２００８年９月第２９卷第９期食品研究与开发花青素又称花色素，是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物［１］，多以糖苷的形式存在，也称花色苷［２］。
最早而最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红，它于１８７９年在意大利上市［３－４］。
花青素作为一种天然食用色素，安全、无毒、资源丰富，而且具有一定营养和药理作用，在食品、化妆、医药等方面有着巨大的应用潜力［５］。
蓝莓为越橘亚科越橘属植物，其果实含有花青素、黄酮等多种酚类生理活性成分［６］。
为了进一步开发利用蓝莓花青素，对蓝莓花青素的提取和理化性质进行了研究。
１材料与方法１．１仪器与材料主要仪器：阿贝折射仪：上海光学仪器厂；ＵＶ－２１００分光光度计，美国ＵＮＩＣ；ＲＥ－５２Ａ旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂；ＳＨＺ－Ｄ循环水式真空泵，巩义市英峪予华仪器厂；电子天平：上海天平仪器厂；ＨＨ－４数显恒温水浴锅：江苏省金坛市荣华仪器有限公司。
材料：蓝莓果由大兴安岭兴安有机食品有限公司提供。
试剂：均为国产分析纯。
１．２蓝莓花青素的提取１．２．１蓝莓花青素的主要提取流程蓝莓鲜果→乙醇浸提→过滤→离心→回收乙醇→花青素提取液→ＡＢ－８树脂吸附→６０％乙醇洗脱→回收乙醇→石油醚萃取→回收石油醚→干燥→称重１．２．２蓝莓花青素提取最佳条件为了寻找蓝莓花青素的最佳提取条件，本实验对浸提ｐＨ，浸提温度、浸提时间及浸提液乙醇体积分数４个因子设计了Ｌ９（３４）正交试验组合表（见表１）。
根据结果分析，按主次排列，影响提取率的因素为Ａ＞Ｄ＞Ｂ＞Ｃ，其最优水平为Ａ３Ｂ２Ｃ２Ｄ２。
浸提美人蕉花红色素的最佳条件是：ｐＨ３．５，浸提温度为５０℃，浸提时间为６０ｍｉｎ，浸提剂乙醇体积分数为５０％。
称取一定量新鲜蓝莓果打浆，按最佳提取条件浸泡后，抽滤得紫红色蓝莓花青素提取液，将此色素提取液经ＡＢ－８大孔作者简介：徐美玲（１９８３－），女（汉），研究生，研究方向：水产品深加工。
＊通讯作者：赵德卿（１９８０－），男，硕士研究生，研究方向：艺术设计教育与方法研究。
徐美玲，赵德卿＊（大连工业大学生物与食品工程学院，辽宁大连１１６０３４）蓝莓花青素的提取及理化性质的研究摘要：以蓝莓果为原料采用乙醇浸提法提取花青素，确定的最佳提取条件为ｐＨ３．５、浸提温度５０℃、浸提６０ｍｉｎ，浸提剂乙醇浓度为５０％，提取１次，该条件下提取率为５．８％。
对蓝莓花青素的理化性质研究结果表明，蓝莓花青素热稳定性较好；蔗糖和柠檬酸使蓝莓花青素的稳定性增强；还原剂ＶＣ在低浓度下对蓝莓花青素的影响不大；Ｃｕ２＋、Ｓｎ４＋、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋对蓝莓花青素有稳定作用。
关键词：蓝莓；花青素；提取；理化性质ＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮＡＮＤＰＨＹＳＩＣＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬＰＲＯＰＥＲＴＹＯＦＢＬＵＥＢＥＲＲＹＡＮＴＨＯＣＹＡＮＩＤＩＮＸＵＭｅｉ－ｌｉｎｇ，ＺＨＡＯＤｅ－ｑｉｎｇ＊（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＦｏｏｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＤａｌｉａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３４，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｅｘａｍｉｎｅｄａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍａ１ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｈｅｎｅｘ－ｔｒａｃｔｅｄｗｉｔｈ５０％ｅｔｈａｎｏ１ａｔ５０℃ａｎｄｐＨ３．５ｆｏｒ６０ｍｉｎ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｙｉｅｌｄｗａｓ５．８％．