李秀花，张利

（吉林农业科技学院，吉林吉林 132101）

黑豆，又名乌豆、冬豆子，含有蛋白质，具有很高的营养价值，同时廉价易得。其含有的花色苷又是很好的药物成分，使用前景广阔，非常符合工业化生产的要求。所以本文对花色苷提取的方法和提取参数进行研究，为对该物质的进一步提取、研究提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

原料：黑豆（市售）。

试剂：95%乙醇（分析纯 沈阳市新化试剂厂），盐酸（分析纯沈阳市新化试剂厂）。

1.2 仪器与设备

UV-1700紫外分光光度计（日本岛津），KQ-50TUE型高频数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），TGL-20000cR高速壹式冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂），AUY120电子分析天平（SHIMADZU），500g多功能粉碎机XS-10（上海兆申科技有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 原料的预处理 去皮黑豆和黑豆种皮分别用粉碎机粉碎，过60目筛，备用。

1.3.2 最大吸收波长的确定 对黑豆皮花色苷粗提取液进行400～800nm的全波长长扫描。由图1可知，黑豆皮花色苷提取液在530nm处有明显的吸收峰，故将530nm定为最大吸收波长。

图1 花色苷最大吸收波长曲线

1.3.3 提取率的计算 多次浸提黑豆皮，直至浸提液无色分别收集各次提取液，并测定其体积（v）和吸光值（A）。然后，合并各次提取液得到总体积（V总）和吸光总值（A总）。

1.3.4 单因素试验

1.3.4.1 原料的选择 称量去皮黑豆和黑豆种皮粉末各1g，于250mL圆底烧瓶，加入30mL70%的乙醇,调节溶液酸度为pH=2。50℃下超声30min，分别离心10 min后取上层清液测定其在530 nm波长下的吸光度。

1.3.4.2 提取方法选择 称量1g黑豆皮粉末2份，在50%体积分数的乙醇溶液，50℃，料液比1∶50条件下水浴提取120min和在80%体积分数的乙醇溶液，料液比1∶30条件下超声波提取30min。

1.3.4.3 提取时间对花色苷提取率的影响称取5份1.0g黑豆皮粉末分别于5个250mL圆底烧瓶，加入40mL70%的乙醇，调节溶 液 pH=2。 50℃ 下 分 别 超 声 20 min 、30min、40min、50min、60min，分别离心10 min后取上层清液测定其在530 nm波长下的吸光度。

1.3.4.4 乙醇体积分数对花色苷提取率的影响 称取5份1.0g黑豆皮粉末分别于5个250mL圆底烧瓶，分别加入30%、50%、70%、90%、95%的乙醇各 40mL，调节溶液 pH=2。50℃下超声30min，分别离心10 min后取上层清液测定其在530 nm波长下的吸光度。

1.3.4.5 料液比对花色苷提取率的影响 准确称取5份1.0g黑豆皮粉末分别于5个 250mL圆底烧瓶，加入20mL、30mL、40mL、50 mL、60mL70%的乙醇,调节溶液酸度为 pH=2。50℃下超声30min，分别离心10 min后取上层清液测定其在530 nm波长下的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 原材料的选择

通过实验测定吸光度值可知黑豆种皮中花色苷含量远大于去皮黑豆中的花色苷含量，花色苷主要存在于黑豆种皮中，故本次实验选用黑豆种皮为原材料进行实验。

2.2 提取方法选择

由表1可知，通过在两种方法最佳条件下提取率的比较可以看出：超声提取法优于普通醇提法，所以本次实验选用产生波辅助醇提法。

表1 提取方法

2.3 提取时间对花色苷提取率的影响

由图2可以看出提取时间在20～30min时花色苷的提取率在不断增大，在30min后随着时间的增长而减少，这是因为提取的同时，花色苷不稳定，在空气中光照条件下易氧化与分解，在30min时达到平衡，因此本文选择最佳时间为30min。因20min与 30min差别不大，若考虑到工业生产中选择20min即可。

图2 提取时间的对提取的影响

图3 乙醇浓度对提取的影响

2.4 乙醇体积分数对花色苷提取率的影响

由图3可以看出：随着乙醇体积分数不断增大，提取率不断提高，在达到70%时达到最大值，而后提取率呈下降趋势。因为花色苷属于类黄酮化合物于乙醇，乙醇浓度升高，黑豆中的黄酮类物质溶解度增大。但当乙醇体积分数过高时，会使得糖类、蛋白质等大分子物质在高体积分数乙醇溶液中发生凝聚反应，从而影响花色苷的析出。故本文选择乙醇浓度为70%。

图4 料液比对提取的影响

2.5 料液比对花色苷提取率的影响

由图4可知：花色苷提取率随着料液比的增大而不断增大，在料液比1∶30时提取率达到最大值，而后随着料液比的增大而不断减小。因为在料液比小于1∶30时黑豆皮中的花色苷不能全部溶解出来溶剂就已经达到饱和，所以提取率随着料液比增大而增大；前文中提到花色苷不稳定易氧化分解，随着料液比的增大加入的乙醇溶液体积也不断增大，同时溶剂中溶解的氧也越多，所以提取出来的花色苷氧化分解速率也在增加，而呈现下降趋势。本文最佳提取料液比选择为1∶30。

2.6 超声波辅助醇提法正交试验结果与分析

表2 超声波辅助醇提法正交实验结果与分析

按照设计的实验方案进行实验操作，完成实验操作后，采用极差分析法对所得数据进行分析（见表2）。

由正交实验数据和单因素的实验数据分析可以知道超声辅助醇提法提取黑豆皮色苷的影响因素主次顺序为料液比＞超声时间＞乙醇浓度，最佳提取工艺为70%的乙醇，料液比为1∶40,超声提取30min，此时花色苷的提取量为 53.6524 mg/g，然后以各因素的最佳水平进行试验验证即50%的乙醇，料液比为1∶30，超声提取30min，此时花色苷的提取量为45.0716 mg/g，所以结合正交实验结果和单因素实验结果，选择超声辅助醇提黑豆皮花色苷的最佳提取工艺为70%的乙醇，料液比为1∶40，超声提取30min。

3 结论

综合所有实验结果可以得出，超声辅助醇提法对黑豆皮花色苷的提取效果优于普通醇提法，分析实验数据表明超声辅助醇提法的最佳提取工艺为料液比1∶40，70%乙醇提取30min，提取率为90.85%。本次实验为黑豆皮花色苷实际应用到工业生产提供了一些数据支持，以期对目前已有的黑豆产品在生产过程中提供帮助，也希望此类产品能更多更好地应用于工业生产中。