全 文 ：收稿日期:2003-09-05
基金项目:郑州工程学院科研基金项目(200406)
作者简介:陈玮(1957-),女 ,浙江杭州人 , 硕士 ,副研究员 ,主要
从事生命科学与天然产物化学研究.
＊通讯作者
文章编号:1671-1629(2004)01-0025-04
欧李红色素的提取工艺研究
陈　玮1 , 2 ,肖咏梅1 ,毕红霞1 ,屈凌波3 ,薛　勇1 ,卢　奎1＊
(1.郑州工程学院 化学化工系 ,河南 郑州 450052;2.中国科学院研究生院 生物学部 ,北京 100081;
3.郑州大学化学系 ,河南 郑州 450052)
摘要:研究了欧李果肉中红色素的提取方法 ,通过单因素实验和正交实验确定了欧李红色素的
最佳提取条件:浸提液85%乙醇(含0.5%浓盐酸)、浸提温度65 ℃、浸提时间1.5 h 、液固比5∶1
(V/W).在此条件下浸提2次 ,欧李红色素的提取率达 90.1%.
关键词:欧李;红色素;提取
中图分类号:TS202.3　　　　文献标识码:B
　　食品的色泽是人们认识食品的第一要素 ,是
辨别食品优劣 、产生喜厌的先导 ,也是评价食品质
量的一个重要指标.食品的色泽由食用色素产生 ,
天然食用色素无毒副作用 ,而且多数具有营养保
健功能 ,如花青素具有抗氧化及清除自由基 、降低
血清及肝脏中脂肪含量 、抗变异及抗肿瘤 、防止人
体内的过氧化作用等功能[ 1 ～ 3] ,因而倍受人们的
重视.欧李(Cerasus humilis(Bge)Sok)为蔷薇科樱
桃属落叶小灌木果药兼用野生树种 ,其茎叶 、果
实 、根皮具有很高的经济和药用价值[ 4 ～ 5] .欧李果
呈圆形 ,颜色多样 ,口感独特 ,营养丰富 ,含有大量
的花青素 ,可作为天然食用色素资源.我们曾报道
了欧李红色素的光谱特性[ 6] ,为开发我国功能性
天然食用色素新品种 、新资源 ,本文以野生药用果
欧李为原料 ,系统研究了欧李红色素的提取方法 ,
并通过单因素实验和正交实验 ,确定了欧李红色
素的最佳提取工艺条件.
1　材料与方法
1.1　实验材料
欧李鲜果采自河北省 ,冷冻保存备用.试剂及
溶剂均为分析纯.
1.2　主要仪器
TU—1800PC 型紫外可见分光光度计 ,北京普
析通用仪器有限责任公司;PHS —3C型精密酸度
计 ,上海雷磁仪器厂;电子天平 BS110S ,北京塞多
利斯天平有限公司;RE-52C旋转蒸发器 ,巩义市
英峪予华仪器厂.
1.3　实验方法
1.3.1　标准曲线测定
精确称取 5份精制欧李红色素 ,以 pH=3.60
的蒸馏水溶解并定容至 100 mL ,用紫外可见分光
光度计于 510 nm处分别测定其吸光度 ,并以浓度
C(mg/mL)为横坐标 ,吸光度值 A为纵坐标作图 ,
得欧李红色素的浓度 —吸光度标准曲线为 C=
0.721×A.
1.3.2　欧李果肉中红色素的提取及总含量测定
称取一定量的欧李果肉 ,以酸性乙醇溶液反
复浸提至提取液无色 ,抽滤 ,合并滤液 ,45 ℃浴温
真空浓缩 ,得到一定体积的欧李红色素粗提浓缩
液.取 1.0 mL粗提浓缩液 ,以蒸馏水稀释至合适
浓度 ,调 pH至 3.60 ,于 510 nm 处测定吸光度 ,由
吸光度值计算测定液中欧李红色素的浓度 ,进而
计算欧李果肉中红色素的总含量.
