（1.宁夏大学机械学院过程装备控制系，宁夏银川 750021；2.宁夏大学能源化工重点实验室，宁夏银川 750021）

枸杞子（fructus lycii）为茄科枸杞属植物的成熟果实，是我国的名贵传统中药，具有滋肝补肾、益精明目的功效和调节机体免疫力、延缓衰老、抗脂肪肝等功能，被广泛用于抗衰老、抗肿瘤、抗心血管等疾病[1-3]。现代研究表明类胡萝卜素是枸杞中主要有效成分之一，近些年来开发具有保健功能作用的天然色素是食品工业的一个重要发展方向，因此，枸杞色素在食品工业和医药保健方面都有良好的发展前景[4]。

微波萃取是利用高频电磁波穿透使细胞破裂从而使细胞内的有效成分快速溶出的一种技术[5-6]，与其它萃取技术相比具有明显的优势，本文即采用微波辅助提取宁夏中宁枸杞中的色素，并采用正交试验法优化其主要工艺参数，以期为宁夏中宁枸杞的全面、综合利用提供一定的参考价值。

1 仪器与试剂

1.1 原料和试剂

中宁枸杞：采自宁夏中宁县舟塔乡，置于电热鼓风干燥箱中，60℃连续烘干20 h，粉碎，过40目筛，放置冰箱保存。无水乙醇：分析纯试剂。

1.2 仪器

MAS-2常压微波合成萃取仪：上海新仪化学公司；UV2450紫外可见分光光度计：日本岛津公司；L/L-S电子天平：梅特勒—托利多仪器有限公司；DZF-6020电热鼓风干燥箱：巩义市英峪予华仪器厂。

1.3 方法

取适量枸杞粉，加入适当体积的80%乙醇，一定温度下微波萃取一定时间，提取混合液抽滤，得枸杞色素提取液。对枸杞色素提取液进行紫外可见扫描确定其最大吸收波长，并分别对料液比、提取温度、提取时间、提取次数等条件进行单因素试验和正交试验，得到最佳提取工艺。

2 结果与分析

2.1 枸杞色素最大吸收波长

准确称取1 g粉碎后的枸杞于100 mL锥形瓶中，加入30 mL 80%工业乙醇微波提取20 min，过滤，准确移取1 mL提取液稀释至25 mL，以80%工业乙醇为参比，采用紫外-可见分光光度计扫描色素提取液，其色谱图见图1。

图1 枸杞色素紫外光谱图Fig.1 UV-visible spectra of Lycium

由图1可知枸杞色素提取最大波长为298 nm，因此，以298 nm作为枸杞色素的特征吸收波长。

2.2 枸杞色素提取的单因素试验

2.2.1 料液比

准确称取5份粉碎后的枸杞1 g，分别加入10、20、30、40、50 mL 80%工业乙醇，在温度40℃时微波提取20 min，过滤，分别加80%工业乙醇定容至100 mL，准确移取1 mL提取液稀释至25 mL，以80%工业乙醇为参比，在波长为298 nm处测定吸光度，试验结果见图2。

图2 料液比对提取效果的影响Fig.2 The effect of the ratio of solid to liquid

由图2可以看出：随料液比的增大，色素提取液吸光值逐渐增加，可能原因是80%乙醇量越多，色素越容易溶出；当料液比在1∶30（g/mL）时，吸光度值达最大，继续加大料液比吸光度值逐渐降低，可能是此时枸杞色素大部分已经溶出，继续加大料液比，枸杞色素含量的变化不大，因在枸杞色素提取工艺中选择料液比1∶30（g/mL）作为最佳料液比。

2.2.2 微波作用时间

准确称取4份粉碎后的枸杞1 g，分别加入30 mL 80%工业乙醇，在温度40℃下分別微波提取5、10、20、30、40 min，过滤，准确移取1 mL提取液稀释至25 mL，以80%工业乙醇为参比，在波长为298 nm处测定吸光度，实验结果见图3。

图3 提取时间对提取效果的影响Fig.3 The effect of the time

由图3可以看出：随微波作用时间越长，色素提取液吸光值逐渐增加；微波作用时间为20 min时吸光度最大。考虑到在较高温度下延长时间会对色素造成破坏，而且不利于提高产率，故在枸杞色素提取工艺中微波提取时间以20 min为宜。

