【文章內(nèi)容簡介】 研工作者不僅要考慮色素的提取率 ， 還要注重要使生產(chǎn)成本降低 [8]。可以 預見 ， 隨著研究工作的不斷深入 ， 橘皮色素的研究和提取必將獲得廣闊的市場前景。 柑橘是我國南方主要的水果之一 ， 因色、香、味兼?zhèn)?， 甜酸多汁 ， 清香爽口 ， 風味醇厚 ， 營養(yǎng)豐富 ， 深受人們喜愛。而柑橘生產(chǎn)加工伴隨大約 30 %～ 50 %的皮渣副產(chǎn)物的生成。柑橘果皮產(chǎn)量約占果實產(chǎn)量的 25% ～ 40%。橘皮是一種可以更新的生物資源。 柑橘皮，醫(yī)學上稱為陳皮，性溫，味辛、苦，有理氣健脾，燥濕化痰的功效，對治療高血壓，心肌梗死，消炎，抑菌等都有效。 目前 ,我國柑橘皮除少量的用于提取香精油及中藥 (陳皮 )外 ， 大部分作 為廢物被丟棄 ， 不但浪費了資源 ， 而且污染了環(huán)境 [9]。此對我國十分豐富的橘類果皮這一天然有機化學資源的深層次研發(fā)與利用，具有重要的經(jīng)濟價值和廣闊的市場前景。 柑橘皮色素的生物活性 柑橘皮中含有兩類性質(zhì)不同的天然色素物質(zhì) ： 一類為脂溶性的類胡蘿卜素 ，另一類為水溶性的黃色色素；它們不僅安全性高 ， 可以用來著色， 而且有很大的柑橘皮中黃色素的提取工藝研究 3 營養(yǎng)和生理功能調(diào)節(jié)作用 。 一方面保護細胞免受氧化傷害 ， 減少一些疾病如動脈硬化癥、關(guān)節(jié)炎等的發(fā)病率 [10]；另一方面它有理氣健脾、去濕化痰的功效 ， 可治療胸腔漲悶、食 少吐瀉等癥狀。其中的番茄紅素不僅具有抗氧化活性 ， 而且研究證實加強飲食中的番茄紅素用量可增加罹患小細胞型肺癌患者的存活率 ， 同時也可使前列腺癌的發(fā)病機率降低 [11]。此外 ， 所含的葉黃素是一種類胡蘿卜醇色素 ，有水溶性和脂溶性兩種 ， 能夠保護視覺斑降解引起的衰老 ， 使白內(nèi)障的發(fā)生率減少。 干橘皮色素是棕紅色浸膏，黏稠 ， 有濃郁的柑橘香味。橘皮中含有的色素種類較多 ， 主要有類胡蘿卜素 ， 是由 40 個碳原子組成、含多個異戊二烯結(jié)構(gòu)的多種脂溶性植物色素 [12]。橘皮色素可分為脂溶性色素 (如橘黃素 B)、水溶性色素 (如橘黃素 A )。脂溶性類胡蘿卜色素主要由檸檬烯與類胡蘿卜素組成 ， 易溶于乙醇、乙醚、四氯化碳、三氯甲烷等有機溶劑。水溶性色素易溶于水 ， 一般呈淡黃色 ， 溶于極性有機溶劑 ， 難溶于非極性有機溶劑。黃色素在水中和弱酸、弱堿溶液中溶解性好 ， 對光和熱有極強的耐受性。而脂溶性色素與水溶性色素相比 ， 其熱穩(wěn)定性與光穩(wěn)定性較弱 [13]。由于脂溶性類胡蘿卜色素分子中含有羧基 ， 在酸性下呈游離羧酸狀態(tài) ， 溶解性較差 ， 在堿性條件生成鹽 ， 溶解度較大 [14]。 橘皮色素提取方法常見的有有機溶劑 提取法、堿提取法、微波提取法、超臨界流體萃取法以及超聲波法等 。 ⑴ 有機溶劑浸提法 浸提法是依據(jù)原料被提取成分的極性和共存雜質(zhì)的理化性質(zhì)的不同 ， 遵循相似相溶原則 ， 使其有效成分從原料表面或組織內(nèi)部向溶劑轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)過程。有機溶劑浸提法提取橘皮色素最重要的是浸提劑的選擇 ， 常用的浸提劑有乙醇、三氯甲烷、丙酮和石油醚等有機溶劑。其中乙醚的浸提作用可代替石油醚 ,而且沸點較石油醚低 ， 易于回收；乙醇和三氯甲烷的收率相對乙醚和石油醚要低 ， 但提取成本不大 ， 是常用的提取劑。有機溶劑浸提法在實際生產(chǎn)中應用較廣 ， 根據(jù)欲提取色素的性質(zhì)選 擇恰當?shù)挠袡C溶劑作萃取劑是提高提取率的關(guān)鍵 [15]。 榆林學院本科畢業(yè)論文 4 ⑵ 堿提取法 柑橘皮中的黃色素在水和弱堿溶液中的溶解性極好 ， 因此以水為溶劑 ， 添加適量的堿液能促使柑橘皮中的果膠酶和纖維素酶發(fā)生分解反應 ， 使橘皮中黃色素較快地從細胞中流出 ， 從而增大提取速率。堿提取法的操作簡單，生產(chǎn)設(shè)備投資也少，經(jīng)濟、適用、收率也高。但由于堿提取法加工過程需消耗大量的堿且廢液不易回收。 因此 ， 隨著人們保護環(huán)境的意識逐漸增強，使堿提取法的使用發(fā)展空間受到了限制。 ⑶ 微波提取法 微波提取法是一種新型的現(xiàn)代分離技術(shù) ， 它的原理是利用物料組分吸收微波能力的差異加熱某些組分。