全 文 ：绿叶甘姜色素提取工艺及其稳定性研究
陈宝宏1，郑铁松2，吴晓红1，郑萍1
（1.江苏经贸职业技术学院，江苏南京 211168；2.南京师范大学金陵女子学院，江苏南京 210097）
摘 要：以栖霞山绿叶甘姜为原料，提取其色素并进行稳定性分析，为天然食用色素的研究和应用提供一定基础数据。
以提取溶剂浓度、时间、温度、固液比为分析因素，通过单因素试验和正交试验对提取工艺进行优化，确定绿叶甘姜中色
素提取的最佳条件，并分析光照和温度变化对色素稳定性的影响。结果表明，绿叶甘姜中色素提取的最佳条件为：乙醇
浓度 60 %、提取时间 120 min、固液比 1 ∶ 12（g/mL）、提取温度 60℃，绿叶甘姜耐光性和耐热性较好。
关键词：绿叶甘姜；色素；提取工艺；稳定性
Study on the Extraction Process and Stability of Lindera erythrocarpa Pigment
CHEN Bao-hong1，ZHENG Tie-song2，WU Xiao-hong1，ZHENG Ping1
（1. Jiangsu Institute of Commerce，Nanjing 211168，Jiangsu，China；2. Ginling College，Nanjing Normal
University，Nanjing 210097，Jiangsu，China）
Abstract：The pigment is extracted from the Tindera erythrocarpa of Qixia mountain and the stability analysis is
studied. It can offer basic data for the study of natural edible pigment. There were four analysis factors including
extract concentration，time，temperature and solid-liquid ratio. Extraction process was optimized by single fac－
tor experiments and orthogonal experiments. It determined the best conditions of extracting the Lindera erythro－
carpa pigment. And it analyzed the effects of changing light and heat on the stability of the pigment. The results
showed that the Lindera erythrocarpa pigment extraction conditions：ethanol concentration 60 %，extraction
time 120 min，solid-liquid ratio 1 ∶ 12（g/mL）and extraction temperature 60 ℃. Light resistance and heat resis－
tance of Lindera erythrocarpa pigment is better.
Key words：Lindera erythrocarpa；pigment；extraction process；stability
食品研究与开发
Food Research And Development
2016年 10月
第 37卷第 19期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.012
基金项目：江苏省高等职业院校国内高级访问学者计划资助项目
（2015FX023）
作者简介：陈宝宏（1975—），女（汉），副教授，硕士研究生，研究方
向：食品安全和食品营养。
绿叶甘姜（Lindera erythrocarpa）又称红果钓章、铁
钉树，为落叶乔木，小枝无毛或幼时稍被柔毛，叶纸质，
倒披针形或倒披针状长圆形。多生于山谷林中，长江
以南各省区均有广泛分布。绿叶甘姜作为一味中药，
有祛风杀虫、敛疮止血的功效，但在食品中的目前应
用处于空白，其价值没有被最大化利用。目前，我国允
许使用的天然色素种类不多，主要有姜黄、红花黄色
素、辣椒红色素、虫胶色素、红曲米、酱色、甜菜红、叶绿
素铜钠盐和 β-胡萝卜素[1]，植物色素大多为花青素类、
类胡萝卜素类、黄酮类化合物，是一类生物活性物质，
是植物药和保健食品中的功能性有效成分。然而大部
分植物色素对光、热、氧、微生物和金属离子及 pH变
化敏感。绿叶甘姜果实呈鲜红色，可以提取其中色素
物质，经过纯化后应用在食品、药品等产品中，本试验
