蓝莓花青素的提取及抗氧化性的研究
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［ 2］
-甲 醇 溶 液 提 取 蓝 。 本实验采 用 0. 1% 的 盐 酸 -
。 花青素作为一种天然食用色素，安全 、 无
莓花青素， 并利用树脂吸附法纯化蓝莓花青素， 为蓝 莓花青素的深度开发奠定基础 。
毒、 资源丰富，而且具有一定营养和药理作用，在食 品、 化妆 、 医药等方面有着巨大的应用潜力 。 蓝莓又名笃斯越橘（ Vaccnium uliginosum ） ， 属杜 鹃花科（ Ericaceae ） 、 越橘 属 （ Vaccinium ） 植 物 。 其 果 实含有花 青 素 、 黄酮等多种酚类生理活性成分
CHEN Jian； SUN Ai-dong； GAO Xue-juan； TAO Xiao-yun； WANG Shan-shan. Extraction and antioxidation -129［ of anthocyanins from blueberry. Journal of Beijing Forestry University （2011 ） 33 （2 ） 126 Ch ， 13 ref. ］ College of Biological Sciences and Biotechnology ，Beijing Forestry University ， 100083 ，P. R. China. The objective of this study was to extract and purify anthocyanins from blueberry and evaluate their antioxidation. Based on single factor and orthogonal tests ，the optimum extraction was achieved with 10 times of volume of 80% methanol at pH 3. 5 for 30 min at 80 ℃ . Then the extracts were concentrated and separated by column packed polyamide resins. The purity of the obtained extracts was 85. 75% ，and the yield of anthocyanins 4. 29% . The antioxidant properties of anthocyanins from blueberry were determined after purified ， and the results showed that the anthocyanins from blueberry had strong scavenging effects to DPPH radicals. Key words blueberry ； anthocyanins ； extraction ； antioxidant activity 花色苷进行了提取； Lee 等
［ 8］Baidu Nhomakorabea
别在不同料液比 、 浸 提 时 间、 浸 提 温 度、 浸提液浓度 和超声功率下提取 花 青 素， 并且每个条件下做 3 个 平行试验， 考察不同提取条件对提取率的影响 。 1. 2. 6 蓝莓花青素的纯化 在最优工艺条 件 下 提 取 蓝 莓 花 青 素， 抽滤得紫 红色蓝莓花青素提取液，将此提取液经聚酰胺吸附 树脂纯化，60% 乙醇溶液作为洗脱剂，收集样品 经 温度为 60 ℃ 、 真 空 度 为 90 kPa 下 减 压 浓 缩 回 收 乙 再经真空干 燥，则 得 紫 红 的 晶 体 状 或 膏 状 蓝 莓 醇， 花青素 。 并测定花青素的含量 。 1. 2. 7 蓝莓花青素纯度测定 以标准曲线 将提取液定容到 100 mL 容量瓶中， 计算， 测定蓝莓花 青 素 的 浓 度， 并 换 算 出 质 量， 计算 出纯度 ， 公式如下： 纯度 = 1. 2. 8 产物中花青素质量 × 100 % （3） 产物质量 蓝 莓 花 青 素 清 除 DPPH 自 由 基 的 IC 50 值 及
