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(常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 常州 213164)

葡萄酒生產(chǎn)過程中葡萄籽是其中的副產(chǎn)品，而葡萄籽可以用于提取原花青素，可以提高葡萄酒生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益[1]。原花青素在1995年被評(píng)價(jià)為美國(guó)最收歡迎的十大植物來(lái)源藥物之一，它具有抗氧化作用，酶抑制作用，保肝作用，提高腎臟排泄能力，保護(hù)皮膚的作用等；歐洲國(guó)家把原花青素生產(chǎn)成了化妝品，起到保護(hù)皮膚的作用；法國(guó)把原花青素建設(shè)成了治療牙周病的抗炎劑[2]。課題從實(shí)驗(yàn)室層面研究?jī)?yōu)化利用簡(jiǎn)便低成本的原花青素提取工藝，有望降低提取成本，降低工藝復(fù)雜度，優(yōu)化原花青素提取工藝參數(shù)。

1 主要試劑與藥品

甲醇AR、乙醇AR、丙酮AR(由常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與環(huán)境工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供)。

原花青素標(biāo)品(標(biāo)準(zhǔn)品)。

電子天平、恒溫水浴鍋、紫外分光光度計(jì)(由常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與環(huán)境工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供)。

2 方法與步驟

2.1 葡萄籽原花青素提取方法與提取率計(jì)算

根據(jù)文獻(xiàn)記載[1]完成葡萄籽篩選、破碎和提取。提取方法：稱取一定量葡萄粉末脫脂,后給定的溫度下和時(shí)間下加入乙醇溶劑，然后離心合并上清液，過濾得到濾液；講濾液放入試劑瓶保存；后測(cè)定原花青素含量,計(jì)算出葡萄籽中原花青素的提取率。提取率的計(jì)算，參考曹明華“發(fā)酵葡萄籽中原花青素的提取與分離研究”論文完成[1]。

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)確定主要提取影響因素。

參照文獻(xiàn)[1-2]，完成葡萄籽原花青素提取優(yōu)化，數(shù)據(jù)將另外發(fā)表；篩選出了溫度、料液比、溶劑濃度、提取時(shí)間為影響葡萄籽原花青素提取率的關(guān)鍵考察因子。溶劑參照文獻(xiàn)記載，采用V(甲醇)∶ V(丙酮)∶V(乙醇)=1∶2∶3[1，3-4]。

2.3 多因素正交實(shí)驗(yàn)

通過單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)定的考察因子，分別選取三個(gè)適合的因素水平，見下表1設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選擇四因素三水平正交表格完成，實(shí)驗(yàn)參數(shù)水平設(shè)置見表。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素和水平

3 結(jié)果與分析

3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3.2 正交結(jié)果分析

通過JMP10軟件對(duì)表2結(jié)果進(jìn)行逐步擬合，剔除了“提取時(shí)間”這一因素，然后對(duì)剩余因素進(jìn)行了最小二乘法分析，結(jié)果如下圖1。

JMP軟件逐步擬合析因過程，自動(dòng)剔除“提取時(shí)間”，表明提取時(shí)間在20～40min之間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不顯著。料液比和溶液濃度因素、溫度和溶劑濃度因素有交叉影響，需要綜合考量。從圖中R值可以看出實(shí)驗(yàn)擬合度比較高，結(jié)果分析可信度高。

圖1 最小二乘法擬合模型結(jié)果

圖2 JMP10最大化意愿結(jié)果

通過JMP軟件最大化意愿分析，乙醇溶劑濃度對(duì)于提取率的提高在其他因素的共同作用下，起到負(fù)相關(guān)作用。溫度因素在其他因素的共同作用下，對(duì)提取率的影響為正相關(guān)。料液比對(duì)提取率的提高影響比較大，從圖2可看出料液比因素水平范圍設(shè)置比較合理。獲得理論最優(yōu)化結(jié)果為，料液比1∶7、提取溫度60℃，溶劑濃度為50%，在本實(shí)驗(yàn)的置信區(qū)間范圍內(nèi)，最優(yōu)化原花青素提取率的預(yù)測(cè)結(jié)果為1.39%。