全 文 ：第 １４卷第 １期
２０１６年 １月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １４ Ｎｏ􀆰 １
Ｊａｎ􀆰 ２０１６
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１６􀆰 ０１􀆰 ００４
收稿日期：２０１５－０８－１８
基金项目：湖北省重大科技创新计划（２０１３ＡＢＡ００７）；黄石市科技攻关计划（２０１３Ａ０９３）
作者简介：郭炳其（１９８５—），男，湖北黄石人，工程师，研究方向：食品生物技术，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｗｓｗ００４＠ １６３．ｃｏｍ
真空低温工艺技术在黑胡萝卜花青素提取中的应用
郭炳其，魏朝丹，周树勇
（湖北紫鑫生物科技有限公司，湖北 黄石 ４３５０００）
摘　 要：通过单因素和正交试验优化了真空低温工艺技术提取黑胡萝卜花青素的工艺参数，比较了真空低温提取
法和常压提取法对花青素提取的影响，利用色差检测技术建立了黑胡萝卜花青素提取过程颜色控制标准。 结果表
明：最优提取条件为提取温度 ３５ ℃、液料比（Ｌ ／ ｋｇ）８ ∶ １、提取时间 １００ ｍｉｎ、真空度－０􀆰 ０５ ＭＰａ，在此条件下，黑胡萝
卜花青素提取率为 ９６􀆰 ３％；提取温度对花青素提取影响最为显著，真空度影响最小。
关键词：真空低温；黑胡萝卜花青素；常压提取；色差控制
中图分类号：Ｑ８１９　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１６）０１－００１９－０５
Ｖａｃｕｕｍ ｌｏｗ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｆｒｏｍ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ
ＧＵＯ Ｂｉｎｇｑｉ，ＷＥＩ Ｃｈａｏｄａｎ，ＺＨＯＵ Ｓｈｕｙｏｎｇ
（ＨｕＢｅｉ Ｚｉｘｉｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ􀆰 Ｌｔｄ，Ｈｕａｎｇｓｈｉ ４３５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｆｒｏｍ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ｂｙ ｖａｃｕｕｍ ｌｏｗ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ⁃ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ
ｎｏｒｍａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｏｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｆｒｏｍ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄ
ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ ３５ ℃，ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄ ８ ∶ １ （Ｌ ／ ｋｇ），
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ １００ ｍｉｎ，ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒｅｅ －０􀆰 ０５ ＭＰａ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｂｌａｃｋ
ｃａｒｒｏｔ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｗａｓ ９６􀆰 ３％􀆰 Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ，ｗｈｉｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒｅｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｌｅａｓｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｖａｃｕｕｍ ｌｏｗ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；
ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ
　 　 黑胡萝卜（Ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ），为十字花科萝卜属
（Ｒａｐｈａｎｕｓ）作物，种植历史较胡萝卜悠久，但至今
仍不为大众所知［１－２］。 其中富含丰富的花青素
（ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ），是一类水溶性的天然色素［３］，具有
增强免疫力、降血压、消除眼疲劳和抗氧化等多种
功效，应用范围较广，可在普通食品、保健食品及药
品等领域中应用［４－５］。 近年来，消费者对天然食品
的要求不断提高，传统的合成色素产品正逐渐被天
然提取的色素所取代，黑胡萝卜花青素作为新型天
然花青素，具有良好的市场前景［６－７］。
真空低温工艺技术是利用提取溶剂，在真空条
件下，沸点降低，提取液对流加快，增大原料中的可
溶性物质和溶剂浓度差，对于热敏性目标成分的提
取具有重大指导意义［８］。 近年来，国内外学者在黑
胡萝卜花青素提取纯化方面开展了一些研究工作，
但将真空低温工艺技术引至天然花青素提取过程
的研究还尚未见文献报道，对其颜色进行检测控制
更是鲜有报道［９－１０］。 刘楠等［１１］研究了酸性缓冲溶
液提取黑胡萝卜色素的最佳工艺参数。 吕晓玲
等［１２］研究了大孔吸附树脂精制黑胡萝卜色素的条
件及体外抗氧化活性。
本文中，笔者采用真空低温工艺技术对黑胡萝
卜花青素进行提取，通过单因素和正交试验优化黑
胡萝卜花青素的提取工艺参数，比较真空低温提取
法和常压提取法对黑胡萝卜花青素提取的影响，并
通过色差检测分析技术，建立黑胡萝卜花青素提取
工艺过程颜色控制标准。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 材料与仪器
黑胡萝卜（由湖北紫鑫生物科技有限公司提
供）；试剂均为分析纯。
ＵＶ １８００ 型紫外可见分光光度计（岛津中国
有限公司）；ＭＬ１０４ 型分析天平（梅特勒 托利多上
海有限公司）；ＰＨＳ ３Ｃ型酸度计（上海精密科学仪
器有限公司）；ＨＺ ３０Ｌ 型多功能动态不锈钢提取
罐（上海辉展实验设备有限公司）；ＧＱ７５ 型高速管
式离心机（上海浦东天本有限公司）；Ｄａｔａｃｏｌｏｒ ６５０
型台式分光测色仪（美国德塔颜色公司）。
１􀆰 ２　 黑胡萝卜花青素的提取
１􀆰 ２􀆰 １　 提取方法
真空低温提取法：将提取设备外接真空系统和
冷凝系统，使提取罐能处在一定的真空状态，并对
提取液蒸气进行冷凝，冷凝水进入提取系统，再流
入原料的表面。 称取一定量切丝后的黑胡萝卜，以
一定浓度乙醇溶液为提取溶剂，于一定真空度和温
度条件下，加热回流提取 ２ 次，提取后滤液合并，经
离心、过滤后，检测最大吸收波长下的吸光值，并计
算提取率。
常压提取法：称取一定量切丝后的黑胡萝卜，
以一定浓度乙醇溶液为提取溶剂，于一定的温度条
件下，常压加热回流提取 ２ 次，提取后滤液经离心、
过滤后，检测最大吸收波长下的吸光值，并计算提
取率。
１􀆰 ２􀆰 ２　 乙醇浓度的选择
采用真空低温提取技术，在提取温度 ５０ ℃、真
空度－０􀆰 ０５ ＭＰａ、提取时间 ８０ ｍｉｎ、液料比（Ｌ ／ ｋｇ）
６ ∶１条件下，考察乙醇体积分数（３０％、４０％、５０％、
６０％）对黑胡萝卜花青素提取率的影响。
１􀆰 ２􀆰 ３　 单因素试验
采用真空低温提取技术，提取黑胡萝卜花青
素，分别考察提取温度、提取时间、液料比和真空度
对黑胡萝卜花青素提取率的影响。 分选选择提取
温度（３０、４０、５０、６０ ℃），提取时间（６０、８０、１００、１２０、
１４０ ｍｉｎ），液料比（ Ｌ ／ ｋｇ） （４ ∶ １、６ ∶ １、８ ∶ １、１０ ∶ １、
１２ ∶１），真空度（－０􀆰 ０３、－０􀆰 ０４、－０􀆰 ０５、－０􀆰 ０６、－０􀆰 ０７
ＭＰａ）等条件，考察提取条件对黑胡萝卜花青素提取
率的影响。
１􀆰 ２􀆰 ４　 正交试验设计优化
在单因素基础上，以黑胡萝卜花青素提取率为
评价指标，在一定的乙醇浓度和真空度条件下，选
取提取温度、提取时间、料液比和真空度 ４ 个因素，
设计 Ｌ９（ ３４）正交试验优化，确定获得较高提取率的
工艺条件，正交试验设计的因素和水平表见表 １。
表 １　 黑胡萝卜花青素提取因素与水平表