［ 10 ］
的 DPPH 自由基甲醇溶液 2 mL ， 加入同一具 塞 试 管 中， 摇匀， 在室温避光反应 30 min 后于 515 nm 处测 其吸光度， 并用 V C 溶液作为阳性对照， 计算蓝莓 花
［ 11 ］ ， 公式如下： 青素对 DPPH 自由基的清除率 Ai － Aj ） × 100 % 清除率 = （ 1 － A0
根据魏福祥等
的方法， 用甲醇作溶剂配制花
（4）
2、 3、 青素标准溶 液， 浓 度 为 1. 2 g / L 。 分 别 移 取 1 、 4、 5 mL ， 用 甲 醇 定 容 至 10 mL 。 各 取 1 mL （ 另 取 1 mL 甲醇为空白液） ， 分别 加 入 5 mL 显 色 剂， 摇 匀， 避 光 。 在（ 30 ± 1 ） ℃ 恒 温 水 浴 中 保 温 30 min 后 取 出， 在 500 nm 波长下测定其吸光值， 绘制花青素标准溶 液的标准曲线， 并计算出回归方程： A = 1. 487 5 C － 0. 055 1 （ g / L ） ，r = 0. 998 6 。 1. 2. 4 花青素得率的计算 D = CVn × 100 1 000 m （2） （1） C 为花青素标样浓度 式中： A 为 500 nm 处 吸 光 度，
第2期
陈
健等： 蓝莓花青素的提取及抗氧化性的研究
127
公司提供； 聚酰 胺 吸 附 树 脂， 天津南开大学化工厂 -2 -三硝基苯肼 ） 自由基， -二苯基 1生产； DPPH （ 1 ， Sigma 公司提供； V C ， 中国医药集团上海化学试剂有 限公司提供 。 1. 1. 2 聚酰胺树脂预处理
［ 6］
花青素又称花色素，是一类广泛存在于植物中 的水溶性天然色素，属黄酮类化合物
［ 1］
用 蒸 馏 水 中 加 柠 檬 酸、
，多以糖苷的
SO 2 和加热相结合的 方 法 对 蓝 莓 花 色 素 苷 进 行 了 提 取， 但 利 用 SO 2 进 行 提 取， 会造成一定的试剂残 留
［ 7］
形式存在，也称花色苷 。 最早且最 丰 富 的 花 青 素 是 从红葡萄渣中提取的葡萄皮红，它于 1879 年在意大 利上市
的 方 法， 用 甲 醇 作 溶 剂 配 制 A： 1% 香草醛溶液； B ： 8% 盐酸溶液；显色 剂 体 积 比 为 根据陈磊 等 A∶ B = 1∶ 1 ， 现用现配，0. 1% 的盐 酸 与 不 同 浓 度 的 甲醇混合液（ pH 为 3. 5 ） 。 1. 2. 2 蓝莓花青素的提取工艺流程 蓝莓鲜果 → 破碎 → 甲醇浸提 → 过滤 → 离心 → 花 青素提取液 → 聚酰胺 树 脂 吸 附 → 60% 乙 醇 洗 脱 → 旋蒸 → 花青素纯化液 → 石油醚萃取 → 回收石油醚 → 显色分析 。 1. 2. 3 标准溶液的配制和标准曲线的制作
用乙
醇浸提法对蓝莓花 色 素 苷 提 取， 分离得到两种花色 用纤 维 素 酶 法 只 对 蓝 莓 果 渣 中 的
-11 -04 收稿日期：2010 基金项目 ：国家林业局公益性行列专项课题（ 200904014 ） 。 第一作者 ：陈健， 博士生 。 主要研究方向：天然产物生理活性物质的开发与利用 。 电话：13811893899 址：100083 北京市清华东路 35 号北京林业大学生物科学与技术学院 。 -62338221 责任作者 ： 孙爱东， 教授， 博士生导师 。 主 要 研 究 方 向：天 然 产 物 生 理 活 性 物 质 的 开 发 与 利 用 。 电 话：010 com 地址：同上 。 本刊网址： http ：∥ www. bjfujournal. cn ； http ：∥ journal. bjfu. edu. cn Email ： adsun68 @ 163. Email ： chenjian19850702 @ 163. com 地
第 33 卷
第2期
北
京
林
业
大
学
学
报