1.3.3　欧李红色素提取率的测定
称取一定质量的欧李果肉 ,在一定条件下用
溶剂浸提 、抽滤 ,滤液处理同 1.3.2 ,于 510 nm 处
测定吸光度 ,由吸光度值计算欧李红色素的浓度 ,
进而计算欧李红色素的提取量和提取率.
第25卷第 1期　　　 　　 　　　　　　郑州工程学院学报　　　　　　　 　　　 　Vol.25 ,No.1
2004年 3月　　　 　　　　　Journal of Zhengzhou Institute of Technology　　　　　　　　　Mar.2004
DOI :10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2004.01.007
2　结果与讨论
2.1　欧李红色素的提取及总含量
欧李果肉用酸性乙醇溶液反复浸提至浸提液
无色 ,表明欧李红色素浸提完全.浸提液按 1.3.2
方法处理 ,并测定吸光度 、计算色素含量.重复实
验 3 次 , 求得欧李果肉中总色素平均含量为
1.72%(W/W).
2.2　欧李红色素的提取条件选择
2.2.1　单因素实验
2.2.1.1　溶剂选择
试验表明 ,欧李红色素易溶于酸性水 、乙醇 、
甲醇或它们的混合溶液 ,考虑色素的食用安全及
后处理的方便 ,本文选用乙醇水溶液作为浸提溶
剂.
2.2.1.2　酸度对提取率的影响
使用等体积不同酸度的 80%乙醇水溶液对
已知重量的欧李果肉室温浸提 3 h ,浸提液经抽
滤 ,减压浓缩 ,取浓缩液 5 mL ,以蒸馏水稀释并定
容至 50 mL ,调 pH 至 3.60 ,于 510 nm处测定其吸
光度 ,计算欧李红色素的提取率 ,结果如图 1所
示.
图 1　浸提液 pH值对提取率的影响
　　由图 1可知 ,随浸提液 pH 值增大 ,欧李红色
素的提取率降低 ,说明酸度增强有利于色素的浸
出 ,因此选择浸提液酸度 pH=2.
2.2.1.3　乙醇浓度对提取率的影响
固定浸提液的酸度为 pH=2.0 ,浸提温度为
室温 ,浸提时间为 3 h ,测定了不同浓度乙醇溶液
对欧李红色素提取率的影响 ,结果如图 2所示.
由图 2可知 ,随乙醇浓度的增大 ,欧李红色素
的提取率增大 ,考虑溶剂成本 ,以使用浓度 95%
以下的乙醇溶液为宜.
图 2　乙醇浓度对提取率的影响
2.2.1.4　温度对提取率的影响
在乙醇浓度为 80%,酸度为 pH=2.0 ,浸提时
间分别为 60 min和 90 min时 ,测定了温度对欧李
红色素提取率的影响.不同温度及不同时间下色
素的提取率如表1所示.
表1　温度及时间对提取率的影响　%　
时间/min 温度/ ℃
30 40 50 60 70
60 31.8 34.5 49.0 59.4 57.0
90 38.0 39.4 48.7 56.4 49.5
表1数据表明 ,在浸提液温度低于 60 ℃时 ,
随着温度升高 ,提取率增大 ,但 70 ℃时提取率又
下降 ,说明较高温度对欧李红色素有一定的破坏
作用.比较不同浸提时间提取率随温度的变化 ,发
现浸提温度在 50 ℃以下时 90 min的提取率均高
于60 min的提取率 ,但当浸提温度高于 50 ℃时 ,
90 min的提取率反而低于 60 min 的提取率 ,这说
明高温虽有利于色素的浸提 ,但对色素的破坏作
用也较大;随浸提时间的增加 ,色素的提取率增
大 ,但同时色素被氧化破坏的程度也增大 ,因此 ,
温度和时间对提取率有交互影响.在实际提取时 ,
选择浸提温度为60 ℃.
2.2.1.5　浸提时间对提取率的影响
用含 0.5%浓盐酸的 80%乙醇(pH=1.8)在
室温下浸提 ,每隔一定时间测定其吸光度值 ,则吸
光度值的大小反映了提取率的大小.随浸提时间
延长 ,浸提液的吸光度值增大(见图 3),色素的提
取率增大 ,至 3 h基本达到平衡 ,因此提取时间以
3 h为宜.
