行业综述Industry Reviewｄｏｉ：１０．１６７３６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４１－１４３４／ｔｓ．２０１８．０８．００４花青素提取方法的研究进展ResearchProgressofAnthocyaninsExtractionMethods◎ 李俊儒，胡继红，张 彩，陈 琳，隋 明（四川工商职业技术学院，四川 都江堰 611837）Li Junru, Hu Jihong, Zhang Cai, Chen Lin, Sui Ming(Sichuan Technology and Business College, Dujiangyan 611837, China)摘 要：本文概述了近几年国内外提取花青素的常用方法，对比了有机溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法和酶提取法在提取条件和提取率等方面的异同，分析比较了上述方法的优劣，对花青素提取的方法进行了展望。关键词：花青素；提取；提取率Abstract：The common methods for extracting anthocyanins were summarizes. The comparison in extraction conditions and extraction rates between organic solvent extraction method, microwave-assisted extraction method, ultrasonic-assisted extraction method, and enzyme extraction method were made. And the advantages and disadvantages of these extraction methods were compared, the suggestions were also made for the further studies on anthocyanins extraction.Key words：Anthocyanins; Extraction; Extraction rate中图分类号：TQ914花青素（anthocyanin）又称花色素，是在自然界领域研究的热门。广泛存在于植物中的一类水溶性天然色素，由一定数量的儿茶素、表儿茶素缩合而成，属于酚类化合物中1 提取方法的类黄酮类[1]。花青素赋予了植物多彩的颜色，近年来的研究表明，花青素还具有多种生理功能，如抑制1.1 有机溶剂提取法血小板凝固，预防血栓、心脏病，抗癌、抗炎症，延有机溶剂提取法是最常用的提取方法，已经用于缓衰老等作用，并且富含花青素的植物还可作为天紫薯、蓝莓等植物中花青素的提取分离。大多有机溶然色素的良好来源。原花青素低聚体除了具有高效剂选择甲醇、乙醇溶剂[2]，同时在提取过程中，加入的抗氧化活性外，还具有降血糖、保护心血管系统、少量的酸降低pH，防止花青素降解。抗皮肤衰老、抑菌等作用，被广泛应用于药品、食刘振华等[3]使用乙醇作为提取剂，优化了黑枸杞品和化妆品等领域，是近几年来极具市场开发价值中花青素的提取工艺。结果表明：70%乙醇、物料比的天然产物，提取花青素也成为近几年来天然提取为1∶13、提取温度为55 ℃、提取2.5 h时，提取率10/现代食品XIANDAISHIPINIndustryReview行业综述达到最大，为0.424%。加速扩散和加速溶解。利用超声波的强烈震动、热效应、耿敬章等[4]利用甲醇作为提取剂提取樱桃叶中的空化效应强烈等加速了植物中的花青素进入溶剂，所花青素，结果表明：在甲醇浓度70%，料液比为1∶30，以超声波法提取时间短、提取率提高。该技术用于花提取温度50 ℃，提取时间20 min的条件下，最佳提取青素提取时具有提取时间短、效率高、适用于热敏成分、率为5.17%。环境污染较小、容易实现工业化、运行代价低等优点。有机溶剂提取法方法简单、设备要求度低，但大多武中庸等[8]用超声波提取紫色马铃薯中花青素中采数有机溶剂毒副作用大，提取率低。由于有机溶剂能够用响应面法。实验表明：花青素提取条件最佳工艺条件溶解的物质较多，造成提取产物中杂质含量高，对后续为液料比28∶1，超声波功率380 W，提取时间18 min， 纯化造成影响。同时，有机溶剂如甲醇的使用往往对环提取温度47 ℃，在此条件下花青素提取量为602 mg/kg。境污染较大，且提取时间长。有机试剂提取法中，样品陈丽媛等[9]在紫玉米芯花青素的提取中使用超声波提需与提取液充分接触，才能使花青素浸出，所以要严格取法。结果表明：最佳提取条件为料液比为1∶13(g/mL)，控制提取时间和温度，否则会破坏花青素的结构。提取温度为41 ℃，水浴提取时间为31 min，超声提取时1.2 微波辅助提取法间为20 min。在此条件下，得到花青素提取量为4.623 mg/g。微波辅助提取法在花青素的提取中发挥着重要的角1.4 酶辅助提取法色，是一种新型的萃取技术[5]。微波辅助提取法利用微在花青素中，有一些花青素被植物细胞壁包围，波能对细胞膜产生一种生物效应，从而使细胞内温度升不容易直接被溶剂提取出来，在这种花青素的提取如高，随着温度的升高，当压力在细胞内超出细胞壁所能使用传统的溶剂，往往提取效率比较低。酶辅助提取承受的最大极限时，花青素即从破裂的细胞壁开始向外法的原理为利用酶的高度专一性来处理细胞壁不易被溶流失出来，被细胞周围的有机溶剂或者水溶液溶解。