Vol. 33 ，No. 2 Mar. ，2011
2011 年 3 月
JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY
蓝莓花青素的提取及抗氧化性的研究
陈 健 孙爱东 高雪娟 陶晓赟 王姗姗
（ 北京林业大学生物科学与技术学院）
摘要：通过单因素试验和正交试验， 得出蓝莓花青素提取的最佳工艺条件为：甲醇浓度 80% ， 料液比 1∶ 10 ， 提取温度 80 ℃， pH 为 3. 5 ；提取物浓缩后， 提取时间 30 min ， 采用聚酰胺树脂对 蓝 莓 提 取 物 中 花 青 素 进 行 纯 化， 得 率 为 4. 29% ， 样 品纯度为 85. 75% 。 对纯化后蓝莓花青素的抗氧化性能进行测定，结果显示， 蓝莓花青素有较好的清除 DPPH 自由基 的能力 。 关键词 ： 蓝莓；花青素；提取；抗氧化性 中图分类号 ： Q946. 49 文献标志码 ：A -1522 （ 2011 ） 02 -0126 -04 文章编号 ：1000 -
［ 9］
清除率研究 DPPH 自由基是一种稳定的以氮为 中 心 的 自 由 通过在 515 nm 波长处检测蓝莓花青素 对 DPPH 基， 自由基的清除效果， 计算其抗氧化能力， 并计算出自 由基清除率为 50% 时的自由基清除剂的浓度， 即半 数抑制率浓度（ IC 50 ） 。
－4 取不同稀释度的提取 液 2 mL 和 2 × 10 mol / L
A i 为 样 品 组 吸 光 度， Aj 为 式中： A 0 为对照 组 吸 光 度， i 、j 分别表示不同的实验组 。 空白组吸光度，
2
2. 1
结果与讨论
最大吸收波长的确定 -香 草 醛 溶 液 室 温 避 光 反 将花青素标样用 盐 酸 -
在紫外分光光 度 计 上 进 行 300 ～ 700 nm 范 围 内 应， 得到最大吸收波长为 500 nm ， 与盐酸 的波长扫描， -香 草 醛 法 测 定 花 青 素 的 特 香草 醛 法 一 致， 是 盐 酸征吸收波长 。 2. 2 单因素试验 花青素与 香 草 醛 反 应 产 物 在 光 照 条 件 下 不 稳 定， 因此测定时需在避光条件下进行 。 2. 2. 1 料液比对蓝莓花青素提取效果的影响 从图 1 可见， 随料液比的增加， 花青素浸提量增 但溶剂用量达到一定程度时， 蓝莓中的花青素接 加， 近全部溶出， 再增加溶剂用量不仅不能增加提取量， 反而会 增 加 生 产 成 本 。 当 料 液 比 为 1 ∶ 8 时， 花青素
［ 3］
1
材料与方法
料 原料与试剂
1. 1 材 1. 1. 1
。
为了进一步开发和有效利用蓝莓花青素，对蓝莓花 青素的提取和理化性质进行研究具有重要意义 。 有关蓝莓花青素提取的研究，王兆雨等 素苷；向道丽等
［ 5］ ［ 4］
原料： 蓝莓（ 品种为爱国者） 由辽宁丹东市有机 食品有限公司提供， 成熟果实， 紫黑色， 含水率 88% ， 于 － 20 ℃ 冻 藏 。 试 剂：花 青 素 标 样， 由天津尖峰天 然 产 物 研 究 开 发 公 司 提 供；甲 醇 、 盐酸 、 香草醛 、 乙醇 均 为 分 析 纯， 北京蓝弋试剂有限
用朱 凤 妹 等
的 方 法， 取 聚 酰 胺 树 脂 适 量， 置
于具塞三角瓶中， 分别加入 4 倍体积 95% 乙醇浸泡 弃去浸泡液， 以 95% 乙醇洗至洗涤液中加入 3 过夜， 倍体积水无白色混浊出现， 再用水洗至无醇味， 抽滤 至干， 备用 。 1. 1. 3 仪器与设备 -1102 型 紫 外 分 光 光 度 计，DZKW -4 型 电 UV -Ⅱ B LXJ 子恒温水浴 锅，FW177 型 中 草 药 粉 碎 机， -252A 型 旋 型离心机，JJ500 型 精 密 电 子 天 平 。 RE -Ⅲ 型循环水真空泵 。 JAC -600 超声 SH2 转蒸发仪， 波中药处理机（ 山东济宁超声电器有限公司） 。 1. 2 1. 2. 1 实验方法 试剂配制
-甲 醇 溶 液 提 取 蓝 。 本实验采 用 0. 1% 的 盐 酸 -
。 花青素作为一种天然食用色素，安全 、 无