2.2.1.6　液固比对提取率的影响
在乙醇浓度为 80%,酸度为 pH=2.0 ,浸提温
度为室温 ,浸提时间为 3 h时 ,测定了液固比对提
取率的影响 ,结果列于表 2.
26　　　　　　　　　　　　　　　　　郑州工程学院学报　　　　　　　　　　　　 　第 25卷
图 3　浸提液的吸光度随浸提时间的变化曲线
表 2　液固比对提取率的影响
液固比/(mL·g -1) 2∶1 4∶1 6∶1 8∶1 10∶1 12∶1
提取率/ % 20.0 41.5 54.8 67.3 71.3 73.2
由表 2可知 ,随着浸提溶液用量增加(液固比
增大),欧李红色素的提取率增大 ,但当液固比大
于8∶1时 ,继续增加提取液的用量 ,则提取率的增
加缓慢.为节省溶剂 ,减少后处理工作量 ,宜选择
液固比6∶1.
2.2.2　正交试验
对欧李红色素的提取进行了 5因素 3水平正
交实验 ,其正交实验因素水平表 、正交实验表和正
交实验极差分析表分别列于表 3 、表 4和表 5.因
为浸提温度和浸提时间对提取率有交互影响 ,因
此在正交实验中增加了温度×时间的因素.
表 3　正交实验因素及水平
水平 A温度/ ℃
B时
间/ h
C乙醇
浓度/ %
D 浓盐
酸含量/ %
E液固
比(V/ W)
1 45 1.0 95 0.05 5∶1
2 55 1.5 85 0.1 6∶1
3 65 2.0 75 0.5 7∶1
表 4　欧李红色素提取的正交实验表
试验号 A B A×B C D E 空 提取率/ %
1 1 1 1 1 1 1 1 43.3
2 1 2 2 2 2 2 2 44.0
3 1 3 3 3 3 3 3 45.4
4 2 1 1 2 2 3 3 43.8
5 2 2 2 3 3 1 1 50.2
6 2 3 3 1 1 2 2 47.6
7 3 1 2 1 3 2 3 58.5
8 3 2 3 2 1 3 1 52.0
9 3 3 1 3 2 1 2 54.3
10 1 1 3 3 2 2 1 40.6
11 1 2 1 1 3 3 2 51.0
12 1 3 2 2 1 1 3 52.7
13 2 1 2 3 1 3 2 50.3
14 2 2 3 1 2 1 3 51.6
15 2 3 1 2 3 2 1 50.5
16 3 1 3 2 3 1 2 60.3
17 3 2 1 3 1 2 3 56.5
18 3 3 2 1 2 3 1 49.8
表 5　正交实验极差分析
极差 A B A×B C D E 空
Ⅰ 277.0 296.8 299.4 301.8 302.4 312.4 286.4
Ⅱ 294.0 305.3 305.5 303.3 284.1 297.7 307.5
Ⅲ 331.4 300.3 297.5 297.3 315.9 292.3 308.5
R 54.4 8.5 8 6 31.8 20.1 22.1
由表 5可知 ,各因素对色素提取率的影响显
著程度由大到小依次为:温度>酸度>时间>液
固比 >乙 醇 浓 度.极 差 分 析 结 果 表 明 ,
A3B2C2D3E1的提取率最高 ,因此最佳提取条件
为:浸提温度 65 ℃、浸提液 85%乙醇(含 0.5%浓
盐酸)、浸提时间 1.5 h 、液固比 5∶1(V/W).这一
正交实验结果与单因素实验结果有一定偏差 ,可
能与各因素之间的交互影响有关.
2.2.3　提取次数对欧李红色素提取率的影响
在最佳提取条件下 ,测定了提取次数对欧李
红色素提取率的影响 ,结果列于表 6.
表 6　提取次数对提取率的影响
浸提次数 第 1次 第 2次 第 3次 第 4次 第 5次
提取率/ % 60.3 29.8 6.19 0.90 0.21
表 6表明 ,随提取次数增加 ,色素提取率增
大 ,连续提取 5次 ,色素已基本提取完全.在实际
提取时 ,考虑成本因素 ,以浸提 2次为宜 ,此时提
取率可达 90.1%.
