間，液料比影響最小。為了更直觀地反映因素對(duì)檢驗(yàn)指標(biāo)的影響規(guī)律和趨勢(shì)，以因素水平為X軸，檢驗(yàn)指標(biāo)的平均值（ S ）為Y軸，繪制因素和指標(biāo)趨勢(shì)如圖 7 所示，更直觀地表明，指標(biāo)隨因子的變化而變化，隨水平變化的變化趨勢(shì)可以為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中因子水平選擇指明方向。2 火龍果皮紅色素穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析2.1 pH值對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。表 8 PH對(duì)火龍果皮紅色素的影響酸堿度23456

33、7891011節(jié)省時(shí)間 1 小時(shí)0.3250.3320.3450.3360.3470.3360.340.3190.2860.2378小時(shí)0.2420.2780.3160.3270.3380.3180.3330.3030.2690.16816小時(shí)0.2370.2650.2860.3060.3130.3010.2990.2850.2510.12724小時(shí)0.2210.2540.2650.2920.3000.2830.2830.2690.2430.107*: 代表紫色: 代表淡黃色: 代表黃色*單元格的顏色用于表示提取后提取物的顏色，下同。如圖8所示，PH對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響呈向上的弧線(xiàn)。每

34、條吸收光度曲線(xiàn)在 pH6 處都有一個(gè)最大值。當(dāng) pH 值小于 PH6 時(shí)，吸收光度隨著 pH 值的增加而增加，當(dāng) pH 值大于 PH6 時(shí)，吸收光度隨著 pH 值的增加而降低。從圖 8 中從上到下看，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加，吸收光度曲線(xiàn)的位置向下，各點(diǎn)的吸收光度值相應(yīng)減小。這組弧線(xiàn)中間緊湊，兩條邊緣張開(kāi)。說(shuō)明火龍果皮的紅色素隨著貯藏時(shí)間的增加穩(wěn)定性下降，pH值變小或變大時(shí)穩(wěn)定性下降的幅度更大。如圖9所示，整體吸收曲線(xiàn)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而下降，如圖所示，PH2和PH11下降幅度較大； PH5和PH6曲線(xiàn)都在PH7曲線(xiàn)之上，所以火龍果皮的紅色素在PH5-pH6時(shí)比較穩(wěn)定?？梢?jiàn)，弱酸性條件有利于火龍果皮

35、紅色素的穩(wěn)定，有利于紅色素的提取，有利于保護(hù)紅色素的顏色。在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下，紅色素的穩(wěn)定性會(huì)被破壞。溫度對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響。表 9 溫度對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響溫度（）3040506070800.50.2770.2720.2580.2470.1910.14810.2740.2680.2410.220.140.12520.2690.2550.2070.1840.1210.11650.2500.2200.1390.1180.0980.086如圖 10 所示，整組吸收光度曲線(xiàn)隨著溫度的升高而減小，曲線(xiàn)的位置隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而下移，吸收光度曲線(xiàn)的每個(gè)點(diǎn)都相應(yīng)減少。如圖 11 所示，溫

36、度-30時(shí)間曲線(xiàn)隨著40儲(chǔ)存時(shí)間逐漸減小，而溫度50-80時(shí)間曲線(xiàn)隨著儲(chǔ)存時(shí)間以較大的速率減小。溫度貯藏2h后，兩條曲線(xiàn)緩慢下降，相互接近，火龍果皮的紅色素基本分解。由此可知，火龍果皮的紅色素在高溫下會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速分解?？梢?jiàn)火龍果皮的紅色素?zé)岱€(wěn)定性較弱，適合低溫貯藏。2.3 檸檬酸和酒石酸對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響表 10 檸檬酸和酒石酸對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響專(zhuān)注控制（蒸餾水）1% 酒石酸2% 酒石酸1% 檸檬酸2% 檸檬酸00.3170.3170.3170.3170.3170.50.2510.1750.1380.2040.15310.2080.1320.1170.1570.1271