莓花青素， 并利用树脂吸附法纯化蓝莓花青素， 为蓝 莓花青素的深度开发奠定基础 。
毒、 资源丰富，而且具有一定营养和药理作用，在食 品、 化妆 、 医药等方面有着巨大的应用潜力 。 蓝莓又名笃斯越橘（ Vaccnium uliginosum ） ， 属杜 鹃花科（ Ericaceae ） 、 越橘 属 （ Vaccinium ） 植 物 。 其 果 实含有花 青 素 、 黄酮等多种酚类生理活性成分
CHEN Jian； SUN Ai-dong； GAO Xue-juan； TAO Xiao-yun； WANG Shan-shan. Extraction and antioxidation -129［ of anthocyanins from blueberry. Journal of Beijing Forestry University （2011 ） 33 （2 ） 126 Ch ， 13 ref. ］ College of Biological Sciences and Biotechnology ，Beijing Forestry University ， 100083 ，P. R. China. The objective of this study was to extract and purify anthocyanins from blueberry and evaluate their antioxidation. Based on single factor and orthogonal tests ，the optimum extraction was achieved with 10 times of volume of 80% methanol at pH 3. 5 for 30 min at 80 ℃ . Then the extracts were concentrated and separated by column packed polyamide resins. The purity of the obtained extracts was 85. 75% ，and the yield of anthocyanins 4. 29% . The antioxidant properties of anthocyanins from blueberry were determined after purified ， and the results showed that the anthocyanins from blueberry had strong scavenging effects to DPPH radicals. Key words blueberry ； anthocyanins ； extraction ； antioxidant activity 花色苷进行了提取； Lee 等
［ 8］Baidu Nhomakorabea
别在不同料液比 、 浸 提 时 间、 浸 提 温 度、 浸提液浓度 和超声功率下提取 花 青 素， 并且每个条件下做 3 个 平行试验， 考察不同提取条件对提取率的影响 。 1. 2. 6 蓝莓花青素的纯化 在最优工艺条 件 下 提 取 蓝 莓 花 青 素， 抽滤得紫 红色蓝莓花青素提取液，将此提取液经聚酰胺吸附 树脂纯化，60% 乙醇溶液作为洗脱剂，收集样品 经 温度为 60 ℃ 、 真 空 度 为 90 kPa 下 减 压 浓 缩 回 收 乙 再经真空干 燥，则 得 紫 红 的 晶 体 状 或 膏 状 蓝 莓 醇， 花青素 。 并测定花青素的含量 。 1. 2. 7 蓝莓花青素纯度测定 以标准曲线 将提取液定容到 100 mL 容量瓶中， 计算， 测定蓝莓花 青 素 的 浓 度， 并 换 算 出 质 量， 计算 出纯度 ， 公式如下： 纯度 = 1. 2. 8 产物中花青素质量 × 100 % （3） 产物质量 蓝 莓 花 青 素 清 除 DPPH 自 由 基 的 IC 50 值 及
［ 10 ］
