山楂,离液别名山里红、体辅提红果,助乙属蔷薇科类的醇法成分植物,其成熟的山楂素工果皮中含有丰富的山楂红色素。山楂红色素属于天然花青素类色素,红色化及是艺优一种水溶性色素,其成分为花色苷类化合物,分析主要有矢菊色素-3-半乳糖昔、离液矢车菊色素-3-葡萄糖苷两大类。体辅提山楂红色素作为一种天然色素,助乙其安全性可靠,醇法成分没有毒副作用,山楂素工可以用于食品的红色化及着色,以降低人工合成色素的艺优使用量,甚至可以完全替代人工合成色素。
离子液体是近年来被人类发现的新型介质,它在常温下是一种呈液态的盐,一般由有机阳离子和无机阴离子组成。由于其良好的化学稳定性、热稳定性及不易挥发性,离子液体逐渐作为一种辅助剂被用于萃取分离领域。
一、材料与方法
1、材料与仪器
(1)试验材料
山楂(大金星),河北省兴隆县;离子液体pH6(纯度99%),上海宝曼生物科技有限公司;其他试剂均为分析纯。
(2)仪器
ARll40电子分析天平,深圳市凯铭杰仪器设备有限公司;DELTA320pH计,上海存联工贸有限公司;THZ-82A水浴恒温振荡器,常州荣华仪器制造有限公司;TDL-5-AL大容量低速台式离心机,北京天创尚邦仪器设备有限公司;EPOCH2全波长酶标仪,美国博腾仪器有限公司;安捷伦1290-6420超高压液相串联四级杆质谱联用仪,美国安捷伦科技有限公司。
2、山楂粉的制备将新鲜山楂清洗干净,切块,去核,于45℃的烘箱中烘烤。待山楂块完全烘干后,再用粉碎机粉碎,过80目筛,得到待用山楂粉,放于干燥袋中备用。
3、山楂红色素提取单因素试验
(1)离子液体用量对山楂红色素含量的影响准确称取山楂粉末lg,选取离子液体的含量为总体积的0%、5%、10%、15%、20%、25%,液料比10:1mL/g,pH为3,在提取温度为50℃的水浴恒温振荡器中提取45min。再在转速为4500r/min的离心机中离心5min,静置3min,取上清液,于533nm下测定吸光度。
(2)液料比对山楂红色素含量的影响
准确称取干燥的山楂粉末19,离子液体用量为15%,设定液料比分别选取为4:1mL/g、5:1mL/g、10:1mL/g、15:1mL/g、20:1mL/g,pH为3,在提取温度为50℃的水浴恒温振荡器中提取45min。再在转速为4500r/min的离心机中离心5min,静置3min,取上清液,于533nm下测定吸光度。
(3)提取时问对山楂红色素含量的影响
准确称取干燥的山楂粉末1g,离子液体用量为15%,液料比为10:1mL/g,设定pH为3,在提取温度为50℃的水浴恒温振荡器中分别提取10min、30min、50min、70min、90min。再在转速为4500r/min的离心机中离心5min,静置3min,取上清液,于533nm下测定吸光度。
(4)溶液pH对山楂红色素含量的影响
准确称取干燥的山楂粉末1g,设定离子液体用量为15%,液料比为10:1mL/g,设定pH分别为1、2、3、4、5、6,在提取温度为50℃的水浴恒温振荡器中提取50min。再在转速为4500r/min的离心机中离心5min,静置3min,取上清液,于533nm下测定吸光度。
(5)提取温度对山楂红色素含量的影响
准确称取干燥的山楂粉末1g,设定离子液体用量为15%,液料比为10:1mL/g,调节溶液pH为2,分别在温度为30℃、45℃、60℃、75℃、90℃下提取,再在转速为4500r/min的离心机中离心5min,静置3min,取上清液,于533nm下测定吸光度。
4、Plackett-Burman试验设计
在单因素试验的基础上,本试验选取影响较大的5个因素,选用变量个数N=12的Plackett-Burman设计表,加入2个虚拟变量,用于考察试验误差,以此筛选出主要的影响因素。各因素所代表参数、水平见表1。
5、响应面优化法设计试验
为了确定山楂红色素提取的最优条件,在Design—Expert分析软件中设定液料比、提取时间和pH这三个因素的取值范围如表4。
根据表4,用Design-Expert分析软件安排试验方案,并按2.3的单因素试验方法进行试验,试验结果见表5。
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