探究蓝莓中影响花青素的提取量的几种因素

目的和意义：

蓝莓被誉为超级水果，又称越橘、蓝浆果, 属杜鹃花科越橘属 ，多年生落叶或常绿灌木, 分为高丛蓝莓、半高丛蓝莓、低丛蓝莓。蓝莓果实呈深蓝色, 被白霜, 近圆形。蓝莓果中含有花色素苷、黄酮等多种多酚类生理活性成分, 具有很强的抗氧化性, 具有促进视红素再合成、抗炎症、提高免疫力、抗心血管疾病、防止脑神经衰老、抗癌等多种生理活性功能。因此被国际粮农组织列为人类五大健康食品之一。尤其是花青素，花青素是迄今为止所发现的最有效的天然水溶性自由基清除剂。

现今食品行业多使用柠檬黄、苋菜红等人工合成食用色素来给食品着色，而这些人工合成的色素具有致癌性，或其他毒性，常其使用将会影响人的身体健康。所以，寻找新的天然食用色素越来越受到关注。

国内外的研究现状：

花青素的提取对象不再局限于蓝莓、黑布林、桑葚等水果，更在葡萄籽、葡萄皮、山楂皮和茶叶中发现这种色素。而与此相关的色素也被投入到食品和化妆品行业中，形成新颖的、健康的天然食品色素。

目前，国内外提取花青素时，广泛使用采取有机溶剂萃取法，这一方法已成功地应用于葡萄籽、紫薯、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。但是，近年来科研人员发现，单纯的试剂提取很难充分萃取植物中的花青素，逐渐发展一些辅助方法，包括微波、超声、超临界、加压、酶法等技术，以提高花青素的提取效率和，提取的时间得到缩短，提取物的质量得到改善。

到2013年一月份为止，国内额相关研究水平已经开始研究花青素苷对花色的机理。相关资料显示，花青素苷的颜色主要受以下几个因素的: (1)花青素苷的生物合成及种类; (2)花青素苷分子修饰; (3)助色素; (4)金属离子协同作用;(5)液泡中pH值。另外, 转录因子的也会引起花色的改变。

实验目的：

1、学习用有机溶剂萃取法如何提取植物细胞内的色素 2、研究不同因素对黑莓中产生的花青素的提取量的影响 3、并用正交试验的方法得出几种因素的最佳组合

实验原理：

1、一些环境因子在不同程度地植物花青素的合成，光质和光强均能在

一定程度上影响着花青素的合成,光是影响花青素呈色的重要的因素。

2、温度是影响花青素合成的主要因素之一，低温能促进花青素的积累,高温则会加速花青素的降解。

3、pH值、提取剂的种类、提取的时间也影响着花青素提取量的多少

实验仪器和材料：

试管、分液漏斗、玻璃棒、烧杯、水浴锅 新鲜的蓝莓、盐酸、乙醇

实验内容：

（一）正交试验结果的直观分析

在单因素试验基础上,以乙醇浓度、提取温度、提取时间及pH为因素,按照四因素三水平设计正交试验,分别选取提取温度、提取时间、pH值和乙醇浓度进行正交试验,试验设计见表1。

表1 花青素提取正交试验因素水平

因 素 A 提取温度/℃ B 提取时间/min C pH D 乙醇浓度/％ 水平 1 50 60 1.5 50 2 60 90 2.0 75 3 70 120 2.5 95 表2 花青素提取的正交试验结果

试验号 列号 1 2 3 4 提取率 mg•(100g) -1 1 2 3 4 5 6 7 1 1 1 2 2 2 3 1 2 3 1 2 3 1 1 2 3 2 3 1 3 1 2 3 3 1 2 2 8 9 T1 T2 x1 x2 R 3 3 2 3 1 2 3 1 T=

（1）逐列计算各因素同一水平之和。第1列各水平之和：

T1=

T2=

第2列各水平之和： T1=

T2=

同样求得其他因素各水平之和。 （2）逐列计算各水平的平均数： 第1列各水平的平均数分别为：

x1=

x2=

T2= n/2T1= n/2 同样求得各列各水平之和。 （3）逐列计算各水平平均数的差值为：

第1列各水平平均数的差值分别为： R=x1-x2=

同样求得各列各水平平均数的差值。

（4）比较差值,确定各因子或交互作用对结果的影响： （5）组合选优：根据各试验因子的总和或平均数可以看出：

（二）正交试验结果的方差分析

（1）平方和自由度的分解：

C=

SST= SSA= SSB= SSC= SSD= SSAB= SSAC=

SSe= dfT= dfA= dfe=

（2）列方差分析表进行F检验：......合并后的误差项平方和为： 表3 花青素提取正交试验结果的方差分析

变异来源 df SS s2 F F0.05 F0.01 提取温度/℃ (A) 提取时间 /min(B) pH(C) 乙醇浓度/％(D) 1 试验误差 总变异 SS’e=SSe+SSD+SSAB=

而自由度为3，合并后的方差分析结果入表4.

表4 花青素提取正交试验结果的方差分析（去掉F<1因子后3）

变异来源 df 提取温度/℃(A) 提取时间/min(B) pH(C) 乙醇浓度/％(D) SS s2 F F0.05 F0.01 3 试验误差 总变异 （3）互作分析与处理组合选优： 找出最优组合，实验结束。