Ｔａｂｌｅ １　 Ｖａｒｉａｂｌｅｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
水平
因素
提取
温度 ／ ℃
提取
时间 ／ ｍｉｎ
液料比 ／
（Ｌ·ｋｇ－１）
真空度 ／
ＭＰａ
１ ３５ ９０ ７ ∶ １ －０􀆰 ０５
２ ４０ １００ ８ ∶ １ －０􀆰 ０６
３ ４５ １１０ ９ ∶ １ －０􀆰 ０７
１􀆰 ３　 真空低温提取与常压提取对比
在正交试验最优提取条件下，以提取率为评
价指标，分析真空低温提取法与常压提取法对黑
胡萝卜花青素提取率以及花青素提取溶液色泽的
影响。
１􀆰 ４　 检测方法
１􀆰 ４􀆰 １　 缓冲溶液的配制
Ａ 液： ０􀆰 ２ ｍｏｌ ／ Ｌ Ｎａ２ＨＰＯ４ 溶液，精确称取
Ｎａ２ＨＰＯ４·１２Ｈ２Ｏ ７１􀆰 ６３ ｇ，用蒸馏水定容至 １ ０００
ｍＬ；Ｂ 液：０􀆰 １ ｍｏｌ ／ Ｌ 柠檬酸溶液，精确称取柠檬酸
（Ｃ６Ｈ８ Ｏ７ ·Ｈ２ Ｏ） ２１􀆰 ０１ｇ，用蒸馏水定容至 １ ０００
ｍＬ；取 Ａ溶液 ４１􀆰 １ ｍＬ与 Ｂ溶液 １５８􀆰 ９ ｍＬ混合，配
制 ｐＨ ３􀆰 ０ 柠檬酸 Ｎａ２ＨＰＯ４ 缓冲溶液，ｐＨ 计测定
有误差时，应用 Ａ 液或 Ｂ 液将 ｐＨ 值准确调整
至 ３􀆰 ０。
１􀆰 ４􀆰 ２　 吸光值的测定
精确量取花青素提取液 １ ｍＬ，用 ｐＨ ３􀆰 ０ 柠檬
酸 Ｎａ２ＨＰＯ４ 缓冲溶液稀释至 １００ ｍＬ（吸光度应控
０２ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷　
制在 ０􀆰 ３ ～ ０􀆰 ７ 之间），用 １ ｃｍ 比色皿，以缓冲溶液
作空白，在 ４００～７００ ｎｍ波长下扫描吸收峰，并在最
大吸收峰 λｍａｘ下测定 ＯＤ值，并计算吸光值 Ａ。
吸光值 Ａ ＝ ＯＤ × Ｎ （１）
式中：Ｎ 为提取液稀释倍数，ＯＤ 为花青素在波长
λｍａｘ处提取液稀释后的吸光度值，Ａ表示提取液的吸
光值。
１􀆰 ４􀆰 ３　 提取率的测定
称取切丝后的黑胡萝卜 １ ｋｇ，加入 ｐＨ ３􀆰 ０ 柠檬
酸水溶液 ６ Ｌ，４０ ℃振荡提取 ２ ｈ，反复提取直至滤液
在紫外分光光度计的 λｍａｘ下无吸收峰，将多次提取的
滤液合并，经离心，硅藻土抽滤后用紫外可见分光光
度计测定 λｍａｘ下的吸光值 ＯＤ１，量取总体积 Ｖ１。
提取原料质量为 ｍ，经花青素提取后测定提取
液的体积 Ｖ 和吸光值 Ａ，依据式（２）计算原料的提
取率。
提取率 ｗ ＝ ＡＶ
ＯＤ１Ｎ１Ｖ１ｍ
× １００％ （２）
式中：Ａ值为花青素提取液在波长 λｍａｘ处的总吸光
值，Ｖ为花青素提取液的总体积（Ｌ），ＯＤ１值为提取
完全后花青素溶液在波长 λｍａｘ处的吸光度值，Ｎ１为
总稀释倍数，Ｖ１为提取完全后花青素溶液的总体积
（Ｌ），ｍ为原料质量（ｋｇ）。
１􀆰 ４􀆰 ４　 颜色检测方法
量取一定量的黑胡萝卜花青素溶液，以 ｐＨ ３􀆰 ０
柠檬酸 Ｎａ２ＨＰＯ４ 缓冲溶液为溶剂，采用紫外可见分
光光度计（ＵＶ）于最大吸收波长处测定吸光值，经 ＵＶ
标定后利用缓冲溶液调整花青素溶液 λｍａｘ处吸光值
至 ０􀆰 ４９９～０􀆰 ５０１范围内，于分光测色仪下分别测定其
透射色差 Ｌ∗、ａ∗、ｂ∗值，分析比较，建立黑胡萝卜花
青素提取过程颜色控制标准，其中Ｌ∗、ａ∗、ｂ∗根据国
际照明委员会（ＣＩＥ）色度图规定，分别代表明度指
标、红绿颜色指标、黄蓝颜色指标。
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 乙醇浓度的选择
黑胡萝卜花青素在不同浓度乙醇中的提取率
结果如图 １所示。 由图 １ 可知：随着乙醇体积分数
的增加，花青素的提取率呈先增加后降低的趋势。
当乙醇体积分数达到 ４０％或 ５０％时，黑胡萝卜花青
素的提取率较高，继续增加乙醇体积分数，提取率
逐渐降低。 分析其原因，乙醇体积分数过高会破坏
花青素的结构，故选择 ４０％乙醇溶液作为提取剂。
图 １　 乙醇浓度对花青素提取的影响
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
２􀆰 ２　 单因素试验结果
图 ２为提取温度对黑胡萝卜花青素提取率的影
响。 由图 ２可知：温度对花青素的提取效果有一定
的影响，随着温度的升高，花青素的提取率呈现先
升高后下降的趋势，温度在 ４０ ℃时达到最大，超过
５０ ℃后，花青素的提取率逐渐降低。 黑胡萝卜花青
素为花青素类色素，长时间处于温度较高的环境
中，色素会逐渐分解，导致提取效率降低。 由于温
度过高不利于花青素的提取，考虑到生产能耗，生
产中选择 ４０ ℃作为提取温度即可。
