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摘要：本文以新鲜金钱菊花瓣为实验原料，采用浸提法对金钱菊中的天然色素进行提取，设置了四组对照实验，探究了料液比、提取时间、提取温度以及沉淀方式对金钱菊花瓣中所含天然色素吸光度的影响，并分析了产生这些影响的原因。
关键词：金钱菊;浸提法;吸光度
一、前言
金钱菊又称金鸡菊，是菊科金鸡菊属植物，原产于南美洲，为多年生宿根草本植物，最初是作为花卉品种进行引种的，由于其耐干旱且易于栽培，所以很快在中国境内扩散。金钱菊花有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾之功，用花泡茶饮，可治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及疮疖肿毒等。金钱菊花花瓣层厚，色彩鲜艳，适合提取色素[1]。由文献调研可知，金钱菊中主要含有类胡萝卜素和黄酮类化合物[2]。
二、材料与方法
（一）实验仪器
电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司;研钵及钵杵;A4纸一张;样品袋一个;量筒;锥形瓶;滴管;电吹风;样品管8个;烧杯若干;三角架;分液漏斗;离心机;SB-3200DTD超声波清洗机，宁波新艺超声设备有限公司;METTLER-TOLEDO梅特勒-托利多电子天平，上海巴玖实业有限公司;DF-101S集热式磁力加热搅拌器，江苏金怡仪器科技有限公司;紫外分光光度计（Cary 60）。
（二）实验材料
金钱菊花瓣若干，2020年7月下旬采摘于青海大学;乙醇;石油醚;（化学试剂均为分析纯）
（三）实验方法及步骤
1.天然色素的制备
（1）原料的预处理 取采摘于青海大学的金钱菊花瓣若干，用自来水清洗，晾晒干燥。（2）原料的干燥 取一张A4纸四边折叠后竖起，将晾晒干燥的金钱菊花瓣在其上铺展开来，防止烘干过程中花瓣分散;然后将其放入电热鼓风干燥箱中，设置温度为60℃，时间6h。（3）天然色素的深加工 从电热鼓风干燥箱中取出金钱菊花瓣，在研钵中加入少许，用钵杵捣碎研磨成粒径极细的粉末。重复这一过程，直至得到的天然色素粉末达到4.0g以上。（4）封装保存 将制备好的天然色素装入样品袋中，以供后续天然色素的提纯及表征实验所用。
2.天然色素的提纯
2.1四组对照实验
采用浸提法对金钱菊中的天然色素进行提取，设置了四组对照实验，以探究不同因素对金钱菊天然色素吸光度的影响。取8个样品管，分别编号为1～8.
（1）料液比
编号分别为1、2、3的样品管，分别取金钱菊天然色素粉末各0.5g置于其中，以80%的乙醇溶液（120ml乙醇+30ml蒸馏水，下同）为提取剂，分别加入10ml、15ml、20ml到样品管中，即选择料液比分别为1：20、1：30、1：40（g/ml），在室温条件下静置40min。
（2）提取时间
编号分别为4、5的样品管，分别取金钱菊天然色素粉末各0.5g置于其中，选擇料液比为1：30（g/ml），在室温条件下分布静置20min、60min。与样品管2（静置40min）组成第二组对照实验。研究不同提取时间对金钱菊色素提纯的影响，
（3）提取温度
编号分别为6、7的样品管，分别取金钱菊粉末各0.5g置于其中，选择料液比为1：30（g/ml），将样品管6置于恒温35℃的集热式磁力加热搅拌器中，样品管7置于恒温50℃的电热鼓风干燥箱中，计时40min。与样品管2（室温下静置40min）组成第三组对照实验，研究不同提取温度对金钱菊色素提纯的影响。
（4）沉淀方式
