作者简介：周鸣谦，男（汉），副教授，博士，研究方向：农产品、水产品精深加工。

β-胡萝卜素能降低生物体内因自由基诱发的过氧化作用，具有延缓衰老和防止癌变的功能；同时它还是 VA的前体，可用做化妆品助剂、食品和饲料添加剂等。杜氏盐藻具有较强的β-胡萝卜素合成能力，在适宜条件下培养，其β-胡萝卜素积累量最高可达藻体干重的14%，是较具开发潜力的β-胡萝卜素天然资源。β-胡萝卜素的提取以溶剂法为主，用超声波C微波和超临界流体等手段辅助提取以提高得率。本文主要对超声波强化提取杜氏盐藻中β-胡萝卜素的方法进行研究，为杜氏盐藻的开发利用提供参考。

1材料与方法

1.1材料C试剂与仪器

1.1.1材料

杜氏盐藻粉：购于山东富施特生物技术有限公司，经超临界二氧化碳脱脂处理。

1.1.2试剂

丙酮、甲醇、石油醚（沸程60℃-90℃）、氯仿，以上试剂均为分析纯；β-胡萝卜素标准品，纯度>90%。

1.1.3 仪器

SK8210LHC超声波仪：国华电器有限公司；

UV745N紫外可见分光光度计：上海精密科学仪器有食品研究与开发有限公司；SHBⅠⅠⅠ  循环水式真空泵；巩义市英峪予华仪器厂；GF254200mmx100mm薄层层析硅胶板； 安徽良臣硅源材料有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 盐藻中β-胡萝卜素的提取流程

脱脂后的藻粉→称取适量置于棕色试剂瓶中→加丙酮：甲醇（7:2）→超声波辅助提取→恒温静置→得第一次浸提液→沉淀加入提取剂再重复提取3次→合并4次提取液→离心20min，得提取液。

1.2.2β-胡萝卜素含量的测定

将β-胡萝卜素提取液转移至蒸发皿进行真空干燥，然后用丙酮沿壁将色素洗下收集定容至 5ml，得浓缩液。按照GB12291-1990《水果、蔬菜汁类胡萝卜素含量的测定》的方法测定浓缩液β-胡萝卜素的含量。经测定，!3胡萝卜素标准工作曲线为y=0.071 3x  ，

胡萝卜素的得率按照计算：

1.2.3单因素试验

1.2.3.1 液料比的影响

根据参考文献设定4个液料比（ml：g）梯度（2：1、4:1、6:1、8:1），用超声波（功率300W）强化90s后在温度为50℃条件下提取4次，每次提取5mim，合并提取液后测定β-胡萝卜素的含量并计算其得率。

1.2.3.2超声强化时间的影响

在提取温度为25℃提取时间为5min、液料比为 6:1（ml：g）的条件下，用超声波（功率300w）分别强化30、60、90、120s，提取4次，合并提取液后测定β-胡萝卜素的含量并计算其得率。

1.2.3.3 提取温度的影响

在液料比为6:1（ml：g），超声波（功率300w）强化时间60s条件下，分别在15、25、35、45℃提取盐藻中β-胡萝卜素5min，提取4次，合并提取液后测定β-胡萝卜素的含量并计算其得率。

1.2.3.4提取时间的影响

在液料比 6:1（ml：g），超声波（功率300w）强化时间60s，温度25℃    条件下分别提取 3、5、7、9min，提取4次，合并提取液后测定β-胡萝卜素的含量并计算其得率。

1.2.4正交试验

采用四因素三水平正交试验设计研究液料比（A）、超声波强化时间（B）、提取温度（B）和提取时间（D）共同作用下对β-胡萝卜素提取率的影响，优化提取工艺条件，因素水平如表。

2结果与分析

2.1单因素试验

2.1.1液料比的影响

液料比的影响结果见图1

由图1 知，随着液料比的增加，β-胡萝卜素的溶出量也随之增加。液料比从2:1增加至 6:1，β-胡萝卜素的溶出量有明显增加；而液料比从6:1增加至8:1，β-胡萝卜素的溶出量增加不明显。这是由于在一定的提取条件下，提取剂体积增加，能溶出的β-胡萝卜素的量也增加，但是当提取剂增加至一定限度时，易溶解的 !3胡萝卜素都已溶出，增加就不明显了。

2.1.2 超声强化时间的影响

超声强化时间的影响结果见图

超声波在液体中有分散效应，使液体产生空化作用，从而使液体中的盐藻细胞破碎，促使β-胡萝卜素的溶出。由图2知，超声强化时间为30、60、90s的组别比未经强化组别高，其中强化60s的组别效果最好。而当强化时间增120s 时，由于超声波的热效应而致使提取液的温度升高，破坏了部分β-胡萝卜素，因此β-萝卜素的得率不但没有增加，反而减少。

2.1.3提取温度的影响

提取温度的影响结果见图3

β-胡萝卜素化学性质不稳定，加热时易被氧化。从图3可看出，温度从15℃升至25℃时，提取出的15℃胡萝卜素的量明显增加。超过25℃时，部分β-胡萝卜素被破坏，提取量明显减少。

2.1.4提取时间的影响

提取时间的影响结果见图4

从图4可知，β-胡萝卜素的溶出量随着提取时间的延长而增加，3 至 7 增加明显，但再继续延长提取时间，β-胡萝卜素的溶出量增加缓慢。

2.2正交试验

正交试验安排及结果见表 2

通过极差R分析可知，四因素对盐藻中β-胡萝卜素提取量的影响程度依次为超声强化时间 >提取时间 3>提取温度>液料比。即在所设水平条件下，超声强化时间对β-胡萝卜素的提取率的影响最为明显，提取时间、提取温度和液料比在一定范围内对β-胡萝卜素的提取量也有一定的影响，其中液料比影响最小。

通过对各因素不同水平K值的比较，得出各个因素的最佳组合为即液料比6:1，超声波强化时间 70s，提取温度20℃，提取时间为9min。

由于组合在试验处理中未出现，故进行验证试验，此组合即为提取工艺的最优条件。

3结论

超声强化提取盐藻中β-胡萝卜素受到液料比、超声波强化时间、提取温度和提取时间等因素的影响，在正交试验所设定因素水平下其影响程度依次为超声波强化时间 >提取时间>提取温度>液料比，其最优提取工艺条件为，液料比6:1，超声波强化时间 70s，提取温度20℃，提取时间为9min,其条件下β-胡萝卜素得率可达4.418%.

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