图 ２　 提取温度对花青素提取的影响
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
不同提取时间下黑胡萝卜花青素的提取效果
如图 ３所示。 由图 ３ 可知：花青素提取率随着时间
的延长逐渐增加，但 １００ ｍｉｎ 后花青素提取变化较
小，这说明提取在此过程已经达到动态平衡，从生
产周期考虑，每次提取 １００～１２０ ｍｉｎ最为经济。
黑胡萝卜花青素在不同料液比条件下的提取率如
图 ４所示。 由图 ４可知：随着料液比的增加，花青素提
取率逐渐增大，但液料比达到 ８ ∶ １（Ｌ ／ ｋｇ）后变化趋势
较小。 由于提取方法采用相似相溶的原理，随着提取
溶剂的增加，花青素分子浸出效率增加，直至浸出达到
１２　 第 １期 郭炳其等：真空低温工艺技术在黑胡萝卜花青素提取中的应用
图 ３　 提取时间对花青素提取的影响
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
动态平衡，考虑生产成本、溶剂消耗和后续工艺废水排
放，采用 ８ ∶ １（Ｌ ／ ｋｇ）的液料比条件较为适宜。
图 ４　 液料比对花青素提取的影响
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ⁃ｓｏｌｖｅｎｔ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
图 ５显示真空度对花青素提取效果的影响。 由图 ５
可以看出：随着真空度的增加，黑胡萝卜花青素的提取率
逐渐增大，当真空度超过－０􀆰 ０５ ＭＰａ 时，提取率变化较
小，考虑到生产节能，真空度选择－０􀆰 ０５ ＭＰａ较为适宜。
图 ５　 真空度对花青素提取的影响
Ｆｉｇ􀆰 ５　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒｅｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
２􀆰 ３　 正交试验结果
在单因素试验的基础上，以花青素提取率为评价
指标，按照表 １的因素水平开展正交试验，结果如表 ２
和表 ３所示。 表 ２和表 ３结果显示，对黑胡萝卜花青
素提取率影响的主次顺序为：提取温度、液料比、提取
时间、真空度，即提取温度对花青素的提取影响最大，
液料比次之，真空度影响最小。 综合实践生产工序及
生产成本考虑，选择最佳提取条件为：提取温度 ３５
℃，液料比８ ∶ １（Ｌ ／ ｋｇ），提取时间 １００ ｍｉｎ，真空度
－０􀆰 ０５ ＭＰａ。 在上述最佳提取条件下进行验证实验，
黑胡萝卜花青素的提取率达到 ９６􀆰 ３％，确实优于正交
试验中的结果。
表 ２　 黑胡萝卜花青素提取正交实验结果
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
实验号
Ａ
提取
温度 ／ ℃
Ｂ
提取
时间 ／ ｍｉｎ
Ｃ
液料比 ／
（Ｌ·ｋｇ－１）
Ｄ
真空度 ／
ＭＰａ
提取率 ／
％
１ １ １ １ １ ９２􀆰 ４
２ １ ２ ２ ２ ９５􀆰 ７
３ １ ３ ３ ３ ９１􀆰 ３
４ ２ １ ２ ３ ８９􀆰 ５
５ ２ ２ ３ １ ８６􀆰 ５
６ ２ ３ １ ２ ８７􀆰 ６
７ ３ １ ３ ２ ８０􀆰 ５
８ ３ ２ １ ３ ８４􀆰 ５
９ ３ ３ ２ １ ８６􀆰 ３
表 ３　 正交试验极差分析
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｒａｎｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
误差源 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
Ｋ１ ９３􀆰 １ ８６􀆰 ８ ８８􀆰 １ ８８􀆰 ４
Ｋ２ ８７􀆰 ２ ８８􀆰 ９ ８９􀆰 ８ ８７􀆰 ９
Ｋ３ ８３􀆰 ７ ８８􀆰 ４ ８６􀆰 １ ８７􀆰 ８
Ｒ ９􀆰 ４ ２􀆰 １ ３􀆰 ７ ０􀆰 ６
２􀆰 ４　 工艺比较
在上述正交实验最佳提取条件下，对真空低温
提取法与传统常压提取法进行工艺比较实验，结果
如表 ４所示。 由表 ４可知：在真空低温提取条件下，
平均提取率 ９６􀆰 ２％， 较传统常压法提取率高
２６􀆰 １％。 经过色差检测分析，２ 种方法所获得的花
青素溶液色差值相近，故提取过程颜色控制标准
Ｌ∗、ａ∗、 ｂ∗ 值控制范围可设定为 ６０～ ６５、 ２４ ～
２９、３０～３５。