剂直接提取出此类花青素的植物材料，从而改变以纤维张晓静等[6]利用微波辅助乙醇溶剂提取酿酒葡萄素为主的细胞壁的通透性，使植物中的果胶完全分解为籽中原花青素。实验表明：最佳条件为乙醇体积分数小分子物质，提高有效成分的提取率。酶辅助提取法适70%，料液比1∶10(g/mL)，微波功率600 W，微波时用于干燥或浸湿的原料，具有提取条件简单、花青素的间5 min。在此条件下酿酒葡萄籽原花青素得率为5.09%。活性能得到保护、提取成本低、操作安全等优点。张卫波等[7]利用微波提取葡萄籽中原花青素，张辉青花等[10]利用酶法提取洛神花中花青素，得到最佳工艺参数：SDS水溶液浓度0.15%，料液比结果表明：在煎煮时间为60 s，提取温度为55 ℃，水1∶18(g/mL)，微波温度55 ℃，微波时间3 min，微解作用时间60 min，果胶酶Ultra Mash和果胶酶Yield 波功率400 W，此条件下的原花青素得率为5.597%。Mash（120 mL/t∶45 mL/t）组合使用的条件下，可获微波辅助提取花青素具有穿透力强、溶剂消耗量得最高浓度的花青素711.5 mg/100 g，该提取法的花青少、提取时间短、专属性强及高效率等优点，基于这素得率与无酶对照样品相比提高了119.8%。些优点，微波辅助提取法受到广大科技人员的追捧，禹华娟等[11]用纤维素酶和果胶酶对莲房组织原花现在已经被用于当今热门花青素的提取研究。但由于青素酶解提取，获得了最佳工艺参数为纤维素酶添加微波辅助提取法的提取溶剂要求为极性溶剂，设备价量0.7%、果胶酶添加量0.1%、酶解温度55 ℃、酶解格昂贵，所以仅限于实验室研究，生产应用少。时间2.5 h。优化后的提取工艺与直接醇提法相比，原1.3 超声波提取法花青素的提取率提高了48%。超声波提取法是利用超声波辐射产生的压强，使1.5 超临界流体萃取法其具有空化效应和热效应，从而引起相应的机械搅拌、超临界萃取法是20世纪90年代发展起来的一种XIANDAISHIPIN现代食品/11行业综述Industry Review新型分离技术。超临界流体是一种介于气体与液体之定性好的1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl），可以间的流体，可以通过温度和压力的改变达到调节流体较有效地提高原花青素的提取效率[17]。的性质。CO2作为最常见的超临界流体，被广泛应用于天然药用植物的提取中，目前已从理论研究转向为2 花青素提取方法的展望工业化生产，如传统中草药中有效成分的提取和精制根据现行方法，花青素提取方法的主要研究趋势热敏性生物制品药物、精制天然及合成香料、提取啤如下：①通过新型方法整合，通过各种新型方法的优点酒花或色素和化学工业分离混合物等都使此方法。该来弥补各种方法的不足，进而提高花青素的提取效率。方法流体为非极性溶剂CO2，因此在提取含有多羟基②使用非试剂提取生物活性物质是一种发展趋势，该的原花青素过程，需加入一些极性夹带剂，如水、乙方法可以减少试剂对人体和环境的危害。同时，目前的醇以及二氯甲烷等[12]。研究的提取方法主要是针对花青素总量，而对于一些特超临界流体萃取法作为近段时间发展起来的一种定的花青素的提取方法发展空间还有待进一步研究。集萃取、分离一体的新型提取技术，具有很多优点，随着对花青素研究和绿色环保的提取技术的不断如提取条件简单、有效成分易保护、试剂消耗少、速发展，将会出现更多、更环保的花青素提取方法，同时率快、溶剂几乎无残留等。但此方法需要高压力环境，也会不断优化现在已有的方法，并形成一定的标准，这仪器设备昂贵且维护成本高的缺点也是造成该方法无些趋势必将为花青素在食品和化妆品等方面的利用提供法大规模使用的原因。技术支持和理论基础。这些方法都将为便捷高效提取花Veggi等[13]在提取孪叶苏木树皮中原花青素采青素提供参考，也为我国科研人员开发新的提取方法提用超临界流体提取法，最终结果表明：超临界流体为供强有力的理论实验基础。随着新型环保的科学技术不CO2和水（9∶1，V∶V），在323 K和35 MPa时，断向前发展，花青素的提取方法将得到更加深层次的提取率为24%，总酚含量高达335 mg/g。研发，各种有效、快速的方法将会不断被发现。张相等[14]利用超临界CO2提取落叶松树皮原花青参考文献：素。工艺条件为温度30 ℃，压力30 MPa，乙醇体积[1]Bolivar A C,Luis C. Stability of anthocyanin-分数80%，颗粒度40～60目，得率20.6%，原花青based aqueous extracts of andean purple corn and 素含量约75%。red-fleshed sweet potato compared to synthetic 1.6 其他方法and natural colarants[J]. Food Chemistry，2004，86（1）：69-77.除了上述5种提取方法外，国内外提取花青素还[2]陈小婕，阴文娅.植物中花青素提取方法探讨[J].有加压溶剂萃取法（PSE）和离子液体[15]等提取方法。食品工业科技，2013（2）：395-399.（1）加压溶剂萃取又称快速溶剂萃取（ASE）和[3]刘振华，邓广海.黑枸杞中花青素的提取工艺优加压液体萃取（PLE），此法通过外来压力提高溶剂化[J].广东化工，2017（5）：68-69.的沸点，从而增加物质的溶解度以及萃取效率。该方[4]耿敬章，秦公伟，张志健.