全 文 ：收稿日期:2010-01-21
作者简介:卫亚丽(1977-),女 , 硕士 , 讲师 , 研究方向:天然
药物化学。 E-mail:weiyali0012@163.com
doi:10.3969/j.issn.1006-9690.2010.04.013
野生火棘果红色素提取工艺优化
卫亚丽 ,杨　江
(贵州民族学院化学与环境科学学院 ,贵州 贵阳 550025)
摘　要　目的:通过正交实验 ,确定火棘果红色素的最佳提取工艺。 方法:以贵州野生火棘果为原料 , 首先 , 以柠
檬酸的乙醇溶液为提取剂 ,在 400 ～ 800 nm范围内对提取液的吸收光谱进行扫描 , 确定其最大吸收波长;然后 ,
以最大吸收波长处的吸光度为衡量指标 , 确定最佳提取剂;再次 , 探讨了提取次数 、提取温度 、提取时间 、料液比
等单因素对火棘果红色素提取效果的影响;最后 , 在单因素实验结果的基础上 , 通过 L9(34)正交实验 , 确定红色
素的最佳提取工艺。结果:1.在 400 ～ 800nm范围内 ,火棘果红色素的最大吸收波长为 530 nm;2.最佳提取剂为
9%柠檬酸乙醇溶液;3.火棘果红色素的最佳提取工艺为 ,料液比 1∶10, 提取时间 60 min, 提取次数 2次 , 提取温
度 40℃。
关键词　紫外 -可见分光光度方法;火棘;红色素;提取
中图分类号:S567　　　文献标识码:A　　　文章编号:1006-9690(2010)04-0050-04
OptimumofExtractingProcessofRedPigment
fromPyracanthafortuneanaFruit
WeiYali, YangJiang
(ColegeofChemistryandEnvirmentalScience, GuizhouUniversityforNationalities, Guiyang550025,
China)
Abstract　Objective:Accordingtotheorthogonalexperimentaldesigntheoptimumextractingconditions.
ofRedPigmentfromPyracanthafortuneanaFruit.Methods:TakingnaturalPyracanthafortuneanafruit
asrawmaterial, inordertodeterminethemaximumabsorptionwavelength, theextractionofredpigment
wasscandunderUV-Visspectrophotometerinthe400 ～ 800nmrangeoftheabsorptionspectra.Then,
accordingtothesizeofabsorbanceinthemaximumabsorptionwavelengthtodeterminethebestextraction
agent;third, theefectionofsinglefactorontheextractionratewereinvestgated, suchasthenumberof
extraction, extractiontemperature, extractiontime, materialratio.Finaly, basedonthesinglefactorex-
periment, theoptimumextractingconditionsweredeterminedthroughorthogonalexperimentL9(34).Re-
sults:between400 ～ 800nm, thelongestabsorptionalwavelengthwas530nm;thebestextractorwaseth-
anolmixedwith9% citricacid;theoptimumextractingconditionsofredpigmentfrompyracanthafortu-
neanafruitwereasfolowes:thematerialratioof1∶10., timeof60minutes, extractiontimesof2 times
andtemperatureof40℃.