２２ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷　
表 ４　 真空低温提取与常压提取工艺比较
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ⁃ｌｏｗ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｎｏｒｍａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
提取方法 提取率 ／ ％ 平均提取率 ／ ％ Ｌ
∗值 ａ∗值 ｂ∗值
真空低温
９６􀆰 ２ ６２􀆰 ３ ２８􀆰 ３ ３４􀆰 ７
９５􀆰 ９ ９６􀆰 ２ ６３􀆰 ８ ２６􀆰 ４ ３２􀆰 ６
９６􀆰 ５ ６１􀆰 ５ ２５􀆰 ７ ３５􀆰 １
传统常压
７１􀆰 ３ ６０􀆰 ８ ２６􀆰 １ ３１􀆰 ９
６８􀆰 ８ ７０􀆰 １ ６１􀆰 ４ ２４􀆰 ９ ３３􀆰 ７
７０􀆰 ２ ６２􀆰 ５ ２６􀆰 ５ ３２􀆰 ４
３　 结论
通过单因素和正交试验优化了真空低温工艺
技术提取黑胡萝卜花青素的工艺参数，比较了真空
低温提取法和常压提取法对花青素提取的影响，利
用色差检测技术建立了黑胡萝卜花青素提取过程
颜色控制标准。
１）通过单因素和正交试验优化了黑胡萝卜花
青素的提取工艺条件，最优提取条件为提取温度 ３５
℃，液料比 ８ ∶ １（Ｌ ／ ｋｇ），提取时间 １００ ｍｉｎ，真空度
－０􀆰 ０５ ＭＰａ，最佳提取条件下，黑胡萝卜花青素提取
率为 ９６􀆰 ３％。
２）正交试验结果显示各因素对黑胡萝卜花青
素提取率影响的主次顺序从大到小依次为提取温
度、液料比、提取时间、真空度，即提取温度对花青
素的提取影响最大，料液比次之，真空度影响最小。
３）真空低温提取法较传统常压提取法条件下
黑胡萝卜花青素提取率高 ２６􀆰 １％，显示出较好的优
越性。
４）经色差分析建立了黑胡萝卜花青素提取过
程颜色控制标准，即 Ｌ∗值控制范围 ６０ ～ ６５，ａ∗值控
制范围 ２４～２９，ｂ∗值控制范围 ３０ ～ ３５，可为产品工
艺质量控制提供数据和理论支持。
参考文献：
［ １ ］ 　 ＫＡＭＭＥＲＥＲ Ｄ， ＣＡＲＬＥ Ｒ， ＳＣＨＩＥＢＥＲ Ａ． Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｉｎ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ｅｘｔｒａｃｔｓ（Ｄａｕｃｕｓ ｃａｒｏｔａ ｓｓｐ． ｓａｔｉｖｕｓ
ｖａｒ． ａｔｒｏｒｕｂｅｎｓ Ａｌｅｆ􀆰 ） ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｃｏｌｏｒ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］ ．
Ｅｕｒｏ Ｆｏｏｄ Ｒｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ，２００４，２１９：４７９⁃４８６．
［ ２ ］ 　 ＫＡＭＭＥＲＥＲ Ｄ，ＣＡＲＬＥ Ｒ，ＳＣＨＩＥＢＥＲ Ａ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｉｎ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔｓ（Ｄａｕｃｕｓ ｃａｒｏｔａ ｓｓｐ． ｓａｔｉｖｕｓ ｖａｒ．
ａｔｒｏｒｕｂｅｎｓ Ａｌｅｆ􀆰 ） ｂｙ ｈｉｇｈ⁃ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ／
ｅｌｅｃｔｒｏｓｐ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ［ Ｊ］ ． Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ Ｍａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒ，２００４，１８：１３３１⁃１３４０．
［ ３ ］ 　 ＴＵＲＫＥＲ Ｎ，ＡＫＡＳＹ Ｓ，ＥＫＩＺ Ｉ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ
ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｏｆ ａ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ（Ｄａｕｃｕｓ