旨在初步研究绿叶甘姜色素的提取方法和影响稳定
性的因素，为绿叶甘姜色素资源的全面高效利用提供
基础数据。
1 材料与仪器
1.1 试验原材料
所用原材料绿叶甘姜果实均采自南京市栖霞山。
甲醇、乙醇、正丁醇、柠檬酸、氢氧化钠、盐酸均为
分析纯。
1.2 试验仪器
V-1100型可见分光光度计：上海美谱达仪器有限
公司；80-IB型台式低速离心机：湖南新科科学仪器有
分离提取
48
试验号
A提取溶
剂浓度/%
B提取时
间/min
C固液比/
（g/mL）
D提取
温度/℃
色素吸光
度
1 40 100 1∶12 50 1.220
2 40 120 1∶15 60 1.793
3 40 140 1∶18 70 1.365
4 50 100 1∶15 70 1.644
5 50 120 1∶18 50 1.031
6 50 140 1∶12 60 1.776
表 2 正交试验设计及结果表
Table 2 Orthogonal experimental design and results table
限公司；HH-420型数显恒温水浴锅：上海梅香仪器有
限公司；FA2104N型电子天平：上海菁海仪器有限公
司；DGP30/23-ⅢA型电热鼓风干燥箱：南京试验仪器
厂；SHB-Ⅲ型循环水多用真空泵：上海比朗仪器有限
公司；RE-5203型旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂。
2 试验方法
2.1 原料预处理
采集的新鲜绿叶甘姜果实洗净、低温烘至安全水
分后，放入粉碎机中粉碎，得到绿叶甘姜果实粉末，密
封备用，以防受潮。
2.2 提取剂选择
精密称取 1.000 0 g（本试验使用的万分之一电子
天平有效数字即为小数点后四位）绿叶甘姜细粉 4份，
在温度 50℃、提取时间 30 min、固液比 1 ∶ 10（g/mL）的
条件下分别用 70 %甲醇、70 %乙醇、70 %正丁醇、
0.8 %柠檬酸作为提取剂进行提取，从而得到色素粗
提液 [2]。将色素粗提液放入离心机，2 000 r/min离心
15 min取出并冷却至室温，同时用 2.0 mL蒸馏水做空
白试验，380 nm测定其吸光值，确定最佳提取剂。
2.3 （λmax）选择
最大吸收波长精密称取 1.000 0 g绿叶甘姜细粉，
在温度 50℃、提取时间 30 min、固液比 1 ∶ 10（g/mL）及
70 %乙醇的条件下进行提取，得到色素粗提液。将色
素粗提液放入离心机，2 000 r/min离心 15 min取出并
冷却至室温，同时用 2.0 mL70 %乙醇做参比试剂，用
可见分光光度计测定其吸收光谱，确定 λmax[3]。
2.4 色素提取优化工艺确定
精确称取质量为 1.000 0 g绿叶甘姜果实细粉，分
析影响色素提取主要影响因素，分别以提取剂浓度、
提取时间、固液比和提取温度为因素，以色素提取液
的吸光度值为评价指标，分别进行单因素试验和正交
试验，确定色素最佳提取工艺。
2.5 稳定性研究
精确称取 20.000 0 g绿叶甘姜果实粉末，在最佳
提取工艺的条件下提取。将提取液放入棕色试剂瓶作
为母液，分别对光照和温度影响因素进行分析，研究
绿叶甘姜色素在以上因素影响下的稳定性。
3 结果与分析
3.1 提取剂确定
根据文献资料和分析色素的溶解性等多方面因
素，分别以甲醇、乙醇、正丁醇、柠檬酸为提取剂提取绿
叶甘姜色素[4]，4种溶剂筛选结果见表 1。
从表 1可知，绿叶甘姜色素微溶于正丁醇，可溶于
甲醇、乙醇、柠檬酸，其中乙醇溶解度最好，同时从成本
和安全的角度考虑，选择乙醇为提取剂。
3.2 λmax的确定
用 70 %乙醇提取绿叶甘姜中色素，在适当浓度范
围内确定最大吸收波长，具体数据见图 1。
从图 1清晰可见，当波长在 370 nm~374 nm时，吸
光度值呈上升趋势，当波长在 374 nm~400 nm时，吸光
度值逐渐下降，绿叶甘姜色素 70 %乙醇提取液的
λmax为 374 nm。因此在后面单因素和正交试验以及
稳定性分析试验中均以 374 nm为吸收波长。
3.3 单因素试验结果与分析
通过单因素试验数据和分析，最终确定各因素水
平范围，提取剂浓度 40 %～60 %，提取时间 100 min~
140 min，固液比 1 ∶ 12（g/mL）~1 ∶ 18（g/mL），提取温度
50℃~70℃[5-8]。
3.4 正交试验结果分析
考虑交互作用，选用正交表 L9（34）进行试验分析，
具体试验结果和分析如表 2所示。
表 1 绿叶甘姜色素提取剂确定
Table 1 Determination of Lindera erythrocarpa pigment extraction
agent
溶剂 甲醇 乙醇 正丁醇 柠檬酸
色泽 浅黄色 深棕黄 分层，上层浅黄，下层深棕色 棕黄色
吸光度 1.404 1.840 1.315 1.629
2.1