编号为8的样品管，取金钱菊天然色素粉末各0.5g置于其中，选择料液比为1：30（g/ml），将样品管8在超声波清洗机中超声处理，设置时间为20min。与样品管4（室温下静置20min）组成第四组对照实验，研究不同沉淀方式对金钱菊天然色素提纯的影响。
2.2提取液的制备
（1）待计时结束后，将样品管放入离心机中，注意要对称放置，设置离心机转速为20×100r/min，离心时间为2min。离心结束后，取出样品管。
（2）取15ml石油醚作为萃取剂，加入分液漏斗中。然后将样品管中的上清液小心倒入分液漏斗中。盖上塞子，上下震荡分液漏斗。
（3）将分液漏斗置于三角架上，待分层后，取上层液体作为提取液，在试样管上用记号笔标记好提纯条件。将多余废液导入废液桶，清洗分液漏斗并用电吹风吹干。
（4）重复上述步骤，最终得到8份提取液，一一对应于样品管编号1～8。
3.天然色素的表征
利用紫外分光光度计（Cary 60）对天然色素的吸光度进行测试，设置扫描波长800～200nm，光束模式双光路，扫描速度24000nm/min，数据间隔5.00nm，平均时间0.0125sec。依次将8份提取液倒入比色皿中3/4左右，放入紫外分光光度计中，测量不同波长下天然色素的吸光度。
三、结果与分析
（一）料液比对吸光度的影响
当料液比为1：30时，提纯的天然色素的吸光度较低，当料液比为1：20和1：40时，提纯的天然色素吸光度较高。结合实验结果，我们可以发现：类胡萝卜素在440nm以及470nm附近处有较强的吸收峰。随着料液比的增加。吸收峰位置向长波方向移动。
提取液1和提取液3在200～330nm波长范围内还存在两个较强的吸收峰，其原因据分析是由于提取的金钱菊色素中存在少量的叶绿素，而叶绿素在紫外波段有很强的吸收，很低的浓度也能引起吸收饱和[3]。
（二）提取时间对吸光度的影响
金钱菊天然色素提取时间为20min和60min时的吸光度较大，而提取时间为40min时吸光度较小。提取时间过短，天然色素无法完全提纯，提取时间超过60min后，继续延长提取时间，吸光度值变化不明显，甚至有可能不如20min及60min提纯得天然色素吸光度好。
（三）提取温度对吸光度的影响
由实验结果可知：在室温到50℃范围内，随着温度的增加，天然色素的吸光度也随之增加。其原因可能是：温度较低时，色素的提取率较低，所以吸光度较低;而当温度升高时，加速了提取过程中色素分子的热运动，使得提纯效果更好，从而吸光度较高。另一方面，温度升高对金钱菊细胞的破坏作用加大，有利于色素的浸出。同时，吸收峰的位置有向长波方向移动的趋势。
（四）沉淀方式对吸光度的影响
金钱菊天然色素经超声处理后，吸光度较室温下静置的色素有了小幅度的提高。同时，在经超声处理的天然色素吸光度与波长关系曲线上，在410nm和420nm处出现了两个新的吸收峰。这可能是由于超声处理过程中，振动较为剧烈，使得色素的提取更加彻底。经离心机高速离心后，提取出了一些在金钱菊花瓣中含量极少，且室温静置条件下难以分离出来的不同于类胡萝卜素的其他天然色素。
四、结束语
天然色素广泛存在于多种生物特别是动植物体中，其安全性和营养价值高，有的兼具一定的药理作用。用天然色素着色，色调自然、纯正[4]。金钱菊花朵繁盛鲜艳，冬叶长绿，至冬不凋，花期长达2个月之久，植株生长健壮。本文对其所含的天然色素进行了提取和表征，为其进一步的工业化应用起到了一定的推动作用。
参考文献：
[1]金玉兰，王玉荣，曲田丽.超声波辅助提取大花金鸡菊花色素及其稳定性研究[J].中国酿造，2014，33（02）：51-54.
[2]白新祥，胡可，戴思兰，王亮生.不同花色菊花品种花色素成分的初步分析[J].北京林业大学学报，2006（05）：84-89.
[3]范雅，蔡红星，李霜，王雪萍.叶绿素的紫外吸收谱[J].光散射学报，2011，23（01）：80-82.
