一种响应面法优化红心火龙果果皮花青素提取工艺的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及果皮花青素提取工艺技术领域，尤其涉及一种响应面法优化红心火龙 果果皮花青素提取工艺的方法。
【背景技术】
[0002] 火龙果（Hylocereus undatus)是我们日常生活中常见的一种水果，别名又叫做青 龙果、红龙果等。因为火龙果具很高的营养成分，所以火龙果有益于人类的身心健康。
[0003] 火龙果不仅营养成分很高，而且它还含有其它植物比较少见的植物性白蛋白及花 青素。火龙果的种类丰富，如果按照它的果皮和果肉的颜色作为分类依据一共可以分为红 皮白肉、红皮红肉、黄皮白肉等3种，其所含的植物性白蛋白具备很好的解毒效用，特别是 对于重金属中毒的患者，而它的另一大效用就是保护人体胃壁。红龙果果皮中含有的花青 素不仅具有抗氧化的作用，还具有抗衰的功效，能够有效的避免人脑细胞的突变，遏制老年 人痴呆的发生；它含可溶性膳食纤维，可以有效的降低人体的血糖，从而防止大肠癌等等。 火龙果含有繁多的花青素，因此火龙果是花青素提取的优良来源。
[0004] 然而目前花青素提取的技术条件相对较差，既造成了资源的极大浪费，还导致环 境污染，加工质量不稳定，生产成本高，经济效益低。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种响应面法优化红心火龙果果皮花青素提取 工艺的方法，确定红心火龙果中花青素的最佳的提取条件，提高火龙果的价值。
[0006] 有鉴于此，本发明提供了 一种响应面法优化红心火龙果果皮花青素提取工艺的方 法，包括以下步骤： 步骤a)以红心火龙果果皮为原料，进行红心火龙果果皮花青素提取的单因素试验，包 括乙醇浓度的选择、浸提液pH值的选择、提取温度的选择、提取时间的选择； 步骤b)以乙醇浓度、浸提液pH值、提取温度、提取时间为影响因素，以红心火龙果果 皮中所提取的花青素的吸光度为响应值，应用中心组合试验建立数学模型，进行响应面分 析，筛选出对果皮花青素提取影响显著的因素； 步骤c)对所述影响因素相互作用的等高线、响应面曲面图和数学模型进行分析，确定 提取红心火龙果果皮花青素最佳的乙醇浓度、浸提液pH值、提取温度和提取时间。
[0007] 优选的，所述乙醇浓度的选择具体为：以乙醇的体积分数为变量，控制其他因素使 其他因素的反应条件一致，在吸收波长为519nm下分别测量不同的乙醇体积分数下红心火 龙果果皮花青素的吸光度。
[0008] 优选的，所述浸提液pH值的选择具体为：以浸提液pH值为变量，控制其他因素 使其他因素的反应条件一致，在吸收波长为519nm下分别测量不同的pH值下红心火龙果果 皮花青素的吸光度。
[0009] 优选的，所述提取温度的选择具体为：以提取温度为变量，控制其他因素使其他因 素的反应条件一致，在吸收波长为519nm下分别测量不同的提取温度下红心火龙果果皮花 青素的吸光度。
[0010] 优选的，所述提取时间的选择具体为：以提取时间为变量，控制其他因素使其他因 素的反应条件一致，在吸收波长为519nm下分别测量不同的提取时间下红心火龙果果皮花 青素的吸光度。
[0011] 优选的，所述应用中心组合试验建立数学模型具体为：运用Box-Behnken复合模 型，进行影响因素的水平试验，以红心火龙果果皮中所提取的花青素的吸光度为响应值，运 用Design Expert8. 0.5b软件对试验所得的数据进行回归分析，得到红心火龙果果皮花 青素提取液吸光度与所述影响因素之间的数学模型。
[0012] 优选的，所述数学模型为0.520-0.077\厶+0.016\8+8.333\102\0+0.01\0-5· 000X 10 3XAXB+2. 250X 10 3XAXC-5. 750X 10 3XAXD+0. 02XBXC+0. 047XBXD+2. 50 OX 10 3XCXD-0.0 84X A2-0.0 36ΧΒ2-6· 125X 10 3 XC2+8. 750X 10 4 XD2,其中，A 为乙醇 浓度，B为提取温度，C为提取时间，D为浸提液pH值。