的 DPPH 自由基甲醇溶液 2 mL ， 加入同一具 塞 试 管 中， 摇匀， 在室温避光反应 30 min 后于 515 nm 处测 其吸光度， 并用 V C 溶液作为阳性对照， 计算蓝莓 花
［ 11 ］ ， 公式如下： 青素对 DPPH 自由基的清除率 Ai － Aj ） × 100 % 清除率 = （ 1 － A0
根据魏福祥等
的方法， 用甲醇作溶剂配制花
（4）
2、 3、 青素标准溶 液， 浓 度 为 1. 2 g / L 。 分 别 移 取 1 、 4、 5 mL ， 用 甲 醇 定 容 至 10 mL 。 各 取 1 mL （ 另 取 1 mL 甲醇为空白液） ， 分别 加 入 5 mL 显 色 剂， 摇 匀， 避 光 。 在（ 30 ± 1 ） ℃ 恒 温 水 浴 中 保 温 30 min 后 取 出， 在 500 nm 波长下测定其吸光值， 绘制花青素标准溶 液的标准曲线， 并计算出回归方程： A = 1. 487 5 C － 0. 055 1 （ g / L ） ，r = 0. 998 6 。 1. 2. 4 花青素得率的计算 D = CVn × 100 1 000 m （2） （1） C 为花青素标样浓度 式中： A 为 500 nm 处 吸 光 度，
第2期
陈
健等： 蓝莓花青素的提取及抗氧化性的研究
127
公司提供； 聚酰 胺 吸 附 树 脂， 天津南开大学化工厂 -2 -三硝基苯肼 ） 自由基， -二苯基 1生产； DPPH （ 1 ， Sigma 公司提供； V C ， 中国医药集团上海化学试剂有 限公司提供 。 1. 1. 2 聚酰胺树脂预处理
［ 6］
花青素又称花色素，是一类广泛存在于植物中 的水溶性天然色素，属黄酮类化合物
［ 1］
用 蒸 馏 水 中 加 柠 檬 酸、
，多以糖苷的
SO 2 和加热相结合的 方 法 对 蓝 莓 花 色 素 苷 进 行 了 提 取， 但 利 用 SO 2 进 行 提 取， 会造成一定的试剂残 留
［ 7］
形式存在，也称花色苷 。 最早且最 丰 富 的 花 青 素 是 从红葡萄渣中提取的葡萄皮红，它于 1879 年在意大 利上市
的 方 法， 用 甲 醇 作 溶 剂 配 制 A： 1% 香草醛溶液； B ： 8% 盐酸溶液；显色 剂 体 积 比 为 根据陈磊 等 A∶ B = 1∶ 1 ， 现用现配，0. 1% 的盐 酸 与 不 同 浓 度 的 甲醇混合液（ pH 为 3. 5 ） 。 1. 2. 2 蓝莓花青素的提取工艺流程 蓝莓鲜果 → 破碎 → 甲醇浸提 → 过滤 → 离心 → 花 青素提取液 → 聚酰胺 树 脂 吸 附 → 60% 乙 醇 洗 脱 → 旋蒸 → 花青素纯化液 → 石油醚萃取 → 回收石油醚 → 显色分析 。 1. 2. 3 标准溶液的配制和标准曲线的制作
用乙
醇浸提法对蓝莓花 色 素 苷 提 取， 分离得到两种花色 用纤 维 素 酶 法 只 对 蓝 莓 果 渣 中 的
-11 -04 收稿日期：2010 基金项目 ：国家林业局公益性行列专项课题（ 200904014 ） 。 第一作者 ：陈健， 博士生 。 主要研究方向：天然产物生理活性物质的开发与利用 。 电话：13811893899 址：100083 北京市清华东路 35 号北京林业大学生物科学与技术学院 。 -62338221 责任作者 ： 孙爱东， 教授， 博士生导师 。 主 要 研 究 方 向：天 然 产 物 生 理 活 性 物 质 的 开 发 与 利 用 。 电 话：010 com 地址：同上 。 本刊网址： http ：∥ www. bjfujournal. cn ； http ：∥ journal. bjfu. edu. cn Email ： adsun68 @ 163. Email ： chenjian19850702 @ 163. com 地
第 33 卷
第2期
北
京
林
业
大
学
学
报
Vol. 33 ，No. 2 Mar. ，2011
2011 年 3 月
JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY
蓝莓花青素的提取及抗氧化性的研究
陈 健 孙爱东 高雪娟 陶晓赟 王姗姗