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｌｕｅｂｅｒｒｙａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｈａｄｇｏｏｄｈｅａｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｃａｎｅｓｕｇａｒａｎｄｃｉｔｒｉｃａｃｉｄｅｎｈａｎｃｅｉｔ’ｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｌｏｗｃｏｎ－ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＶＣｈａｓｎｏｅｆｆｅｃｔｔｏｂｌｕｅｂｅｒｒｙａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ，ｂｕｔＣｕ２＋，Ｓｎ４＋，Ａｌ３＋，Ｆｅ３＋ｈａｖｅｅｆｆｅｃｔｔｏｉｔ’ｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｌｕｅｂｅｒｒｙ；ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ；ｅｘｔｒａｔｉｏｎ；ｐｈｙｓｉｃｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ添加剂１８７２００８年９月第２９卷第９期食品研究与开发图１氧化剂对蓝莓花青素的影响Ｆｉｇ．１ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＯ２ｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｉｇｍｅｎｔ吸附树脂纯化，６０％乙醇溶液作为洗脱剂，收集样品经温度为６０℃、真空度为８８ｋＰａ下减压浓缩回收乙醇，再经真空干燥，则得紫红的晶体状或膏状蓝莓花青素。
２蓝莓花青素理化性质２．１ｐＨ值对蓝莓花青素稳定性的影响配制ｐＨ值为２．６、３．６、４．６、５．６、６．６、７．６的缓冲溶液，在６只比色管中，各加入１ｍＬ蓝莓花青素溶液，用不同ｐＨ值的缓冲溶液稀释至１０ｍＬ，摇匀后观察颜色变化。
以各缓冲溶液为参比液，分别测定不同ｐＨ值下蓝莓花青素溶液的吸收光谱特性和吸光值，在不同ｐＨ值条件下蓝莓花青素溶液的最高吸收峰的波长，及在此波长下的吸光值不同，汇总结果如表２所示。
由表２可见，随着ｐＨ的增大，最大吸收波长向长波方向漂移，当ｐＨ＝７．６时最大吸收波长达到５８０ｎｍ。
在ｐＨ为２．０～４．０之间花青素为亮红色。
ｐＨ大于４．０以后，色素的红色开始减弱，渐变为粉紫色，进而紫色开始增强，当ｐＨ继续增大为碱性条件时，色素经蓝紫色渐变为黄绿色，当溶于ＮａＯＨ溶液中时，色素变为浓绿色。
２．２温度对蓝莓花青素稳定性的影响各取蓝莓花青素溶液５ｍＬ加入４只试管中，在不同的温度下加热２ｈ，３０ｍｉｎ记录一次数据。
冷却后观察其颜色变化，用蒸馏水做参比液，在波长５２０ｎｍ下测定其吸光值，并计算色素的相对保存率，实验结果见表３。
由表３可以看出，从２０℃～８０℃温度对蓝莓花青素吸光度无明显影响，只有当温度达１００℃以上加热时吸光度才有明显的下降，高温对色素降解具有较强作用。
这说明该色素在适当温度下对热稳定性较好。
２．３氧化剂对蓝莓花青素稳定性的影响在比色管中各吸入１ｍＬ蓝莓花青素溶液，用３％双氧水溶液定容至１０ｍＬ，摇匀并倒入比色皿，以双氧水为参比液，在５２０ｎｍ波长下迅速读取吸光值，以后每隔１０ｍｉｎ读数一次，测定结果如图１所示。
由图１可以看出，前３０ｍｉｎ吸光度随反应时间的延长迅速下降，在３０ｍｉｎ之后，吸光度趋于稳定。
因为天然色素是生物有机物质，但由于失去细胞膜等生物保持基质的保护，当氧化剂存在时，会直接氧化色素，使色素变色。
在短时间内反应结束，结构稳定，颜色也不发生持续性的变化。
２．４还原剂对蓝莓花青素稳定性的影响分别配制浓度为０．０５％、０．１０％、０．２５％、０．５％、１％的Ｖｃ溶液，在各比色管中吸入１ｍＬ色素溶液，用各浓度的ＶＣ溶液稀释至２５ｍＬ，以各浓度ＶＣ溶液为参比液，在５２０ｎｍ波长下测定吸光值，实验结果见表４。
