全 文 ：《食品研究与开发》 20 4年 8月第 5 2卷第 4期
微波法提取天然紫菜蔓色素的研究
张妙玲 陈效兰 赵黎明 湘潭大学化工学院食品工程系 1 41 1 5 0
紫菜墓色素是从湘 、 鄂 、 川等地的一种秋冬蔬
菜中提取的天然色素 , 传统提取工艺多采用浸泡加
热浸提 , 时间长 ,消耗能量 。 微波法作为近年来发展
的新技术具有加热迅速 、节约能量等特点。
本文用微波法对紫菜墓色素提取工艺进行了
研究 ,并与传统方法进行比较 。
1 材料与方法
1
.
1 实验材料
紫菜墓采自本地 , 取其茎的表皮及叶 , 洗净切
碎备用
无水乙醇 ,柠檬酸 (均为国产分析纯 )
1
.
2 主要仪器与设备
U v 一 7 54 分光光度计 (上海分析化学仪器厂 )
W P 一 75 0 格兰仕微波炉 (已改装 )
1
.
3 实验方法
1
.
3
.
1 紫菜墓色素的提取工艺
取洗净切碎的紫菜墓~ 加人 10 倍量的 0 . 10 %
柠檬酸溶液~ 微波辐射 , 抽滤 , 色素提取液~ 经
大孔吸附树脂浓缩分离~ 减压蒸馏~ 真空干燥一
紫菜荃色素
1
.
3
.
2 紫菜墓色素最大吸收波长的测定
紫菜墓色素在紫外可见光的图如下 , 该色素在
可见光区 550 n m 处有一吸收峰
1
.
3
.
3 正交实验方案设计
根据固液浸取过程理论 , 影响因素很多 , 根据
0
.
8
0
.
7
0
.
6
0
.
5
0
.
4
0
.
3
侧米督
0
JCU一,了一0洁60ìé一4一30一八“-八曰lné,乙 波长 ( n m )图 1 色素的紫外可见光谱图
本研究的实验条件 ,选择微波平均辐射功率 、微波辐
射时间 、 溶剂浓度为主要因素 , 每因素选择三水平 ,
采用 场 (夕) , 固液比通过实验发现在 1 : 10 一 1 : 20
范围对提取效果影响不太大 , 为了减少色素提取液
在后期浓缩干燥阶段的时间 ,选择固液比 1 : 10
表 1 研究因子及其水平选择
因子 水平
1 2 3
微波辐射功率 (W ) 1 6 2 24 8 3 24
微波辐射时间 ( m in ) 1 2 3
柠檬酸质量百分比 (% ) 0 . 08 0 . 10 0 , 巧
2 结果与分析
2
.
1 微波萃取正交实验结果
的今天 , 存放在其中的食品进行运输和贮藏是很容
易实现的。这是因为 :水在 20 M P a 加压时 ,可达到
一 20 ℃ , 但它不结 , 生鲜食品可在 一 20 ℃液态的水
中保存 。 同理 ,食品在 10 M P a 压力下可达到 一 10
℃ ,食品可在 一 10 ℃不结水的水中运输和贮藏 。
食品行业 , 新的加热和加压并用技术的确立 ,
新的高压食品加工 、 贮藏 、 杀菌工艺的广泛应用 , 极
大地满足了对食品安全性及保健品发展的需求 。
由于自然界存在很多种数百 M aP 的微生物 ,
它时刻都危害食品的安全 。 因此加强高压微生物科
学研究并取得突破 , 使高压保鲜技术上一个新台
阶 ,是今后新课题 。
参 考 文 献 :
【l] 林力丸 . (食品巴容器》 19 3 V O L 34 N O . 9 4 92 一 50
【2] 林力丸 . 食品、 内高压利用 . 吞 夕之、 、
收稿日期 : 20 0牛 06一 02
《食品研究与开发》 2004 年 8 月第 2 5卷第 4期
表 2 微波萃取紫菜蓄色素影响因素的正交
实验结果
实验编号 微波辐射功率 微波辐射时间 柠檬酸质量 %吸光度
1 1 1 10
.
32 6
2 2 2 0 1
.
4 12
0 3 1 3 3
.
0 8 5
4 2 2 10
.
46 5
52 2 0 3
.
7 14
6 2 3 10
.
8 7 5
7 3 1 30
.
76 7
8 2 3 10
.
8 6 5
9 3 32 0
,
9 0 1
K
一
l
·
2 4 5 1
.
7 3 7 1
.
9 7 5
K 2 2
·
14 2 2
.