ｃａｒｏｔａ ｖａｒ． Ｌ􀆰 ） ｂｅｖｅｒａｇｅ： ｓｈａｌｇａｍ ［ Ｊ］ ． Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ，
２００４，５２：３８０７⁃３８１３．
［ ４ ］ 　 ＫＩＲＣＡ Ａ，ＯＺＫＡＮ Ｍ，ＣＥＭＥＲＯＧＬＵ Ｂ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
ｓｏｌｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐＨ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ
［Ｊ］ ． Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ，２００７，１０１ ∶ ２１２⁃２１８．
［ ５ ］ 　 ＯＺＥＮ Ｇ， ＡＫＢＵＬＵＴ Ｍ， ＡＲＴＩＫ Ｎ． Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｕｒｋｉｓｈ ｄｅｌｉｇｈｔ（Ｌｏｋｕｍ） ｄｕｒｉｎｇ ｓｔｏｒａｇｅ［ Ｊ］ ．
Ｊ Ｆｏｏｄ Ｐｒｏｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，２０１１，３４：１２８２⁃１２９７．
［ ６ ］ 　 ＥＲＳＵＳ Ｓ， ＹＵＲＤＡＧＥＬ Ｕ． Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ
ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ（Ｄａｕｃｕｓｃａｒｏｔａ Ｌ􀆰 ） ｂｙ ｓｐｒａｙ ｄｒｉｅｒ［ Ｊ］ ． Ｊ
Ｆｏｏｄ Ｅｎｇ，２００７，８０：８０５⁃８１２．
［ ７ ］ 　 ＫＡＭＭＥＲＥＲ Ｄ，ＣＡＲＬＥ Ｒ，ＳＣＨＩＥＢＥＲ Ａ． Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｏｎｉｄｉｎ
ａｎｄ ｐｅｌａｒｇｏｎｉｄｉｎ ｇｌｙｃｏｓｉｄｅｓ ｉｎ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔｓ（Ｄａｕｃｕｓ ｃａｒｏｔａ ｓｓｐ．
ｓａｔｉｖｕｓ ｖａｒ． ａｔｒｏｒｕｂｅｎｓ Ａｌｅｆ􀆰 ） ｂｙ ｈｉｇｈ⁃ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ
ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ／ ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ［ Ｊ］ ．
Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒ，２００３，１７：２４０７⁃２４１２．
［ ８ ］ 　 文万江，彭长春，何纯斌，等 􀆰 真空低温提取技术在清热解毒
颗粒中应用［Ｊ］ ．中成药，２０１４，３６（９）：１９９７⁃１９９９．
［ ９ ］ 　 ＫＩＲＣＡ Ａ，ＯＺＫＡＮ Ｍ，ＣＥＭＥＲＯＧＬＵ Ｂ． Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｒｕｉｔ ｊｕｉｃｅｓ ａｎｄ ｎｅｃｔａｒｓ［Ｊ］ ． Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ，
２００６，９７：５９８⁃６０５．
［１０］ 　 ＫＩＲＣＡ Ａ， ＯＺＫＡＮ Ｍ， ＣＥＭＥＲＯＧＬＵ Ｂ． Ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
ｂｌａｃｋ ｃａｒｒｏｔ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｉｎ ｂｌｏｎｄ ｏｒａｎｇｅ Ｊｕｉｃｅ ［ Ｊ ］ ． Ｊ Ｆｏｏｄ
Ｑｕａｌｉｔｙ，２００３，２６：３６１⁃３６６．
［１１］ 　 刘楠，吕晓玲，姚秀玲．黑胡萝卜色素酸水提取工艺条件的研
究［Ｊ］ ．中国食品添加剂，２００７，１７（增刊）：２１７⁃２２０．
［１２］ 吕晓玲，刘楠．黑胡萝卜色素精制工艺及其体外抗氧化性的研
究［Ｊ］ ．食品研究与开发，２００８，２９（１２）：７４⁃７８．
（责任编辑　 周晓薇）
３２　 第 １期 郭炳其等：真空低温工艺技术在黑胡萝卜花青素提取中的应用