探究蓝莓中影响花青素的提取量的几种因素

探究蓝莓中影响花青素的提取量的几种因素
张小梅 1114200013 生工112
目的和意义：
蓝莓被誉为超级水果，又称越橘、蓝浆果, 属杜鹃花科越橘属 ，多年生落
叶或常绿灌木, 分为高丛蓝莓、半高丛蓝莓、低丛蓝莓。蓝莓果实呈深蓝色, 被
白霜, 近圆形。蓝莓果中含有花色素苷、黄酮等多种多酚类生理活性成分, 具有
很强的抗氧化性, 具有促进视红素再合成、抗炎症、提高免疫力、抗心血管疾病、
防止脑神经衰老、抗癌等多种生理活性功能。因此被国际粮农组织列为人类五大
健康食品之一。尤其是花青素，花青素是迄今为止所发现的最有效的天然水溶性
自由基清除剂。
现今食品行业多使用柠檬黄、苋菜红等人工合成食用色素来给食品着色，而
这些人工合成的色素具有致癌性，或其他毒性，常其使用将会影响人的身体健康。
所以，寻找新的天然食用色素越来越受到关注。

国内外的研究现状：
花青素的提取对象不再局限于蓝莓、黑布林、桑葚等水果，更在葡萄籽、葡
萄皮、山楂皮和茶叶中发现这种色素。而与此相关的色素也被投入到食品和化妆
品行业中，形成新颖的、健康的天然食品色素。
目前，国内外提取花青素时，广泛使用采取有机溶剂萃取法，这一方法已成
功地应用于葡萄籽、紫薯、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。
但是，近年来科研人员发现，单纯的试剂提取很难充分萃取植物中的花青素，逐
渐发展一些辅助方法，包括微波、超声、超临界、加压、酶法等技术，以提高花
青素的提取效率和，提取的时间得到缩短，提取物的质量得到改善。
到2013年一月份为止，国内额相关研究水平已经开始研究花青素苷对花色
的调控机理。相关资料显示，花青素苷的颜色主要受以下几个因素的调控: (1)花
青素苷的生物合成及种类; (2)花青素苷分子修饰; (3)助色素; (4)金属离子协同作
用;(5)液泡中pH值。另外, 转录因子的调控也会引起花色的改变。

实验目的：
1、学习用有机溶剂萃取法如何提取植物细胞内的色素
2、研究不同因素对黑莓中产生的花青素的提取量的影响
3、并用正交试验的方法得出几种因素的最佳组合

实验原理：
1、一些环境因子在不同程度地调控植物花青素的合成，光质和光强均能在
一定程度上影响着花青素的合成,光是影响花青素呈色的重要的因素。
2、温度是影响花青素合成的主要因素之一，低温能促进花青素的积累,高温
则会加速花青素的降解。
3、pH值、提取剂的种类、提取的时间也影响着花青素提取量的多少

实验仪器和材料：
试管、分液漏斗、玻璃棒、烧杯、水浴锅
新鲜的蓝莓、盐酸、乙醇

实验内容：

（一）正交试验结果的直观分析
在单因素试验基础上,以乙醇浓度、提取温度、提取时间及pH为因素,按照四
因素三水平设计正交试验,分别选取提取温度、提取时间、pH值和乙醇浓度
进行正交试验,试验设计见表1。

表1 花青素提取正交试验因素水平

表2 花青素提取的正交试验结果
因 素
水
平

A 提取温度/℃ B 提取时间/min C pH D

乙醇浓度/％

1 50 60 1.5 50
2 60 90 2.0 75
3 70 120 2.5 95

试验号
列号

1 2 3 4
提取率
mg•(100g)-1

1
1 1 1 1
2
1 2 2 2
3
1 3 3 3
4
2 1 2 3
5
2 2 3 1
6
2 3 1 2
7
3 1 3 2
（1）逐列计算各因素同一水平之和。第1列各水平之和：
T1=
T
2

=

第2列各水平之和：
T1=
T
2

=

同样求得其他因素各水平之和。
（2）逐列计算各水平的平均数：
第1列各水平的平均数分别为：
x1=n/2T1=

x
2

=n/2T2=

同样求得各列各水平之和。
（3）逐列计算各水平平均数的差值为：

8
3 2 1 3
9
3 3 2 1
T1
T=

T2

x1
x2
R
第1列各水平平均数的差值分别为：
R=x1-x2=
同样求得各列各水平平均数的差值。
（4）比较差值,确定各因子或交互作用对结果的影响：
（5）组合选优：根据各试验因子的总和或平均数可以看出：

（二）正交试验结果的方差分析
（1）平方和自由度的分解：
C=

SST=

SSA=
SSB=
SSC=
SSD=
SSAB=
SSAC=
SSe=
dfT=
dfA=
dfe=
（2）列方差分析表进行F检验：......合并后的误差项平方和为：
表3 花青素提取正交试验结果的方差分析
变异来源 df SS s2 F F0.05 F0.01
提取温度/℃
(A)

提取时间
/min(B)

pH(C)
乙醇浓度/％
(D)

试验误差

1

总变异
SS’e=SSe+SSD+SSAB=
而自由度为3，合并后的方差分析结果入表4.
表4 花青素提取正交试验结果的方差分析（去掉F<1因子后3）

变异来源 df SS s2 F F0.05 F0.01
提取温度/℃
(A)

提取时间
/min(B)

pH(C)
乙醇浓度/％
(D)

试验误差
3
总变异
（3）互作分析与处理组合选优：
找出最优组合，实验结束。