Keywords　UV-VISSpectrophotometer;Pyracanthafortuneana;redpigment;extraction
　　火棘(Pyracanthafortuneana)为蔷薇科火棘属
常绿灌术野生果树 , 又名救军粮 ,分布广 [ 1] 。火棘
果实不仅具有很高的食用价值和药用保健价值 ,具
有生津止渴 、清热解毒和收敛止泻等药理功效[ 2-5] ,
—50—
第 29卷第 4期
2010年 8月 　　　　　　　　　　　　　 中 国 野 生 植 物 资 源ChineseWildPlantResources　　　　　　　　　　 　Vol.29 No.4Aug.2010
而且还是一种重要的天然色素资源 ,用于食品 、医
药 、化妆品等工业中 ,具有广阔的发展前景 [ 6, 7] 。国
外主要集中在火棘果提取物在化妆品中的应用研
究 ,尚未见火棘果红色素提取的报道。国内有关火
棘红色素的研究已有少量报道 [ 8-12] ,但尚未见利用
柠檬酸的乙醇溶液对贵阳野生火棘果色素提取研究
的报道;火棘红色素是花色苷类 ,在中性和弱碱性溶
液中不太稳定[ 13, 14] ,因此 ,提取过程通常要采用酸
性溶剂 。本工作拟用柠檬酸的乙醇溶液为提取剂 ,
通过单因素实验和正交实验 ,对火棘果中红色素的
提取工艺进行了研究 ,确定其最佳提取工艺 ,以期为
充分有效地利用我国火棘这一丰富的野生资源提供
理论依据。
1　材料与方法
1.1　材料与仪器
野生火棘果(采集于贵州民族学院后山 ,磨粹
后晒干 、冷藏);柠檬酸重庆川江化学试剂厂 ,批号:
20060107);95%乙醇(成都金山化学试剂有限公
司 ,批号:080218)。紫外 -可见分光光度计 ,
Cary300美国瓦里安中国有限公司;电子分析天平 ,
梅特勒 -托利多仪器上海有限公司。
1.2　实验方法
1.2.1　单因素实验
称取一定量的火棘果干粉 ,分别研究提取剂 、料
液比 、提取时间 、提取次数和提取温度对火棘果红色
素提取效果的影响。其中 ,料液比 =火棘果(g)∶浸
提剂(mL)。
称取相同重量的火棘果 ,分别用水 、70%的乙
醇 、柠檬酸乙醇溶液作提取剂提取 ,通过紫外 -可见
分光光度计对提取剂提取的色素溶液进行扫描 ,确
定其在可见光区的最大吸收波长 ,并以该波长下的
吸光度值作为红色素含量的衡量标准 ,吸光度值最
大溶液所用的提取剂为最佳提取剂。
1.2.2　正交实验确定最佳提取条件
以料液比 、提取时间 、提取次数和提取温度 4个
因素 ,做 L9(34)正交实验 ,因素及水平见表 1。
表 1　正交实验的因素及水平
水平 因素A料液比 B时间 /min C浓度 /% D温度 /℃
1 1∶8 40 6 20
2 1∶10 60 9 40
3 1∶12 80 12 60
2　结果与讨论
2.1　单因素实验
2.1.1　红色素在柠檬酸乙醇溶液中的吸收光谱
提取所得到的红色素溶液用紫外 -可见分光光
度计在 400 ～ 800 nm范围进行光谱扫描 ,吸收光谱
见图 1。
图 1　火棘果红色素溶液的吸收光谱
从图 1中看出火棘果红色素最大吸收波长在
530 nm处 ,与参考文献[ 14]一致。
2.1.2　提取剂对红色素提取的影响
分别用不同提取剂:水;70%乙醇;3%柠檬酸乙
醇溶液;6%柠檬酸乙醇溶液;9%柠檬酸乙醇溶液;
12%柠檬酸乙醇溶液;15%柠檬酸乙醇溶液提取红
色素 ,对应的吸光度见图 2。
图 2　提取剂对红色素提取的影响
从图 2可以得出:提取剂对火棘红色素提取有
显著的影响 ,柠檬酸乙醇溶液作为提取剂提取所得
吸光度远比水或 70%的乙醇作为提取剂所得的吸
—51—
第 4期　　　　　　　　　　　　　　卫亚丽 , 等:野生火棘果红色素提取工艺优化　　　　　　　　　　　　　　
光度大 ,当柠檬酸乙醇溶液的浓度为 9%提取效果
最好。
2.1.3　提取次数对红色素提取效果的影响
准确称取 4份火棘果干粉各 4.0 g,按 1∶10加
入提取剂 ,在 40℃下浸提 40 min,提取次数分别为
1、2、3和 4。冷却后过滤 ,合并所得的相应滤液 ,定
容到相同体积后于 530 nm下测其吸光度值 ,结果见
图 3。由图 3可知 ,随着提取次数的增加 ,吸光度值
也增加 ,但到 2次时其增幅逐渐减小。次数过多浪
费时间又消耗提取剂 ,可见提取 2次较适宜。
图 3　提取次数对提取效果的影响
2.1.4　温度对红色素提取效果的影响
准确称取 4份火棘果干粉各 4.0 g,按 1∶10加
