一種響應(yīng)面法優(yōu)化紅心火龍果果皮花青素提取工藝的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及果皮花青素提取工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種響應(yīng)面法優(yōu)化紅心火龍 果果皮花青素提取工藝的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 火龍果（Hylocereus undatus)是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N水果，別名又叫做青 龍果、紅龍果等。因?yàn)榛瘕埞吆芨叩臓I(yíng)養(yǎng)成分，所以火龍果有益于人類的身心健康。
[0003] 火龍果不僅營(yíng)養(yǎng)成分很高，而且它還含有其它植物比較少見的植物性白蛋白及花 青素?；瘕埞姆N類豐富，如果按照它的果皮和果肉的顏色作為分類依據(jù)一共可以分為紅 皮白肉、紅皮紅肉、黃皮白肉等3種，其所含的植物性白蛋白具備很好的解毒效用，特別是 對(duì)于重金屬中毒的患者，而它的另一大效用就是保護(hù)人體胃壁。紅龍果果皮中含有的花青 素不僅具有抗氧化的作用，還具有抗衰的功效，能夠有效的避免人腦細(xì)胞的突變，遏制老年 人癡呆的發(fā)生；它含可溶性膳食纖維，可以有效的降低人體的血糖，從而防止大腸癌等等。 火龍果含有繁多的花青素，因此火龍果是花青素提取的優(yōu)良來源。
[0004] 然而目前花青素提取的技術(shù)條件相對(duì)較差，既造成了資源的極大浪費(fèi)，還導(dǎo)致環(huán) 境污染，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種響應(yīng)面法優(yōu)化紅心火龍果果皮花青素提取 工藝的方法，確定紅心火龍果中花青素的最佳的提取條件，提高火龍果的價(jià)值。
[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供了 一種響應(yīng)面法優(yōu)化紅心火龍果果皮花青素提取工藝的方 法，包括以下步驟： 步驟a)以紅心火龍果果皮為原料，進(jìn)行紅心火龍果果皮花青素提取的單因素試驗(yàn)，包 括乙醇濃度的選擇、浸提液pH值的選擇、提取溫度的選擇、提取時(shí)間的選擇； 步驟b)以乙醇濃度、浸提液pH值、提取溫度、提取時(shí)間為影響因素，以紅心火龍果果 皮中所提取的花青素的吸光度為響應(yīng)值，應(yīng)用中心組合試驗(yàn)建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行響應(yīng)面分 析，篩選出對(duì)果皮花青素提取影響顯著的因素； 步驟c)對(duì)所述影響因素相互作用的等高線、響應(yīng)面曲面圖和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，確定 提取紅心火龍果果皮花青素最佳的乙醇濃度、浸提液pH值、提取溫度和提取時(shí)間。
[0007] 優(yōu)選的，所述乙醇濃度的選擇具體為：以乙醇的體積分?jǐn)?shù)為變量，控制其他因素使 其他因素的反應(yīng)條件一致，在吸收波長(zhǎng)為519nm下分別測(cè)量不同的乙醇體積分?jǐn)?shù)下紅心火 龍果果皮花青素的吸光度。
[0008] 優(yōu)選的，所述浸提液pH值的選擇具體為：以浸提液pH值為變量，控制其他因素 使其他因素的反應(yīng)條件一致，在吸收波長(zhǎng)為519nm下分別測(cè)量不同的pH值下紅心火龍果果 皮花青素的吸光度。
[0009] 優(yōu)選的，所述提取溫度的選擇具體為：以提取溫度為變量，控制其他因素使其他因 素的反應(yīng)條件一致，在吸收波長(zhǎng)為519nm下分別測(cè)量不同的提取溫度下紅心火龍果果皮花 青素的吸光度。
[0010] 優(yōu)選的，所述提取時(shí)間的選擇具體為：以提取時(shí)間為變量，控制其他因素使其他因 素的反應(yīng)條件一致，在吸收波長(zhǎng)為519nm下分別測(cè)量不同的提取時(shí)間下紅心火龍果果皮花 青素的吸光度。
[0011] 優(yōu)選的，所述應(yīng)用中心組合試驗(yàn)建立數(shù)學(xué)模型具體為：運(yùn)用Box-Behnken復(fù)合模 型，進(jìn)行影響因素的水平試驗(yàn)，以紅心火龍果果皮中所提取的花青素的吸光度為響應(yīng)值，運(yùn) 用Design Expert8. 0.5b軟件對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到紅心火龍果果皮花 青素提取液吸光度與所述影響因素之間的數(shù)學(xué)模型。
[0012] 優(yōu)選的，所述數(shù)學(xué)模型為0.520-0.077\厶+0.016\8+8.333\102\0+0.01\0-5· 000X 10 3XAXB+2. 250X 10 3XAXC-5. 750X 10 3XAXD+0. 02XBXC+0. 047XBXD+2. 50 OX 10 3XCXD-0.0 84X A2-0.0 36ΧΒ2-6· 125X 10 3 XC2+8. 750X 10 4 XD2,其中，A 為乙醇 濃度，B為提取溫度，C為提取時(shí)間，D為浸提液pH值。
