以雲南鐵核桃為試材，微波采用微波輔助法進行色素提取試驗，辅助采用單因素試驗與正交實驗對色素提取工藝進行優化，提取铁核桃果並對其穩定性及抗氧化活性進行研究，云南以期為雲南鐵核桃色素的皮色開發利用提供參考依據。結果表明：微波輔助提取雲南鐵核桃果皮色素最優工藝為微波功率480W，素及水浴浸提溫度80℃、其理微波時間10s、化性料液比1∶70g·mL-1、质研乙醇濃度60%、微波水浴浸提時間60min。辅助雲南鐵核桃果皮色素熱穩定性和光穩定性差，提取铁核桃果對pH較敏感，云南對常見食品添加劑較穩定，皮色對Ga2+、素及Na+、Mg2+、Sn2+穩定，對Fe3+、Cu2+不穩定；雲南鐵核桃果皮色素對ABTS+·、DPPH·、OH有較強的清除能力，而且隨著濃度的增加而增大。

鐵核桃(Juglanssigillata)屬胡桃科山核桃屬植物，別名山核桃。核桃具有適應性強、耐貧瘠、耐寒冷、紮根深、生長快、木材產量較高、果枝的坐果率較高等特點，是一種優質的農林經濟作物，在雲南各地區均有分布，資源豐富。據研究，鐵核桃葉及花含有烷烴類、蒽醌類、多酚或醇類、黃酮類、多糖、強心苷、三萜類化合物及其揮發油、鞣質等化學成分，葉片提取物具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、抑菌等作用。果實堅硬，可用於製作各種美觀久耐的工藝品，有的還用作把玩核桃。果實具有厚厚的果皮，每逢核桃收獲的季節，除少部分被用作燃料外，絕大部分被堆放在田間地頭而腐爛，既浪費資源又會給環境帶來負擔。隨著核桃產業的不斷擴大，逐步引起研究者的重視，其中，對其化學成分及生物功能的研究報道相對較多，已從鐵核桃外果皮中提取了60種多種化學成分，具有應用潛力的有效成分20多種，主要為生物堿類、醌類、黃酮類、酚類和酸類等生物活性的成分，有抗菌消炎、抗氧化、鎮痛、抗腫瘤等作用。還有研究者把鐵核桃外果皮用於製備吸附劑及生物炭，用來吸附環境中的汙染物，表現出較好的吸附能力。此外，鐵核桃外果皮富含天然色素，在食品及印染行業有較大應用潛能。

近年來，隨著人們健康意識逐漸增強，對天然產品需求不斷增大，從天然產物中提取色素，已經成為當今世界色素行業發展的新趨勢[12]。羅金嶽等研究發現，天然色素不僅安全性高，大多具有一定營養和保健功能，目前，有關核桃果皮的色素提取、成分分析、性質及應用研究不斷增加，仲軍梅對核桃青皮色素進行提取，結果表明色素提取液含有醌、鞣質、黃酮及其甙類成分以及K、Na、Mg等營養元素。具有耐光性好，耐還原能力比耐氧化能力強，對毛產品的皂洗、酸洗(pH5)、熱水洗(65℃)、光照穩定性均較好等特點。淩慶枝等利用熱水浸提法提取了安徽寧國山核桃的外果皮色素，並進了相關性質試驗，研究表明安徽寧國山核桃的外果皮色素是一種混合物，呈酒紅色，溶解性良好，對溫度、食鹽、乙醇、蔗糖等影響因子的穩定性較好，但對光的穩定性稍差。黃玥等利用超聲輔助萃取的方法提取了核桃青果皮色素，發現該色素中主要含有單寧和黃酮，含量分別為28.07%和4.86%。惠晶等探究了水煮法提取核桃外果皮中的染料色素的最佳工藝，並確定青皮色素上染棉織物的最佳方法等。簡未平等[18]將核桃青皮色素用於羊毛織物的染色試驗，發現染色過程中起主要作用的影響因素是媒染劑Fe2+的用量，然後是染液用量、pH、溫度，但有關雲南鐵核桃果皮色素的相關研究還較為少見。