2.2.3 提取温度

准确称取4份粉碎后的枸杞1 g，分别加入30 mL 80%工业乙醇，分别在提取温度25、35、45、55℃下微波提取20min，过滤，准确移取1mL提取液稀释至25mL，以80%工业乙醇为参比，在波长为298 nm处测定吸光度，实验结果见图4。

图4 提取温度对提取效果的影响Fig.4 The effect of the temperture

由图4可以看出：随着浸提温度的升高，溶剂的渗透性增强，有利于枸杞色素的溶出。45℃时浸提效果最好，提取液中枸杞色素的相对含量最高。之后随着温度的升高浸提效果逐渐降低，且温度过高溶剂易挥发，色素易受破坏，使提取出的色素结构破坏、分解。因此，枸杞色素提取工艺中温度在45℃左右为宜。

2.2.4 提取次数

准确称取3份粉碎后的枸杞1 g，分别加入30 mL 80%工业乙醇，在提取温度40℃，提取时间20 min条件下分别提取1次、2次、3次，合并每次的提取液，并用80%工业乙醇定容至100 mL，分别准确移取1 mL提取液稀释至25 mL容量瓶中以80%工业乙醇为参比，在波长为298 nm处测定吸光度，实验结果见图5。

图5 提取时间对提取效果的影响Fig.5 The effect of extraction number of times

由图5可以看出，浸提次数增加，浸提液的吸光度略有增加，第3次浸提所得浸提液颜色较浅，浸提液浓缩量大，费时，在枸杞色素提取工艺中提取两次为宜。

2.3 枸杞色素提取的正交试验

通过以上单因素实验结果表明，料液比、提取时间、提取温度、提取次数对色素的提取率影响较大，因次，本实验以上述4个影响因素为主要影响因素，采用L9（34）正交试验法优化枸杞色素提取工艺。正交试验的因素水平选取见表1，正交试验结果见表2。

表1 L9（34）正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

表2 枸杞色素含量的L9（34）正交试验结果Table 2 Results of orthogonal test

由表2可知，影响枸杞色素提取效果因素的主次顺序为A>D>C>B，即料液比>提取次数>温度>时间，其最优组合为A2B3C2D2。因此可确定微波辅助提取枸杞色素的最佳提取工艺条件：料液比为1∶30（g/mL），提取时间为20 min，提取温度为45℃，提取次数为2次。根据优选出的正交试验条件，进行提取实验，枸杞色素平均得率为17.14%。

3 结果与讨论

1）色素分为水溶性色素和脂溶性色素，本实验选用80%乙醇作为提取溶剂，不仅同时提取这两种枸杞色素，且色素提取液易过滤、浓缩，成本较低，不影响后续操作。

2）采用微波提取，提取时间短，提取效率高，易于操作。

3）根据优选出的正交试验条件，准确称取枸杞1 g共3份，分别加入30 mL 80%工业乙醇，在提取温度45℃，提取时间20 min条件下分别2次，合并提取液，浓缩，计算枸杞色素平均得率为17.14%。

4 结论

随着人们生活水平的提高，在食品的选择上，更注重安全、健康、甚至有保健功能的产品，天然色素安全性相对较高，具有天然、健康、营养和生理活性效应，随着生产技术的提高，天然色素的各项使用性能已经达到了合成色素的相当水平。微波具有穿透力强，有效破裂植物细胞壁，加热效率高，耗能低，操作简单，省时等特点，近年来在天然产物成分提取领域得到了很大的发展和应用，本实验采用微波辅助提取技术从枸杞中提取天然色素，并采用单因素和正交试验法优化得到了最佳提取工艺，为全面、综合地利用与开发宁夏中宁枸杞提供一定的参考价值。

[1] 谢月英.枸杞子的药用价值及资源开发[J] .特种经济动植物,2003,8(7):25-29

[2] 齐宗韶,李叔芳,吴继平,等.枸杞子和枸杞叶化学成分的研究[J] .中药通报,1986,11(3):35-43

[3] 徐月红,何岚,徐莲英,等.枸杞的免疫药理研究进展[J] .中药材,2000,23(5):295-298

[4] 马文平,秦垦.枸杞色素的分离及冷冻干燥技术的初步研究[J] .食品科技,2002(9):48-49

[5] 邝守敏,马宝娟,吴川,等.微波辅助提取栀子色素的研究[J] .中药材,2006,29(1):71-73

[6] 金钦汉,微波化学[M] .北京:科学出版社,2001:1166-1701