[4]李晓银，岳红，朱峰.天然色素提取和分析技术研究进展[J].林产化学与工业，2006（03）：118-122.
作者简介：
余慧南，青海大学机械工程学院。
关键词：金钱菊;浸提法;吸光度
一、前言
金钱菊又称金鸡菊，是菊科金鸡菊属植物，原产于南美洲，为多年生宿根草本植物，最初是作为花卉品种进行引种的，由于其耐干旱且易于栽培，所以很快在中国境内扩散。金钱菊花有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾之功，用花泡茶饮，可治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及疮疖肿毒等。金钱菊花花瓣层厚，色彩鲜艳，适合提取色素[1]。由文献调研可知，金钱菊中主要含有类胡萝卜素和黄酮类化合物[2]。
二、材料与方法
（一）实验仪器
电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司;研钵及钵杵;A4纸一张;样品袋一个;量筒;锥形瓶;滴管;电吹风;样品管8个;烧杯若干;三角架;分液漏斗;离心机;SB-3200DTD超声波清洗机，宁波新艺超声设备有限公司;METTLER-TOLEDO梅特勒-托利多电子天平，上海巴玖实业有限公司;DF-101S集热式磁力加热搅拌器，江苏金怡仪器科技有限公司;紫外分光光度计（Cary 60）。
（二）实验材料
金钱菊花瓣若干，2020年7月下旬采摘于青海大学;乙醇;石油醚;（化学试剂均为分析纯）
（三）实验方法及步骤
1.天然色素的制备
（1）原料的预处理 取采摘于青海大学的金钱菊花瓣若干，用自来水清洗，晾晒干燥。（2）原料的干燥 取一张A4纸四边折叠后竖起，将晾晒干燥的金钱菊花瓣在其上铺展开来，防止烘干过程中花瓣分散;然后将其放入电热鼓风干燥箱中，设置温度为60℃，时间6h。（3）天然色素的深加工 从电热鼓风干燥箱中取出金钱菊花瓣，在研钵中加入少许，用钵杵捣碎研磨成粒径极细的粉末。重复这一过程，直至得到的天然色素粉末达到4.0g以上。（4）封装保存 将制备好的天然色素装入样品袋中，以供后续天然色素的提纯及表征实验所用。
2.天然色素的提纯
2.1四组对照实验
采用浸提法对金钱菊中的天然色素进行提取，设置了四组对照实验，以探究不同因素对金钱菊天然色素吸光度的影响。取8个样品管，分别编号为1～8.
（1）料液比
编号分别为1、2、3的样品管，分别取金钱菊天然色素粉末各0.5g置于其中，以80%的乙醇溶液（120ml乙醇+30ml蒸馏水，下同）为提取剂，分别加入10ml、15ml、20ml到样品管中，即选择料液比分别为1：20、1：30、1：40（g/ml），在室温条件下静置40min。
（2）提取时间
编号分别为4、5的样品管，分别取金钱菊天然色素粉末各0.5g置于其中，选擇料液比为1：30（g/ml），在室温条件下分布静置20min、60min。与样品管2（静置40min）组成第二组对照实验。研究不同提取时间对金钱菊色素提纯的影响，
（3）提取温度
编号分别为6、7的样品管，分别取金钱菊粉末各0.5g置于其中，选择料液比为1：30（g/ml），将样品管6置于恒温35℃的集热式磁力加热搅拌器中，样品管7置于恒温50℃的电热鼓风干燥箱中，计时40min。与样品管2（室温下静置40min）组成第三组对照实验，研究不同提取温度对金钱菊色素提纯的影响。
（4）沉淀方式
编号为8的样品管，取金钱菊天然色素粉末各0.5g置于其中，选择料液比为1：30（g/ml），将样品管8在超声波清洗机中超声处理，设置时间为20min。与样品管4（室温下静置20min）组成第四组对照实验，研究不同沉淀方式对金钱菊天然色素提纯的影响。