1.9
1.7
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
0.5
吸
光
度
370 372 382
测定波长
374 376 378 380
图 1 绿叶甘姜色素乙醇提取液吸收光谱图
Fig.1 Lindera erythrocarpa pigment ethanol extract absorption
spectrum of FIG
陈宝宏，等：绿叶甘姜色素提取工艺及其稳定性研究分离提取
49
试验号
A提取溶
剂浓度/%
B提取时
间/min
C固液比/
（g/mL）
D提取
温度/℃
色素吸光
度
7 60 100 1∶18 60 1.647
8 60 120 1∶12 70 1.830
9 60 140 1∶15 50 1.084
k1 1.459 1.504 1.609 1.112
k2 1.484 1.551 1.507 1.739
k3 1.520 1.408 1.348 1.613
R 0.061 0.143 0.261 0.627
续表 2 正交试验设计及结果表
Continue table 2 Orthogonal experimental design and results table
精确称取 9份质量为 1.000 0 g 的绿叶甘姜果实
细粉，按照每组不同的试验条件进行试验。试验条件
及试验结果见表 2。
由表 2中正交试验数据，以色素吸光度大小作为
评价指标，得出最优提取工艺为提取溶剂浓度 60 %，
提取时间为 120 min，固液比 1 ∶ 12（g/mL），提取温度
70℃。通过极差分析可知，各因素对色素提取的影响
分别为 D>C>B>A。结合 k值分析表明，最佳提取工艺
条件为提取溶剂浓度 60 %、提取时间 120 min，固液比
1 ∶ 12（g/mL）以及提取温度 60 ℃。因最佳提取工艺条
件不在 9个试验范围内，故需进行验证试验。
3.5 验证试验
通过进行 3次验证试验，得到绿叶甘姜果实中色
素提取液的吸光度值平均值为 1.842，结果大于正交试
验中最佳提取工艺吸光值 1.830，结果证实，通过正交
试验的数据推算正确，所以最佳提取工艺条件为提取
溶剂浓度 60 %，提取时间为 120 min，固液比为 1 ∶
12（g/mL）以及提取温度 60℃。
3.6 色素提取物稳定性研究
3.6.1 光照对绿叶甘姜色素稳定性的影响[9]
取绿叶甘姜色素母液 4份，每份体积为 20 mL，分
别置于室内自然光、室内灯光、紫外灯光及黑暗处放
置不同时间后，进行光稳定性试验。在室温下 374 nm
处测定不同光照条件下色素提取液的吸光度值，结果
见图 2。
由图 2可知，绿叶甘姜色素提取液在室内自然光
条件下和黑暗处基本不变，耐光性较好；在紫外灯和
室内灯光照射下，吸光度稍有降低，可能因为在强光
照射下，溶液中色素结构被破坏[10]。
3.6.2 温度对绿叶甘姜色素稳定性的影响[11-12]
取绿叶甘姜色素母液 4份，每份 20 mL，分别置于
30、50、70、90℃的水浴锅中静置，分别在 6、12、18、24 h
后，将不同处理温度的样液冷却至室温，测定其在波
长 374 nm条件下的吸光度，分析色素提取物热稳定
性，结果见图 3。
由图 3可知，绿叶甘姜色素在高温条件下不稳定，当
温度在 70℃～90℃范围内时，吸光度稍有降低，其原因
可能是温度过高，色素提取液发生氧化反应导致提取
液稳定性差；在 30℃和 50℃温度下，吸光度无变化[13]。
4 结论
通过单因素试验和正交试验数据结果及分析，从
绿叶甘姜果实中提取色素的最佳提取工艺是：乙醇浓
度 60 %、提取时间 120 min、固液比 1 ∶ 12（g/mL）、温度
60℃。绿叶甘姜果实中色素提取液具有一定的耐光性
和耐热性。
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图 2 光照对绿叶甘姜色素稳定性的影响
Fig.2 The effect of light on the stability of Lindera erythrocarpa
1.54
1.52
1.50
1.48
1.46
1.44
1.42
1.40
吸
光
度
6 12 24
时间/h
18
黑暗
紫外线
室内灯光
室内自然光
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
0.5
吸
光
度
6 12 24
时间/h
18
90℃
70℃
50℃
30℃
图 3 温度对绿叶甘姜色素稳定性的影响
Fig.3 The effect of temperature on the stability of
Lindera erythrocarpa
陈宝宏，等：绿叶甘姜色素提取工艺及其稳定性研究 分离提取