9 5 9 1
.
9 55
K 3 2
·
5 3 3 2
.
1叫 2 . 男7
K
: 均值 o · 4 1 5 0 . 5 7 9 0 . 6 5 5
K
Z 均值 O· 7 14 0 . 66 3 0 . 6 5 3
K 3 均值 o · 84 4 0 . 7 3 1 0 . 6 6 2
R O
·
4 2 9 0
.
1 5 2 0
.
0() 9
分析正交实验结果表明 , 微波辐射功率的极差
R 最大 , 对萃取率影响最大 , 微波辐射时间次之 , 柠
檬酸质量百分比的极差 R 最小 , 对萃取率影响最
小 。 根据实验结果 , 紫菜墓色素微波萃取最佳方案
为 : 微波辐射功率 32 4W , 辐射时间 3m in ,柠檬酸质
量百分比 0 . 10 % 。
2
.
2 微波萃取与传统浸泡萃取的比较
在室温 2 0 ℃ , 分别采用微波萃取和传统浸泡
两种方法 , 用 0 . 10 %柠檬酸 , 按固液比 1 : 10 进行
萃取 比较 ,结果如下 :
微波萃取 : 功率 32 4W , 辐射时间 3m in , 色素液
吸光度 0 . 8 65
传统浸泡 : 水浴温度 40 ℃ , 水浴锅功率 50 0W ,
水浴加热 3 h ,色素吸光度 0 . 2 83
从时间比较 , 微波萃取仅需 3m in , 色素液的吸
光度可达 0 . 865 , 传统浸泡法加热 3 h 后 , 吸光度只
有 0 . 2 83 ,可见微波萃取可大大缩短萃取时间 。
从能耗上比较 , 由于微波炉磁控管的工作效率
为 7 0 % ,实际消耗的交流电源功率为 324 W / 70 % =
4 6 2
.
SW
, 微波法实际耗能 4 6 2 . SW K ( 3 X 6O ) S e c =
8
。
3 x l了J ; 传统浸泡法耗能 5 0 0W x ( 18 0 X 60 )
se c 二 5 . 4 x I J J , 若水浴锅在 h3 里 , 实际加热时间
l h
,保温时间 Zh ,则传统浸泡法实际耗能 5 . 4 x I J /
3 = 1
.
s x I J J
, 微波萃取能耗要 比传统浸泡法低很
多。
分别将两种色素液在室温放置 1d0 , 微波萃取
的色素液清亮 ,无褪色 ;传统浸泡法的色素液略有浑
浊 , 略有褪色 。
表 3 微波萃取与传统浸泡萃取的比较
比较内容 萃取时间
( m i n )
耗能
( J )
微波萃取 3 32 4w x ( 3 x 60 ) s e e
7 0%
= 只 _ l x 1 0 4
吸光度 常温保存色素液
1d0 后的现象
0
.
8 6 5清亮 ,无褪色
传统浸泡萃取 18 0 s o ow X ( 18 o X 6o ) s e e o
.
Zs 3 略浑浊 , 略褪色
3
= 1
.
8 火 10 6
3 结论
3
.
1 通过正交实验 , 确定了微波萃取紫菜蔓色素的
最佳条件 : 0 . 10 %柠檬酸溶液 , 微波功率 32 4W , 加
热 3m in ,浸提固液比 1 : 10
3
.
2 通过微波萃取与传统浸泡法的比较 , 表明微
波萃取不仅可大大缩短萃取时间 , 而且还可以降低
能耗 , 同时微波萃取操作简单 , 色素液稳定性好 , 可
见采用微波法萃取天然色素是新的发展方向 。
参 考 文 献 :
【1] 张小曼 , 彭小芳 ,马银海 . 正交法微波辐射提取密蒙花黄色素 .
食品科学 , 2X() 2 , 2 3 ( 10 ) : 9 1一 9 3
【2] 李巧玲 , 陈学武 , 李琳 . 微波强化浸提天然色素的研究 . 食品
科学 , 2X() 2 , 2 3 ( 2 ) : 4 9 一 5 2
【3] 陈效兰 , 周方钦 . 大孔吸附树脂浓缩分离紫菜墓色素的研究 .
食品科学 , 2 0() 1 , 2 2 ( 9 ) : 2 7 一 29
【4] 雷钢铁 , 陈效兰 . 紫菜墓色素的提取及其理化性质研究 . 化学
世界 , 2X() l , 4 2 ( 2 ) : 8 7 一 8 9
收稿日期 : 2 00今0 3一0 9
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