二液体乙醇优化及成楂红析取山辅助法提分分离子色素工艺

2025-06-18 23:59:17 - 热点

6、离液山楂红色素的体辅提成分分析

本试验采用超高压液相色谱质谱联用技术测定山楂红色素的成分。用单因素及响应面确定的助乙最优条件提取山楂红色素，在4500r/min条件下离心两次，醇法成分每次5min，山楂素工过0.45μm的红色化及微孔滤膜，得到样品。艺优

色谱条件：EclipsePlusCl8柱(2.1×50mm×1.89m)；流动相：A0.1％甲酸水溶液；B乙腈；梯度程序：0～2.5min，分析82％A，离液18％B；7.5min，体辅提65％A，助乙35％B；11min，醇法成分35％A，山楂素工65％B；12min，红色化及0％A，艺优100％B；13min，0％A，100％B；13.5min，95％A，5％B；15min，95％A，5％B；流速：0.3mL/min；检测波长：520nm。

二、结果与分析

1、单因素试验结果

（1）离子液体用量对山楂红色素含量的影响

由图1可知，离子液体用量在0％～15％内，离子液体用量与吸光度呈现正相关，直到用量达到15％时，吸光度达到最大值0.41；之后，吸光度随着离子液体用量的增加而降低。由图显示可知，离子液体用量为总体积的15％为最适宜。离子液体用量在0％～15％内，因为离子液体含量占比相对较低，浓度也低，因此提取剂的黏度较低，对山楂红色素有很大的提取力；随着用量的增加，而且[BMIM]pH6为疏水性离子液体，而山楂红色素是亲水性的，易溶于乙醇。离子液体[BMIM]pH6含量越高，疏水性越强，会增加提取剂的黏度，从而减小山楂红色素的扩散能力，进而导致吸光度下降。

（2）液料比对山楂红色素提取的影响

由图2可知，随着液料比的增大，吸光度呈减小趋势。即随着液料比的增大，山楂红色素的提取量逐渐降低，由此可知，采用一次提取方法，液料比为4:1时的吸光度值为0.42，比液料比为5:1时吸光度值0.37，提取率高出14％，故选择本试验最适液料比为4:1。

（3）提取时间对山楂红色素提取的影响

由图3可知，吸光度随着提取时间的增加而增大，直到50min时达到最大值0.55，之后，吸光度却有所下降。山楂红色素稳定性较差，50min后山楂红色素可能受到破坏，因此吸光度有所下降。由图表显示的结果知，山楂红色素含量的最适提取时间为50min。
（4）溶液pH对山楂红色素提取的影响
由图4可知，随着pH的增大，吸光度随着pH的增大呈现减小的趋势，当pH为1时，吸光度有最大值0.78。当pH为1～2时，山楂红色素的吸光度降低幅度较大，当pH为2～6时，山楂红色素的吸光度变化幅度逐渐减小，说明山楂红色素在酸性条件下有较高的稳定性，并且酸性越强越有利于花色苷的提取，pH为1的时候提取效果最好。王旭等通过正交试验优化黑玉米籽粒中花色苷的提取工艺也得到了类似的结果。

（5）提取温度对山楂红色素提取的影响

由图5可知，吸光度随着温度的升高而增大，温度在45℃～60。C之间的吸光度基本持平，60℃之后的吸光度却又急剧升高。可能是因为高温度下离子液体提取的不光是红色素还有果胶，而且张晨等研究得到果胶的最适提取温度为95℃，说明高温下确实有果胶的溶出，从而导致吸光度增大。由此可知，最适的萃取温度应在45℃～60℃之间。

2、Plackett-Burman试验

根据表1的设计，利用Minitab软件安排试验方案，并按2.3的单因素试验方法进行试验，试验结果见表2。

利用Minitab软件对试验结果进行分析，结果如下表3。回归模型误差的标准方差为0.0272，回归方程的系数R²为0.9862，其预测值为0.8758，调整后的系数R2为0.9620。

从以上设计分析的检验结果可以看出：主效应中，因素B(液料比)、因素D(提取时间)及因素E(pH)效应显著，其P值分别为0.000，O.026和0.000，均小于0.05，因此能够作为下一步优化的因素。其他因素的P值皆大于0.05，对结果影响不明显，在之后试验中，不作为主要因素进行研究。取离子液体用量、液料比、提取温度三因素进行优化。

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