3　结论
通过溶剂浸提 ,从野生欧李果肉中提取出了
一种红色天然色素———欧李红色素.实验表明 ,河
北地区野生欧李果肉中欧李红色素的总含量为
1.72%,其最佳提取条件为:浸提液 85%乙醇(含
0.5%浓盐酸)、浸提温度 65 ℃、浸提时间 1.5 h 、
液固比5∶1(V/W).在此条件下浸提 2次 ,色素提
取率可达 90.1%.
参考文献:
[ 1] 　唐传核 ,彭志英.天然花色苷类色素的生理
功能及应用前景[ J] .冷饮与速冻食品工
业 ,2000 ,(1):26 ～ 28.
[ 2] 　汪秋安.天然黄酮类化合物的生理功能及
应用[ J] .香料香精化妆品 , 1999 ,56(1):28
～ 33.
[ 3] 　唐传核 ,彭志英.天然功能性植物化学成分
27第 1期　　　　　　　　　　　　陈玮等:欧李红色素的提取工艺研究　　　　　　　　　　　
开发现状[ J] .粮食与油脂 ,2001 ,(3):38 ～
40.
[ 4] 　王勇.新型抗旱灌木经济林树种———欧李
[ J].山西林业 ,2000 ,(4):26 ～ 27.
[ 5] 　杜俊杰 ,杜俊民 ,池建伟.欧李系列产品的
研制[ J] .山西农业大学学报 ,1999 , 19(1):
29 ～ 30.
[ 6] 　毕红霞 ,陈玮 ,薛勇 ,等.欧李红色素的光谱
特性研究[ J].郑州工程学院学报 ,2003 , 24
(2):48 ～ 50.
THE EXTRACTION OF RED PIGMENTS FROM CERASUS HUMILIS FRUIT
CHEN Wei1 ,2 , XIAO Yong-mei1 , BI Hong-xia1 , QU Ling-bo3 , XUE Yong1 ,LU Kui1
(1.Department of Chemistry and Chemical Engineering , Zhengzhou Institute of Technology , Zhengzhou 450052;
2.Department of Biology , Graduate School of the Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100081;
3.Department of Chemistry , Zhengzhou University , Zhengzhou 450052 , China)
Abstract:The extraction technology of red pigments from cerasus humilis fruit was studied by both the single factor
test and orthogonal test.According to the results , the optimal processing parameters were as follows:85% ethanol
(with 0.5%HCl)as extraciton solvent , extraciton temperature 65 ℃, time 1.5 h and 5∶1 of solvent/material(V/
W).The extraction rate was up to 90.1%with extraction 2 times under these condition.
Key words:cerasus humilis(Bge)Sok;red pigment;extraction
(上接第 21页)
HETEROLOGOUSLY QUANTITATIVE COMPETITIVE PCR FOR THE
DETECTION OF GENETICALLY MODIFIEDMAIZE
LUAN Chun-guang ,MA Lin ,HAO Yan-ling ,ZHU Ben-zhong , LUO Yun-bo
(College of Food Science and Nutritional Engineering , China Agricultural University , Beijing 10083 , China)
Abstract:The quantitative competitive polymerase chain reaction(QC-PCR)system of using 35S promoter heterolo-
gous template for the detection of genetically modified maize was developed in this study.The key problem of QC-
PCR is the construction of internal standard.The heterologous template is constucted as follow:the E.coli genomic
DNA was low stringently amplified , the selected band was purified and ligated pGEM-T Easy Vector.The competitor
concentrations were adjusted by the content of the heterologous template in a way that the equivalence point repre-
sented a GMO content of 1%.Therefore , the minimum detectable quantity was 1%.Then template DNA mixtures
containing different proportion GMO were co-amplified with constant internal standard concentration of further deter-
mine GMO content in food samples.
Key words:competitive quantitative PCR;heterologous template;35S promoter;genetically modified maize
28　　　　　　　　　　　　　　　　　郑州工程学院学报　　　　　　　　　　　　 　第 25卷