（ 北京林业大学生物科学与技术学院）
摘要：通过单因素试验和正交试验， 得出蓝莓花青素提取的最佳工艺条件为：甲醇浓度 80% ， 料液比 1∶ 10 ， 提取温度 80 ℃， pH 为 3. 5 ；提取物浓缩后， 提取时间 30 min ， 采用聚酰胺树脂对 蓝 莓 提 取 物 中 花 青 素 进 行 纯 化， 得 率 为 4. 29% ， 样 品纯度为 85. 75% 。 对纯化后蓝莓花青素的抗氧化性能进行测定，结果显示， 蓝莓花青素有较好的清除 DPPH 自由基 的能力 。 关键词 ： 蓝莓；花青素；提取；抗氧化性 中图分类号 ： Q946. 49 文献标志码 ：A -1522 （ 2011 ） 02 -0126 -04 文章编号 ：1000 -
［ 9］
清除率研究 DPPH 自由基是一种稳定的以氮为 中 心 的 自 由 通过在 515 nm 波长处检测蓝莓花青素 对 DPPH 基， 自由基的清除效果， 计算其抗氧化能力， 并计算出自 由基清除率为 50% 时的自由基清除剂的浓度， 即半 数抑制率浓度（ IC 50 ） 。
－4 取不同稀释度的提取 液 2 mL 和 2 × 10 mol / L
A i 为 样 品 组 吸 光 度， Aj 为 式中： A 0 为对照 组 吸 光 度， i 、j 分别表示不同的实验组 。 空白组吸光度，
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结果与讨论
最大吸收波长的确定 -香 草 醛 溶 液 室 温 避 光 反 将花青素标样用 盐 酸 -
在紫外分光光 度 计 上 进 行 300 ～ 700 nm 范 围 内 应， 得到最大吸收波长为 500 nm ， 与盐酸 的波长扫描， -香 草 醛 法 测 定 花 青 素 的 特 香草 醛 法 一 致， 是 盐 酸征吸收波长 。 2. 2 单因素试验 花青素与 香 草 醛 反 应 产 物 在 光 照 条 件 下 不 稳 定， 因此测定时需在避光条件下进行 。 2. 2. 1 料液比对蓝莓花青素提取效果的影响 从图 1 可见， 随料液比的增加， 花青素浸提量增 但溶剂用量达到一定程度时， 蓝莓中的花青素接 加， 近全部溶出， 再增加溶剂用量不仅不能增加提取量， 反而会 增 加 生 产 成 本 。 当 料 液 比 为 1 ∶ 8 时， 花青素
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材料与方法
料 原料与试剂
1. 1 材 1. 1. 1
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为了进一步开发和有效利用蓝莓花青素，对蓝莓花 青素的提取和理化性质进行研究具有重要意义 。 有关蓝莓花青素提取的研究，王兆雨等 素苷；向道丽等
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原料： 蓝莓（ 品种为爱国者） 由辽宁丹东市有机 食品有限公司提供， 成熟果实， 紫黑色， 含水率 88% ， 于 － 20 ℃ 冻 藏 。 试 剂：花 青 素 标 样， 由天津尖峰天 然 产 物 研 究 开 发 公 司 提 供；甲 醇 、 盐酸 、 香草醛 、 乙醇 均 为 分 析 纯， 北京蓝弋试剂有限
用朱 凤 妹 等
的 方 法， 取 聚 酰 胺 树 脂 适 量， 置
于具塞三角瓶中， 分别加入 4 倍体积 95% 乙醇浸泡 弃去浸泡液， 以 95% 乙醇洗至洗涤液中加入 3 过夜， 倍体积水无白色混浊出现， 再用水洗至无醇味， 抽滤 至干， 备用 。 1. 1. 3 仪器与设备 -1102 型 紫 外 分 光 光 度 计，DZKW -4 型 电 UV -Ⅱ B LXJ 子恒温水浴 锅，FW177 型 中 草 药 粉 碎 机， -252A 型 旋 型离心机，JJ500 型 精 密 电 子 天 平 。 RE -Ⅲ 型循环水真空泵 。 JAC -600 超声 SH2 转蒸发仪， 波中药处理机（ 山东济宁超声电器有限公司） 。 1. 2 1. 2. 1 实验方法 试剂配制