微波能夠穿透萃取介質(zhì)并滲入到物質(zhì)細胞的內(nèi)部 ， 使內(nèi)部的極性分子隨電場的變化而發(fā)生激烈的碰撞與摩擦 ， 從而使細胞破裂 ， 細胞內(nèi)的有效成分則自由流出而被溶劑溶解。微波萃取橘皮色素具有熱效率高、省時、產(chǎn)品質(zhì)量高、設(shè)備簡單等優(yōu)點 ， 但微波法存在溫升問題 ， 如果操作不當 ， 會使橘皮色素破壞 ， 影響產(chǎn)品的提取率 ， 因此微波提取法要求嚴格控制溫度。 ⑷ 超臨界流體萃取法 超臨界流體萃取是利用超臨界流體的物理性質(zhì)介于氣體和液體之間的特性進行萃取的一項新型萃取和分離技術(shù)。采用超臨界流體提取柑橘皮中黃色素 ， 萃取物的天然風味 ， 是比較理想的橘皮色素提取方法。但超臨界流體萃取法操作繁雜 ，設(shè)備昂貴，對原料的粉碎程度和水分等有一定的工藝要求 ， 因此，限制了其廣泛應用。 ⑸ 超聲波法 超聲波在傳遞過程中存在著正負壓強交變周期 ， 因而在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用 ， 導致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長和爆破壓縮 ， 從而使固體樣品分散 ，可使樣品與萃取溶劑之間的接觸面積增大 ， 使目標物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率也提高。作為色素提取工藝的一種新技術(shù) ， 超聲波提取橘皮色素 ， 安全性高、操作簡單易行 ， 同時具有處理能力大、萃取效率高、操作周期短等優(yōu)點。其具有很廣闊的應用前 景。超聲波輔助提取時間短、提取條件溫和適合提取熱穩(wěn)定性差的活性物質(zhì) ， 該法為橘皮色素提取的先進技術(shù)之一 [16]。 本次實驗選擇常規(guī)的提取方法，有機溶劑浸提法，操作簡單，容易實現(xiàn)。 利用有機溶劑提取柑橘皮中的黃色素，然后對不同提取劑提出的黃色素溶液柑橘皮中黃色素的提取工藝研究 5 的吸光度作對比，尋找出柑橘皮中黃色素的最佳提取劑，然后進行醇浸提法單因素實驗，研究原料粒度、提取劑濃度、溫度、時間、料液比、 pH對柑橘皮中黃色素物質(zhì)提取的影響，初步確定出柑橘皮中黃色素的最佳單因素提取條件，再進行正交優(yōu)化實驗確定最佳提 取工藝。 天然色素作為一種可再生的安全可靠，色澤自然 ， 而且具有相當?shù)臓I養(yǎng)和醫(yī)療保健作用的物質(zhì)對保護人民的健康及食品工業(yè)的發(fā)展具有重要意義 [17]。因此 ，尋求和開發(fā)利用天然色素資源已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的課題 ， 從柑橘皮中提取黃色素更是具有重要的應用前景和深遠研究意義。 柑橘皮中黃色素的提取工藝研究 1 2實驗部分 柑橘皮色素在乙醇中具有溶解性，溶劑通過繼續(xù)多次浸提，可以把絕大部分色素溶出 [18]。 表 21 實驗儀器及相關(guān)信息 儀器名稱 儀器型號 生產(chǎn)廠家 電熱鼓風干燥箱 DHG9140A型 上海 恒科學儀器有限公司 微型植物粉碎機 FZ102型 北京中興儀器有限公司 標準檢驗篩 120目，孔徑 上虞市大亨橋化驗儀器廠 電動離心機 802型 江蘇金壇環(huán)宇科學儀器廠 可見分光光度計 722S型 上海菁華儀器有限公司 恒溫水浴鍋 HH4型 金壇市丹陽門石英玻璃廠 電子分析天平 FA1104N型 上海精密儀器有限公司 循環(huán)水式真空泵 SHZD(Ⅲ )型 鞏義市予華儀器責任公司 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 RE52CS型 上海亞 榮生化儀器廠 電熱恒溫鼓風干燥箱 DHG9140A型 上海 恒科學儀器有限公司 微型植物試樣粉碎機 FZ102型 北京中興儀器有限公司 海爾電冰柜 BC/DB519HAN 北京博通躍科貿(mào)有限公司 回流裝置 B19/26 西安市臨潼區(qū)玻璃儀器廠 榆林學院本科畢業(yè)論文 2 表 22 實驗試劑及相關(guān)信息 試劑名稱 純度等級 生產(chǎn)廠家 三氯甲烷 分析純 天津市富有化工有限公司 無水乙醇 分析純 天津市富有化工有限公司 丙酮 分析純 天津市富有 化工有限公司 甲醇 分析純 天津市瑞金特化有限公司 石油醚 分析純 天津市富有化工有限公司 氫氧化鈉 分析純 天津市致遠試劑有限公司 鹽酸 分析純 四川西隴化工有限公司 柑橘皮（市售柑橘，產(chǎn)地不詳），洗凈冷凍粉碎風干備用，如圖 21所示。 圖 21 柑橘皮粉末