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收稿日期：2015-11-09
裙带菜蛋白的提取工艺研究
冯建岭1，刘海燕2，王丽丽1，韩晴3，李迎秋3
（1．威海市食品药品检验检测中心，山东威海 264210；2．威海市产品质量监督检验所，
山东威海 264210；3．齐鲁工业大学食品科学与工程学院，山东济南 250353）
摘 要：以裙带菜为原料，采用碱提法对裙带菜蛋白的提取工艺进行研究。通过控制单因素如料液比、pH、浸提温度、浸
提时间，寻找合适的试验条件，并在单因素基础上进行正交试验，分析不同因素对裙带菜蛋白提取的影响，确定最佳提
取工艺条件为：料液比 1 ∶ 20（g/mL），浸提温度 50℃，浸提时间 3.5 h，pH 9。提取率可达 84.85%。
关键词：裙带菜；蛋白；提取工艺
Study on the Extraction Process of Undaria pinnatifida Protein
FENG Jian-ling1，LIU Hai-yan2，WANG Li-li1，HAN Qing3，LI Ying-qiu3
（1. Weihai Center for Food and Drug Inspection，Weihai 264210，Shandong，China；2. Product Quality
Supervision and Inspection of Weihai，Weihai 264210，Shandong，China；3. College of Food Science &
Engineering，Qilu University Of Technology，Jinan 250353，Shandong，China）
Abstract：Undaria pinnatifida as raw material，this experiment adopted alkali formulation to study extraction
process of Undaria pinnatifida protein. Suitable experimental conditions were found by controlling single factors，
such as ratio of solid to liquid，pH，leaching temperature，and leaching time. Moreover，orthogonal experiment
was in process on the basis of single factors to analyze the effects of different factors on extraction of Undaria
pinnatifida protein. The optimal process conditions were ratio of solid to liquid 1 ∶ 20（g/mL），leaching tempera－
ture 50℃，leaching time 3.5h，pH 10，and extraction ratio was 84.85 %.
Key words：Undaria pinnatifida；protein；extraction process
食品研究与开发
Food Research And Development
2016年 10月
第 37卷第 19期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.013
作者简介：冯建岭（1989—），男（汉），硕士研究生，研究方向：食品
科学。
分离提取
裙带菜（Undaria pinnatifida）又名海芥菜、裙带，主
要生长在暖温带海洋中，美味可口，营养价值丰富，被
称为微量元素和矿物质的“天然宝库”[1]。此外，裙带菜
能帮助人体清除肠道内的毒素，有助于人体的正常发
育，提高免疫功能，还具有降低血压和增强血管弹性
等作用[2-3]。日本是世界公认的长寿国，其中主要原因
之一就是裙带菜每天必上餐桌，裙带菜目前已成为
日本、韩国儿童和学生营养配餐的必备菜肴。在我
国，虽然裙带菜分布广、产量高、资源丰富，但是利
用率比较低。
裙带菜中含有人体必需的八种氨基酸 [4]，是一种
优良的蛋白质来源，但目前在加工过程中，裙带菜蛋
白质资源浪费现象严重。因此，为充分利用裙带菜中
营养成分，提高裙带菜蛋白提取率，本研究采用碱提
法，对裙带菜蛋白的提取工艺进行探索，并做正交实
验进行优化[5]。这将有助于加深人们对裙带菜的了解，
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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