表１提取蓝莓花青素正交实验表Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｂｌｕｅｂｅｒｒｙａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ表２不同ｐＨ值下最大吸收波长及吸光度Ｔａｂｌｅ２ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐＨｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｉｇｍｅｎｔ２．６５２００．３１１３．６５２５０．１６８４．６５３００．０７８ｐＨ值（ｐＨｖａｌｕｅ）最大吸收波长／ｎｍＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎｍａｘｉｍｕｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ吸光值Ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎｖａｌｕｅ（Ａ）５．６５４００．０５４６．６５５５０．０５６７．６５８００．１５９表３温度对蓝莓花青素稳定性的影响实验结果Ｔａｂｌｅ３Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｅａｔｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｉｇｍｅｎｔ时间／ｍｉｎＴｉｍｅ／ｍｉｎ００．５３７０．５５８０．３０５０．３７３０．３３７３００．５２９０．５５８０．２９４０．３３４０．２５２１２００．５０００．５４００．２７７０．３０６０．１４８６００．５２２０．５５５０．２８２０．３３００．１８５９００．５１５０．５４５０．２７７０．３２００．１５２温度／℃Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／℃２０４０６０８０１００保存率ＥＲ／％９７．６９６．８９０．８８２．０４４３．９添加剂ＡｐＨ２．５２．５２．５３．０３．０３．０３．５３．５３．５９．３０１３．７０１４．２０３．１０４．５７４．７３１．６３Ｂ温度／℃Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／℃４０５０６０４０５０６０４０５０６０１１．５０１３．２０１２．５０３．８３４．４０４．１７０．５７Ｃ时间／ｍｉｎＴｉｍｅ／ｍｉｎ８０４０６０６０８０４０４０６０８０１１．３０１３．４０１２．５０３．７７４．４７４．１７０．７０Ｄ乙醇浓度／％Ａｌｃｏｈａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ／％５０４０６０４０６０５０６０５０４０１３．６０１３．８０９．８０４．５３４．６０３．２７１．３３提取率ＥＲ／％３．３３．４２．６５．０４．０４．７３．２５．８５．２试验号Ｓｅｒｉａｌｎｕｍｂｅｒ１２３４５６７８９Ｋ１Ｋ２Ｋ３ｋ１ｋ２ｋ３Ｒ因素Ｆａｃｔｏｒｓ１８８２００８年９月第２９卷第９期食品研究与开发由表４可以看出，随Ｖｃ浓度的变化，蓝莓花青素溶液的吸光度变化无明显规律，因此可以认为Ｖｃ即还原剂对色素的影响不大。
２．５蔗糖对蓝莓花青素稳定性的影响分别配制浓度为１％、５％、１０％、３０％、５０％、７０％的蔗糖溶液，分别将１ｍＬ蓝莓花青素溶液用不同浓度蔗糖溶液稀释至１０ｍＬ，以各浓度的蔗糖溶液为参比液，在５２０ｎｍ波长下测定其吸光度，实验结果见表５。
由表５可以看出，蔗糖溶液的浓度对色素的吸光度有影响。
蔗糖浓度在３０％以下，随蔗糖浓度的增加蓝莓花青素溶液吸光值有提高的趋势，而高浓度蔗糖溶液反而使该色素吸光度降低。
２．６酸对蓝莓花青素稳定性的影响取相同稀释条件下的蓝莓花青素溶液２份，分别用柠檬酸和盐酸溶液调ｐＨ为３．０，放置不同时间测定溶液的吸光度，计算色素保存率，结果如表６所示。
从表６结果可以看出，柠檬酸对蓝莓花青素水溶液的褪色有明显的减缓作用。
在相同的ｐＨ值条件下，当酸介质为柠檬酸时，色素的保存率比盐酸为酸介质时高的多。
这是由于蓝莓花青素是黄酮花色甙类，易受氧化、还原等因素的影响。
柠檬酸是一种抗氧化剂，因此其作用除了调节酸度外，同时还起着抗氧化的作用，这是其能加强色素稳定性的原因。
２．７金属离子对蓝莓花青素稳定性的影响配制浓度为０．１％的Ｆｅ３＋、Ｃａ２＋、Ｓｎ４＋、Ｍｎ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ａｌ３＋、Ｍｇ２＋的ｐＨ值为３．０的色素稀释液，隔一定时间，测定色素在５２０ｎｍ波长下的吸光值，并观察色素溶液变化，结果如表７所示。
由表７中结果比较可以看出，Ｍｎ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃａ２＋等金属离子对蓝莓花青素的稳定性没有明显的影响，使色素的吸光度略有增加。