入提取剂 ,分别在 30、40、50和 60℃下提取 2次 ,每
次 60 min。冷却后过滤 ,合并所得的相应滤液 ,定容
到相同体积后于 530nm下测其吸光度值 ,结果见图
4。由图 4可知 ,随提取温度的增加 ,吸光度值呈上
升趋势 ,但温度过高会导致色素分解 ,吸光度值反而
下降 ,故提取温度以 40℃为宜 。
图 4　温度对素提取效果的影响
2.1.5　浸提时间对红色素提取效果的影响
准确称取 5份火棘果干粉各 4.0 g,按 1∶10加
入提取剂 ,在 40℃下提取 3次 ,每次提取的时间分
别为 20、40、60、80和 100min。冷却后过滤 ,合并所
得的相应滤液 ,定容到相同体积后于 530nm下测其
吸光度值 ,结果见图 5。由图 5可知 ,浸提时间在
20 min～ 60 min的时候 ,吸光度变化呈上升趋势十
分明显 , 60min的时候 ,吸光度值最大。浸提时间在
60min～ 80min的时候吸光度变化十分平缓 。时间
过短不利于充分提取 ,时间过长又不够经济 ,且易导
致色素分解 ,吸光度值反而会随之下降 。因此 ,提取
时间选用 60min为宜。
图 5　浸提时间对提取效果的影响
2.1.6　料液比对提取效果的影响
准确称取 4份火棘果干粉各 4.0 g,分别加入料
液比为 1∶5、1∶8、1∶10和 1∶12的提取剂 ,在 40℃下
分别提取 2次 ,每次 60 min。冷却后过滤 ,合并所得
的相应滤液 ,定容到相同体积后于 530nm下测其吸
光度值 ,结果见图 6。由图 6可以看出 ,料液比的大
小对火棘果红色素提取效果有显著的影响。随着料
液比的增加 ,吸光度值开始增加较快 ,到 1∶8后增加
缓慢 , 1∶10时吸光度最大 ,故料液比选用 1∶10为宜。
图 6　料液比对提取的影响
2.2　正交实验结果
以上单因素实验结果说明 ,在一定的实验条件
下 ,料液比 、提取时间 、提取次数和提取温度都可能
影响火棘果红色素的提取效果 ,但是 ,单因素实验只
能确定单个因素对结果的影响和初步了解较好的提
取条件范围 ,这些因素对色素提取效果的具体影响
程度还有待进一步探讨 。因此 ,选择料液比 、提取时
—52—
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中 国 野 生 植 物 资 源　　　　　　　　　　　　　　　　第 29卷
间 、提取次数和提取温度 4个因素 ,并固定 3个水平
进行 L9(34)正交实验 ,结果如表 2所示 。
表 2　正交实验及实验数据
实验号
因素
A
料液比
(g:mL)
B
时间
/min
C
浓度
/%
D
温度
℃
吸光度
1 1∶08 40 6 20 0.657
2 1∶10 40 9 40 0.709
3 1∶12 40 12 60 0.707
4 1∶12 60 9 20 0.706
5 1∶08 60 12 40 0.714
6 1∶10 60 6 60 0.711
7 1∶10 80 12 20 0.687
8 1∶12 80 6 40 0.690
9 1∶08 80 9 60 0.710
K1 0.691 0.683 0.686 0.694
K2 0.710 0.704 0.708 0.702
K3 0.696 0.709 0.703 0.701
R 0.019 0.026 0.022 0.008
最优组合 A2 B2 C2 D2
　　用极差分析方法可知:B的极差最大 ,然后依次
为 C、A、D。极差越大 ,说明该因素水平变动时总指
标变化越大 ,也就是该因素对综合指标的影响越大 。
因此得出影响红色素产率的最强因素为 B,其次为
C、A、D,即提取时间 >柠檬酸浓度 >料液比 >温度 ,
参见表 2。由表 2可知 , 红色素最佳提取条件的
L9(34)的正交实验的优选结果是 A2B2C2D2 ,即料
液比为 1∶10,浸提时间为 60 min,溶剂浓度为 9%,
温度为 40℃。
3　结　论
由单因素实验结果可以看出 ,火棘红色素的柠
檬酸乙醇提取液在可见光区的最大吸收波长为
530 nm。从原料的成本及色素稳定性出发 ,最佳提
取条件为料液比为 1∶10,浸提时间为 60 min,溶剂
浓度为 9%,温度为 40℃。对火棘果中红色素进行
提取 ,所得色素色泽鲜艳 ,提取工艺简单 ,提取剂易
于回收 ,操作简便 ,成本低 ,产品无毒害 ,无污染 ,安
全性高。
参考文献:
[ 1] 　贵州省中药研究所.贵州中药资源 [ M] .北京:中国医药科技
出版社 , 1992.702.