超声波辅助提取樱桃中法主要用于提取食品中功能成分，如黄酮类化合物、原花青素[J].中国食品添加剂，2010（4）：183-187.酚类物质以及其他抗氧化活性成分[16]。[5]吕丽爽，黄健花.芦蒿中黄酮类化合物提取工艺（2）离子液体是一种新的绿色介质，在提取过程中研究[J].食品工业科技，2002，23（9）：48-50.可以替代有机溶剂。它具备液态温度范围广，高温下稳定，[6]张晓静，扶庆权，潘春梅.酿酒葡萄籽中原花青素对有机物、无机物具有良好的溶解性等特点。在离子液体微波辅助提取的响应面优化[J].现代牧业，2017（3）：中，咪唑类离子液体是最为稳定的离子液体，在辅助乙醇7-12.提取法时可以提高原花青素的提取效率。如价格低廉、稳（下转第16页）12/现代食品XIANDAISHIPIN行业综述Industry Review4：39-45.and Olaquindox metabolites in animal tissues[J].Food [18]Li P，Zhang X，Zhang J， et al. A sensitive and chemistry，2016，199：70-74.selective immunoaffinity column clean up coupled to [21]霍如林，朱爱荣，张 林，等.胶体金免疫层析法UPLC-MS/MS for determination of trace methyl-3-快速定量检测猪肝中喹乙醇残留[J].食品工业科技，quinoxaline-2-carboxylic acid in animal tissues[J].Journal 2014，35（9）：299-302.of Chromatography B，2018，1：39-45.[22]Xu T，Lei Zhang，Jichun Yang. Development [19]Li G， Zhao L，Zhou F， et al. Monoclonal of electrochemical method for the determination of antibody production and indirect competitive enzyme-olaquindox using multi -walled carbon nanotubes modified linked immunosorbent assay development of 3-methyl-glassy carbon electrode[J].Talanta，2013，109（9）：quinoxaline-2-carboxylic acid based on novel haptens[J]. 185-190.Food chemistry，2016，209：279-285.[20]T Le，L Zhu，H Yu. Dual-label quantum dot-based 通讯作者：李 莎(1990—)，女，硕士研究生；immunoassay for simultaneous determination of Carbadox 专业方向为食品安全检测。（上接第12页）Obtaining phenolic compounds from jatoba [7]张卫波，杨 豆，樊 华，等.微波强化提取葡（Hymenaea courbaril L.）bark by supercritical 萄籽中原花青素的工艺研究[J].湖南饲料，2017（2）：fluid extraction[J].J Supercrit Fluid，2014，36-39.（）：68-77.[8]武中庸，热孜万古力·赛买提.响应面法优化紫[14]张 相，张小丽，等.超临界CO2提取落叶松树色马铃薯花青素超声波提取工艺[J].江苏农业学报，皮原花青素及其稳定性的研究[J].林产工业，20142017（6）：1379-1385.（3）：24-27.[9]陈丽媛，杨 敏，孔 青，等.紫玉米芯花青素[15]Yang L，Sun XW，Yang FJ，et al. Application of 的超声波辅助提取及喷雾干燥的工艺优化[J].食品工ionic liquids in the microwave-assisted extraction 业科技，2017（16）：199-204.of procyanidines from Larix gmelini bark [J].Int J [10]张辉青花，徐 斐，袁 敏.酶法提取洛神花中花Mol Sci，2012，13（12）：5163-5178.青素的工艺优化[J].应用化工，2017（4）：607-610.[16]孙建霞，张 燕.花青素的提取、分离以及纯[11]禹华娟，孙智达，谢笔钧.酶辅助提取莲房原花化方法研究进展[J].食品发酵与工业，2008（8）：青素工艺及其抗氧化活性研究[J].天然产物研究与开111-117.发，2010（1）：154-158.[17]薛 菲，彭效明.离子液体辅助提取葡萄籽中原[12]梁祖培，张 燕.天然植物中原花青素提取和纯花青素的工艺研究[J].北京石油化工学院学报，2017化方法研究进展[J].食品安全质量检测学报，2017（3）：1-6.（8）：3029-3036.作者简介：李俊儒（1987—），男，硕士，实验师；[13]Veggi PC，Prado JM，Batglion GA，et al. 专业方向为分析检测及产物提取。16/现代食品XIANDAISHIPIN