因此，該研究以雲南保山所產鐵核桃果皮為試材，采用微波輔助法提取色素，考查了微波功率、微波時間、乙醇濃度、料液比、水浴浸提溫度及水浴浸提時間對色素提取的影響，在單因素試驗基礎上采用正交實驗優化提取工藝，並考查察了溫度、pH、食品添加劑、金屬離子對其穩定性的影響及測定了色素的抗氧化活性，以期為雲南鐵核桃果皮色素的開發與應用提供參考依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料：雲南鐵核桃果皮於2017年10月采自保山市隆陽區，洗淨，鼓風幹燥箱中55℃烘幹，粉碎，得果皮樣品粉，密封保存備用。

供試試劑：氫氧化鈉、濃鹽酸、蔗糖、檸檬酸、水楊酸、硫酸亞鐵、過氧化氫、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2，2-聯氮雙(3-乙基苯並噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)、過硫酸鉀、抗壞血酸均為分析純，均購於阿拉丁試劑網。

供試儀器：722型分光光度計(上海第三分析儀器廠製造)、DFT-250C手提式萬能高速粉碎機(溫嶺市林大機械有限公司)、CP214電子天平(奧豪斯儀器(上海)有限公司)、800型離心沉澱器(上海手術器械廠)、SHZ-D(III)循環水真空泵(鄭州長城科工貿有限公司)、G80F20CN2L-R8(R0)微波爐(廣東格蘭仕微波生活電器製造有限公司)、HH-4數顯恒溫水浴鍋(常德國華電器有限公司)、N-1001旋轉蒸發儀(上海愛朗儀器有限公司製造)、DHG-9030鼓風幹燥箱(上海一恒科學儀器有限公司)。

1.2試驗方法

1.2.1雲南鐵核桃果皮色素的提取

準確稱取1g果皮樣品粉放入具塞錐形瓶中，加入50%乙醇溶液30mL，混勻，置於家用微波爐中，在480W功率下間歇式加熱浸提，每隔10s間歇1次，共加熱20s後，放入70℃水浴鍋中浸提60min，冷卻，離心，收集上層清液至50mL容量瓶中，用50%乙醇溶液定容至刻度，在波長為510nm[19，20]處測定吸光度。

1.2.2單因素試驗

固定料液比1∶30g·mL-1、乙醇濃度50%、微波加熱時間20s、水浴浸提溫度70℃、水浴浸提時間40min，選擇微波功率分別為160、320、480、640、800W，研究微波功率對色素提取的影響。

固定料液比1∶30g·mL-1、乙醇濃度50%、微波功率480W、水浴浸提溫度70℃、水浴浸提時間40min，選擇微波時間分別為10、20、30、40、50s，研究微波時間對色素提取的影響。

固定料液比1∶30g·mL-1、微波功率480W、微波時間20s、水浴浸提溫度70℃、水浴浸提時間40min，選擇乙醇濃度分別為30%、40%、50%、60%、70%，研究乙醇濃度對色素提取的影響。

固定乙醇濃度50%、微波功率480W、微波時間20s、水浴浸提溫度70℃、水浴浸提時間40min，選擇料液比分別為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50g·mL-1，研究料液比對色素提取的影響。

固定料液比1∶30g·mL-1、乙醇濃度50%、微波功率480W、微波時間20s、水浴浸提溫度70℃，選擇水浴浸提時間分別為20、40、60、80、100min，研究水浴浸提時間對色素提取率的影響。

固定料液比1∶30g·mL-1、乙醇濃度50%、微波功率480W、微波時間20s、水浴浸提時間40min，改變水浴浸提溫度分別為50、60、70、80、90℃，研究水浴浸提溫度對色素提取率的影響。

選定上述條件按1.2.1方法進行色素提取。

1.2.3正交實驗

在單因素試驗的基礎上，采用SPSS16.0軟件進行顯著性分析，結果表明，微波功率、微波時間、料液比、乙醇體積分數、浸提時間5個因素對鐵核桃外果皮色素提取率均有顯著影響。考慮試驗成本，最終選取浸提時間(A)、料液比(B)、微波時間(C)、乙醇濃度(D)4個因素，采用L9(34)正交設計法優化提取工藝。因素與水平見表1。