[ 2] 　蒋利华 ,熊远福 ,李霞 ,等.野生火棘果有效成分研究进展 [ J].
中国野生植物资源 , 2007, 26(2):8-10.
[ 3] 　柴　立 ,郑亚玉 ,谢宝忠 ,等.赤阳子营养成分及保健作用研究
[ J] .贵阳中医学院学报 , 1988, 10(1):39-41.
[ 4] 　牟君富 ,王树平.红子果实营养成分含量变化及其利用研究
[ J] .西南农业学报, 1992, 5(3):42-47.
[ 5] 　梅兴国 ,万国晖 ,周忠强.火棘果化学成分研究 [ J] .中药材 ,
2002, 25(5):329-330.
[ 6] 　李安林 ,茹宗玲 ,张换平.火棘果红色素的超声提取与抗自由
基性能研究 [ J] .食品研究与开发 , 2008, 29(9):11-13.
[ 7] 　李　伟 ,张应团.火棘多酚类物质的体外抗氧化作用 [ J] .食品
工业科技 , 2008, 29(9):121-123.
[ 8] 　熊远福 ,李　霞 , 文祝友.野生火棘果中红色素的提取研究
[ J] .中国食品添加剂 , 2007, 7(1):58-61.
[ 9] 　余红英.天然火棘色素提取方法的研究 [ J] .湖北民族学院学
报:自然科学版 , 1998, 16(6):37-39.
[ 10] 　向纪明 ,王　琳.火棘红色素的提取及稳定性研究 [ J] .化学
世界 , 1998, 39(2):77-79.
[ 11] 　孙兰萍 ,许　晖.天然火棘色素的提取及稳定性的研究 [ J].
冷饮与速冻食品工业 , 2005, 11(3):5-8.
[ 12] 　蒋新龙 ,蒋益花.微波法提取火棘红色素的工艺研究 [ J] .食
品科技 , 2006, 31(7):182-188.
[ 13] 　邓如福 ,王三根.火棘色素理化特性初探 [ J] .中国野生植物 ,
1990(2):43-46.
[ 14] 　程　超 ,莫开菊 ,汪兴平.天然水溶性火棘色素在不同环境条
件下的稳定性研究 [ J].食品科学 , 2005, 26(3):72-74.
(上接第 36页)
系统 ,结果柱压低 ,分离度更好 。
参考文献:
[ 1] 　中国药典 1977年版一部 [ S].1977:395-396.
[ 2] 　向　兰 ,陈沪宁.荔枝草中黄酮类成分的研究 [ J].中国药学
杂志 , 2008, 43(6):813-815.
[ 3] 　江苏省中药材标准 [ S].南京:江苏科技出版社 , 1989:166.
[ 4] 　Xiao-fengJin, Yan-huaLu, etc.Chemicalfingerprintandquan-
titativeanalysisofSalviaplebeiaR.Br.byhigh, prformanceliquid
chromatography[ J] .JournalofPharmaceuticalandBiomedicalA-
nalysis, 2008, 48(1):100-104.
—53—
第 4期　　　　　　　　　　　　　　卫亚丽 , 等:野生火棘果红色素提取工艺优化