6、离液山楂紅色素的体辅提成分分析
本試驗采用超高壓液相色譜質譜聯用技術測定山楂紅色素的成分。用單因素及響應麵確定的助乙最優條件提取山楂紅色素,在4500r/min條件下離心兩次,醇法成分每次5min,山楂素工過0.45μm的红色化及微孔濾膜,得到樣品。艺优
色譜條件:EclipsePlusCl8柱(2.1×50mm×1.89m);流動相: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;檢測波長:520nm。
二、結果與分析
1、單因素試驗結果
(1)離子液體用量對山楂紅色素含量的影響
由圖1可知,離子液體用量在0%~15%內,離子液體用量與吸光度呈現正相關,直到用量達到15%時,吸光度達到最大值0.41;之後,吸光度隨著離子液體用量的增加而降低。由圖顯示可知,離子液體用量為總體積的15%為最適宜。離子液體用量在0%~15%內,因為離子液體含量占比相對較低,濃度也低,因此提取劑的黏度較低,對山楂紅色素有很大的提取力;隨著用量的增加,而且[BMIM]pH6為疏水性離子液體,而山楂紅色素是親水性的,易溶於乙醇。離子液體[BMIM]pH6含量越高,疏水性越強,會增加提取劑的黏度,從而減小山楂紅色素的擴散能力,進而導致吸光度下降。
(2)液料比對山楂紅色素提取的影響
由圖2可知,隨著液料比的增大,吸光度呈減小趨勢。即隨著液料比的增大,山楂紅色素的提取量逐漸降低,由此可知,采用一次提取方法,液料比為4:1時的吸光度值為0.42,比液料比為5:1時吸光度值0.37,提取率高出14%,故選擇本試驗最適液料比為4:1。
(3)提取時間對山楂紅色素提取的影響
由圖3可知,吸光度隨著提取時間的增加而增大,直到50min時達到最大值0.55,之後,吸光度卻有所下降。山楂紅色素穩定性較差,50min後山楂紅色素可能受到破壞,因此吸光度有所下降。由圖表顯示的結果知,山楂紅色素含量的最適提取時間為50min。
(4)溶液pH對山楂紅色素提取的影響
由圖4可知,隨著pH的增大,吸光度隨著pH的增大呈現減小的趨勢,當pH為1時,吸光度有最大值0.78。當pH為1~2時,山楂紅色素的吸光度降低幅度較大,當pH為2~6時,山楂紅色素的吸光度變化幅度逐漸減小,說明山楂紅色素在酸性條件下有較高的穩定性,並且酸性越強越有利於花色苷的提取,pH為1的時候提取效果最好。王旭等通過正交試驗優化黑玉米籽粒中花色苷的提取工藝也得到了類似的結果。
(5)提取溫度對山楂紅色素提取的影響
由圖5可知,吸光度隨著溫度的升高而增大,溫度在45℃~60。C之間的吸光度基本持平,60℃之後的吸光度卻又急劇升高。可能是因為高溫度下離子液體提取的不光是紅色素還有果膠,而且張晨等研究得到果膠的最適提取溫度為95℃,說明高溫下確實有果膠的溶出,從而導致吸光度增大。由此可知,最適的萃取溫度應在45℃~60℃之間。
2、Plackett-Burman試驗
根據表1的設計,利用Minitab軟件安排試驗方案,並按2.3的單因素試驗方法進行試驗,試驗結果見表2。
利用Minitab軟件對試驗結果進行分析,結果如下表3。回歸模型誤差的標準方差為0.0272,回歸方程的係數R2為0.9862,其預測值為0.8758,調整後的係數R2為0.9620。
從以上設計分析的檢驗結果可以看出:主效應中,因素B(液料比)、因素D(提取時間)及因素E(pH)效應顯著,其P值分別為0.000,O.026和0.000,均小於0.05,因此能夠作為下一步優化的因素。其他因素的P值皆大於0.05,對結果影響不明顯,在之後試驗中,不作為主要因素進行研究。取離子液體用量、液料比、提取溫度三因素進行優化。
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