[0013] 优选的，在步骤a)之前，还包括：将红心火龙果果皮粉末与溶剂混合，振荡后离心 分离，取上清液；将所述上清液稀释，然后于300~800 nm的波长下进行紫外扫描，以判定 花青素的最佳检测波长。
[0014] 优选的，所述响应面曲面图按照如下方法进行绘制：将所述影响因素中的两个因 素固定在零水平，对其他两个影响因素的相关数据进行响应面分析，得到响应面曲面图。
[0015] 优选的，提取红心火龙果果皮花青素最佳的乙醇浓度为25%，浸提液pH值为 5. 68,提取温度为47°C，提取时间为63min，红心火龙果果皮花青素的提取量为58. 9mg/g。
[0016] 本发明提供了一种响应面法优化红心火龙果果皮花青素提取工艺的方法，以红心 火龙果的果皮为原料，运用单因素试验法探究乙醇浓度、提取时间、浸提液PH值和提取温 度对提取火龙果果皮花青素的作用，以乙醇浓度、浸提液PH值、提取温度、提取时间为影 响因素，以红心火龙果果皮花青素提取液吸光度为响应值，应用中心组合试验建立数学模 型，通过响应面的分析，确定提取红心火龙果果皮花青素最佳的乙醇浓度、浸提液pH值、 提取温度和提取时间，得到的花青素的提取量为58. 9mg/g。本发明不仅可以提高收益，而 且可以降低果皮对环境造成的污染，提高火龙果的价值。
[0017]
【附图说明】
[0018] 图1为本发明不同的乙醇体积分数下所提取而得到的红心火龙果果皮花青素的 吸光度曲线； 图2本发明不同的时间下所提取而得到的红心火龙果果皮花青素的吸光度曲线； 图3发明不同的pH值下所提取而得到的红心火龙果果皮花青素的吸光度曲线； 图4为本发明不同的提取温度下所提取而得到的红心火龙果果皮花青素的吸光度曲 线； 图5为本发明温度和醇浓度相互作用的等高线与响应曲面； 图6为本发明时间和温度相互作用的等高线与响应曲面； 图7为本发明pH值和醇浓度相互作用的等高线与响应曲面； 图8为本发明pH和时间相互作用的等高线与响应曲面； 图9为本发明时间和醇浓度相互作用的等高线与响应曲面； 图10为本发明温度和PH相互作用的等高线与响应曲面。
[0019]
【具体实施方式】
[0020] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0021] 本发明实施例公开了一种响应面法优化红心火龙果果皮花青素提取工艺的方法， 包括以下步骤： 步骤a)以红心火龙果果皮为原料，进行红心火龙果果皮花青素提取的单因素试验，包 括乙醇浓度的选择、浸提液pH值的选择、提取温度的选择、提取时间的选择； 步骤b)以乙醇浓度、浸提液pH值、提取温度、提取时间为影响因素，以红心火龙果果 皮中所提取的花青素的吸光度为响应值，应用中心组合（Box - Behnken)试验建立数学模 型，进行响应面分析，筛选出对果皮花青素提取影响显著的因素； 步骤c)对所述影响因素相互作用的等高线、响应面曲面图和数学模型进行分析，确定 提取红心火龙果果皮花青素最佳的乙醇浓度、浸提液pH值、提取温度和提取时间。
[0022] 作为优选方案，在步骤a)之前，还包括：将红心火龙果果皮粉末与溶剂混合，振荡 后离心分离，取上清液；将所述上清液稀释，然后于300~800 nm的波长下进行紫外扫描， 以判定花青素的最佳检测波长。具体为：用蒸馏水将火龙果清洗干净，接着将火龙果的果 肉和果皮给分开，然后把果皮放在烘箱里烘干后并用中药粉碎机将烘干的火龙果果皮研磨 成粉末；称量1.0 g红心火龙果果皮粉末，然后添加适当的溶剂，于常温下使用摇床振荡适 当的时间，接着放入离心机离心，取上清液；将取得的上清液经过适当稀释之后于300~ 800 nm波长之内进行紫外扫描，以判定花青素吸收波长的最高峰。
[0023] 作为优选方案，所述乙醇浓度的选择具体为：以乙醇的体积分数为变量，控制其他 因素使其他因素的反应条件一致，在吸收波长为519nm下分别测量不同的乙醇体积分数下 红心火龙果果皮花青素的吸光度。更优选为：称量干燥的红心火龙果果皮粉末1.0 g，添 加口!1值等于6的乙醇体积分数为0%、15%、30%、45%、60%的溶剂10 1^，设定摇床提取 的温度为35°C，振荡30 min，然后放入4000 r/min的离