[0013] 優(yōu)選的，在步驟a)之前，還包括：將紅心火龍果果皮粉末與溶劑混合，振蕩后離心 分離，取上清液；將所述上清液稀釋，然后于300~800 nm的波長(zhǎng)下進(jìn)行紫外掃描，以判定 花青素的最佳檢測(cè)波長(zhǎng)。
[0014] 優(yōu)選的，所述響應(yīng)面曲面圖按照如下方法進(jìn)行繪制：將所述影響因素中的兩個(gè)因 素固定在零水平，對(duì)其他兩個(gè)影響因素的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面分析，得到響應(yīng)面曲面圖。
[0015] 優(yōu)選的，提取紅心火龍果果皮花青素最佳的乙醇濃度為25%，浸提液pH值為 5. 68,提取溫度為47°C，提取時(shí)間為63min，紅心火龍果果皮花青素的提取量為58. 9mg/g。
[0016] 本發(fā)明提供了一種響應(yīng)面法優(yōu)化紅心火龍果果皮花青素提取工藝的方法，以紅心 火龍果的果皮為原料，運(yùn)用單因素試驗(yàn)法探究乙醇濃度、提取時(shí)間、浸提液PH值和提取溫 度對(duì)提取火龍果果皮花青素的作用，以乙醇濃度、浸提液PH值、提取溫度、提取時(shí)間為影 響因素，以紅心火龍果果皮花青素提取液吸光度為響應(yīng)值，應(yīng)用中心組合試驗(yàn)建立數(shù)學(xué)模 型，通過響應(yīng)面的分析，確定提取紅心火龍果果皮花青素最佳的乙醇濃度、浸提液pH值、 提取溫度和提取時(shí)間，得到的花青素的提取量為58. 9mg/g。本發(fā)明不僅可以提高收益，而 且可以降低果皮對(duì)環(huán)境造成的污染，提高火龍果的價(jià)值。
[0017]
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明不同的乙醇體積分?jǐn)?shù)下所提取而得到的紅心火龍果果皮花青素的 吸光度曲線； 圖2本發(fā)明不同的時(shí)間下所提取而得到的紅心火龍果果皮花青素的吸光度曲線； 圖3發(fā)明不同的pH值下所提取而得到的紅心火龍果果皮花青素的吸光度曲線； 圖4為本發(fā)明不同的提取溫度下所提取而得到的紅心火龍果果皮花青素的吸光度曲 線； 圖5為本發(fā)明溫度和醇濃度相互作用的等高線與響應(yīng)曲面； 圖6為本發(fā)明時(shí)間和溫度相互作用的等高線與響應(yīng)曲面； 圖7為本發(fā)明pH值和醇濃度相互作用的等高線與響應(yīng)曲面； 圖8為本發(fā)明pH和時(shí)間相互作用的等高線與響應(yīng)曲面； 圖9為本發(fā)明時(shí)間和醇濃度相互作用的等高線與響應(yīng)曲面； 圖10為本發(fā)明溫度和PH相互作用的等高線與響應(yīng)曲面。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種響應(yīng)面法優(yōu)化紅心火龍果果皮花青素提取工藝的方法， 包括以下步驟： 步驟a)以紅心火龍果果皮為原料，進(jìn)行紅心火龍果果皮花青素提取的單因素試驗(yàn)，包 括乙醇濃度的選擇、浸提液pH值的選擇、提取溫度的選擇、提取時(shí)間的選擇； 步驟b)以乙醇濃度、浸提液pH值、提取溫度、提取時(shí)間為影響因素，以紅心火龍果果 皮中所提取的花青素的吸光度為響應(yīng)值，應(yīng)用中心組合（Box - Behnken)試驗(yàn)建立數(shù)學(xué)模 型，進(jìn)行響應(yīng)面分析，篩選出對(duì)果皮花青素提取影響顯著的因素； 步驟c)對(duì)所述影響因素相互作用的等高線、響應(yīng)面曲面圖和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，確定 提取紅心火龍果果皮花青素最佳的乙醇濃度、浸提液pH值、提取溫度和提取時(shí)間。
[0022] 作為優(yōu)選方案，在步驟a)之前，還包括：將紅心火龍果果皮粉末與溶劑混合，振蕩 后離心分離，取上清液；將所述上清液稀釋，然后于300~800 nm的波長(zhǎng)下進(jìn)行紫外掃描， 以判定花青素的最佳檢測(cè)波長(zhǎng)。具體為：用蒸餾水將火龍果清洗干凈，接著將火龍果的果 肉和果皮給分開，然后把果皮放在烘箱里烘干后并用中藥粉碎機(jī)將烘干的火龍果果皮研磨 成粉末；稱量1.0 g紅心火龍果果皮粉末，然后添加適當(dāng)?shù)娜軇?，于常溫下使用搖床振蕩適 當(dāng)?shù)臅r(shí)間，接著放入離心機(jī)離心，取上清液；將取得的上清液經(jīng)過適當(dāng)稀釋之后于300~ 800 nm波長(zhǎng)之內(nèi)進(jìn)行紫外掃描，以判定花青素吸收波長(zhǎng)的最高峰。
[0023] 作為優(yōu)選方案，所述乙醇濃度的選擇具體為：以乙醇的體積分?jǐn)?shù)為變量，控制其他 因素使其他因素的反應(yīng)條件一致，在吸收波長(zhǎng)為519nm下分別測(cè)量不同的乙醇體積分?jǐn)?shù)下 紅心火龍果果皮花青素的吸光度。更優(yōu)選為：稱量干燥的紅心火龍果果皮粉末1.0 g，添 加口!1值等于6的乙醇體積分?jǐn)?shù)為0%、15%、30%、45%、60%的溶劑10 1^，設(shè)定搖床提取 的溫度為35°C，振蕩30 min，然后放入4000 r/min的離