2.2提取液的制备
（1）待计时结束后，将样品管放入离心机中，注意要对称放置，设置离心机转速为20×100r/min，离心时间为2min。离心结束后，取出样品管。
（2）取15ml石油醚作为萃取剂，加入分液漏斗中。然后将样品管中的上清液小心倒入分液漏斗中。盖上塞子，上下震荡分液漏斗。
（3）将分液漏斗置于三角架上，待分层后，取上层液体作为提取液，在试样管上用记号笔标记好提纯条件。将多余废液导入废液桶，清洗分液漏斗并用电吹风吹干。
（4）重复上述步骤，最终得到8份提取液，一一对应于样品管编号1～8。
3.天然色素的表征
利用紫外分光光度计（Cary 60）对天然色素的吸光度进行测试，设置扫描波长800～200nm，光束模式双光路，扫描速度24000nm/min，数据间隔5.00nm，平均时间0.0125sec。依次将8份提取液倒入比色皿中3/4左右，放入紫外分光光度计中，测量不同波长下天然色素的吸光度。
三、结果与分析
（一）料液比对吸光度的影响
当料液比为1：30时，提纯的天然色素的吸光度较低，当料液比为1：20和1：40时，提纯的天然色素吸光度较高。结合实验结果，我们可以发现：类胡萝卜素在440nm以及470nm附近处有较强的吸收峰。随着料液比的增加。吸收峰位置向长波方向移动。
提取液1和提取液3在200～330nm波长范围内还存在两个较强的吸收峰，其原因据分析是由于提取的金钱菊色素中存在少量的叶绿素，而叶绿素在紫外波段有很强的吸收，很低的浓度也能引起吸收饱和[3]。
（二）提取时间对吸光度的影响
金钱菊天然色素提取时间为20min和60min时的吸光度较大，而提取时间为40min时吸光度较小。提取时间过短，天然色素无法完全提纯，提取时间超过60min后，继续延长提取时间，吸光度值变化不明显，甚至有可能不如20min及60min提纯得天然色素吸光度好。
（三）提取温度对吸光度的影响
由实验结果可知：在室温到50℃范围内，随着温度的增加，天然色素的吸光度也随之增加。其原因可能是：温度较低时，色素的提取率较低，所以吸光度较低;而当温度升高时，加速了提取过程中色素分子的热运动，使得提纯效果更好，从而吸光度较高。另一方面，温度升高对金钱菊细胞的破坏作用加大，有利于色素的浸出。同时，吸收峰的位置有向长波方向移动的趋势。
（四）沉淀方式对吸光度的影响
金钱菊天然色素经超声处理后，吸光度较室温下静置的色素有了小幅度的提高。同时，在经超声处理的天然色素吸光度与波长关系曲线上，在410nm和420nm处出现了两个新的吸收峰。这可能是由于超声处理过程中，振动较为剧烈，使得色素的提取更加彻底。经离心机高速离心后，提取出了一些在金钱菊花瓣中含量极少，且室温静置条件下难以分离出来的不同于类胡萝卜素的其他天然色素。
四、结束语
天然色素广泛存在于多种生物特别是动植物体中，其安全性和营养价值高，有的兼具一定的药理作用。用天然色素着色，色调自然、纯正[4]。金钱菊花朵繁盛鲜艳，冬叶长绿，至冬不凋，花期长达2个月之久，植株生长健壮。本文对其所含的天然色素进行了提取和表征，为其进一步的工业化应用起到了一定的推动作用。
参考文献：
[1]金玉兰，王玉荣，曲田丽.超声波辅助提取大花金鸡菊花色素及其稳定性研究[J].中国酿造，2014，33（02）：51-54.
[2]白新祥，胡可，戴思兰，王亮生.不同花色菊花品种花色素成分的初步分析[J].北京林业大学学报，2006（05）：84-89.
[3]范雅，蔡红星，李霜，王雪萍.叶绿素的紫外吸收谱[J].光散射学报，2011，23（01）：80-82.
[4]李晓银，岳红，朱峰.天然色素提取和分析技术研究进展[J].林产化学与工业，2006（03）：118-122.
作者简介：
余慧南，青海大学机械工程学院。