1.2.4穩定性驗證試驗

各取等量的色素提取液10mL，分別置於50、60、70、80、90℃水浴中加熱處理20min後，記錄其顏色並測定吸光度，研究溫度對雲南鐵核桃果皮色素提取液穩定性的影響。

各取等量的色素提取液40mL，分別置於暗室、室內、太陽光照環境下，每隔1h記錄顏色及測定其吸光度，研究光照對雲南鐵核桃果皮色素提取液穩定性的影響。

各取等量的色素提取液10mL，使用一定濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液調節提取液的pH分別至1、3、5、7、9、11、13，搖勻靜置5min後，分別測定其吸光度，研究pH對雲南鐵核桃果皮色素提取液穩定性的影響。

各取等量的色素提取液20mL，分別加入5mL一定濃度的蔗糖、食鹽、檸檬酸、葡萄糖溶液，搖勻，靜置10min後，分別測定其吸光度，研究食品添加劑對雲南鐵核桃果皮色素提取液穩定性的影響。

各取等量的色素提取液10mL，分別加入2mL不同濃度的含Ga2+、Na+、Mg2+、Sn2+、Fe3+、Cu2+離子溶液，搖勻，靜置10min後，分別測其吸光度，研究金屬離子對雲南鐵核桃果外皮色素提取液穩定性的影響。

1.3項目測定

1.3.1ABTS清除能力測定
ABTS清除能力參照範金波等方法進行測定。將10mL7.4mmol·L-1ABTS與10mL2.6mmol·L-1過硫酸鉀混合均勻，室溫避光放置12～16h，形成ABTS+儲備液，然後用無水乙醇稀釋，在波長為734nm處測定其吸光度，使吸光度值為0.702(無水乙醇調零)得工作液，密封保存備用。向5支10mL比色管中分別加入0.6mL不同濃度的色素提取液，再各加入7.4mLABTS+·工作液，振蕩搖勻後置於30℃恒溫水浴中反應6min，測定734nm波長下的吸光度Ax。同時以同體積的乙醇代替色素溶液為空白對照，測定吸光度A0，以同體積乙醇代替ABTS+·溶液作為樣品對照，測定吸光度Ax0。以維生素C為對照。ABTS+·清除率(%)=A0-(Ax-Ax0)/A0×100。

1.3.2DPPH清除能力測定

DPPH·清除能力參照王之珺等方法進行測定。於5支10mL比色管中分別加入5.0mL不同濃度的色素樣品液，再各加入5.0mL0.5mmol·L-1DPPH乙醇溶液，混合均勻後避光反應30min，在517nm處測定吸光Ax。以同體積的超純水代替色素提取液為空白對照，測定吸光度A0，以同體積乙醇代替乙醇DPPH溶液為樣品對照，測定吸光度Ax0。以維生素C為對照。DPPH·清除率(%)=A0-(Ax-Ax0)/A0×100。

1.3.3OH清除能力測定

OH清除能力參照鄭宇翔等的方法進行測定。向5支10mL比色管中分別加入1mL不同濃度的色素提取液，再加入0.3mL9.0mmol·L-1FeSO4、最後加入0.25mL20mmol·L-1H2O2，震蕩搖勻，靜置10min後，各加入1mL9.0mmol·L-1水楊酸乙醇溶液搖勻，於37℃恒溫水浴中反應30min，取出後冷卻至室溫。在510nm處測吸光度Ax。用等體積的超純水代替樣品液作空白對照並測定吸光度A0。以等體積超純水代替水楊酸作為樣品對照並測定吸光值Ax0。以維生素C為對照。·OH清除率(%)=A0-(Ax-Ax0)/A0×100。

1.4數據分析

采用SPSS16.0及Excel2010軟件對數據進行分析，每組試驗重複3次，取平均值。

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