37、.50.1970.1210.1030.1420.11920.1830.1190.0980.1320.110如圖 12 所示，這組吸收光度曲線(xiàn)整體隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而下降。有機(jī)酸的吸光度曲線(xiàn)均低于對(duì)照吸光度曲線(xiàn)?？?%酒石酸、檸檬酸、2%酒石酸和檸檬酸的吸收光度曲線(xiàn)，2%的吸收光度曲線(xiàn)低于1%的吸收光度曲線(xiàn)；相同濃度的酒石酸的吸收光度曲線(xiàn)是在相同濃度的檸檬酸中。低于吸收曲線(xiàn)?？梢?jiàn)酒石酸對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響可促進(jìn)紅色素的分解，且隨著其濃度的增加而增強(qiáng)。其中，火龍果皮紅色素的穩(wěn)定性受檸檬酸影響較大，酒石酸次之。2.4 VC對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響表 11 VC對(duì)火龍果皮紅色素穩(wěn)定性的影響

38、專(zhuān)注控制（蒸餾水）0.02%VC0.06%VC節(jié)省時(shí)間 0h0.3170.3170.3170.5h0.2510.2520.2501小時(shí)0.2080.2140.2081.5小時(shí)0.1970.1830.1782小時(shí)0.1830.1680.160如圖13所示，這組吸光度光度曲線(xiàn)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加整體呈下降趨勢(shì)，0.02%VC和0.06%VC吸光度光度曲線(xiàn)均低于對(duì)照吸光度光度曲線(xiàn)。 0.06%VC吸收光度曲線(xiàn)低于0.02%VC吸收光度曲線(xiàn)?？梢钥闯?，護(hù)色劑VC對(duì)火龍果的紅色素沒(méi)有保護(hù)作用，但對(duì)紅色素有破壞作用，而且VC的濃度越大，對(duì)紅色素的破壞越大。這可能是VC在產(chǎn)生抗氧化作用的同時(shí)迅速氧化成中間產(chǎn)物

39、過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫劑對(duì)火龍果皮的紅色素有破壞作用。三、測(cè)試結(jié)論上述實(shí)驗(yàn)對(duì)火龍果皮紅色素的提取及穩(wěn)定性得到以下結(jié)果：1、火龍果皮中紅色素的提取1. 1.火龍果皮紅色素的光譜特性：火龍果皮紅色素在可見(jiàn)光區(qū)400-600nm處有最大吸收峰，在536nm處有最大吸收峰。從火龍果皮色素中提取的溶液顏色為紫紅色。根據(jù) Kari Midav 5的結(jié)論，認(rèn)為仙人掌植物的色素主要是 betaside 色素。而丁先6認(rèn)為從仙人掌中提取的天然食用色素主要成分為錦葵素3 。 5-二葡萄糖苷芍藥苷3 5-二葡萄糖苷。曉玲7通過(guò)對(duì)火龍果色素基本性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，贊同Karmidav的觀點(diǎn)，認(rèn)為火龍果色素屬于甜菜奶昔色素。甜菜堿

40、色素最初是從甜菜中獲得的，是食物中天然紅色色素的極好來(lái)源。它們屬于吡啶衍生物。 Betaside 色素含有 betaaxanthin 和 betaerythrin，它們的最大吸收峰分別在480 nm和538 nm 8 。火龍果是屬于仙人掌三角柱的植物。其果皮紅色素在可見(jiàn)光區(qū)400-600nm，最大吸收峰在536nm，這里沒(méi)有480hm的吸引峰9 。1.2.乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響：不同乙醇濃度對(duì)火龍果皮紅色素有顯著影響。提取物乙醇濃度為45%時(shí)吸光度最大。當(dāng)乙醇濃度小于45%時(shí)，吸光度隨著乙醇濃度的增加而大幅度增加，而當(dāng)乙醇濃度大于45%時(shí)，吸光度迅速下降。提取物乙醇濃度低時(shí)會(huì)提取果膠，高濃度時(shí)提取不完全。1.3. PH對(duì)火龍果皮紅色素提取的影響：不同的pH值對(duì)火龍果皮中紅色素的提取有很大影響。在pH 4.5時(shí)有最大吸光度。當(dāng)提取液的pH值小于4.5時(shí)，吸光度隨提取液pH值的增加而增加；當(dāng)提取液的pH值大于4.5時(shí)，吸光度隨提取液pH值的升高而降低。在弱酸條件下有利于紅色素的提取，在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下會(huì)破壞紅色素。