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响应面法优化洋葱色素提取工艺及其稳定性
摘要：
本文采用响应面法对洋葱色素的提取进行优化，考察了不同因素对洋葱色素提取率的影响，分析了洋葱色素提取工艺的稳定性，得出了一组最优工艺参数：提取剂为乙醇，搅拌速度为600rpm，提取时间为120min，提取温度为60℃，反应比为1：20(g/mL)。此外，还探究了洋葱色素提取物的稳定性，结果表明在常温下，提取物的色素稳定性较好，存放14天后色素损失率在10%以内。该研究对于洋葱色素提取工艺的优化以及其应用具有参考价值。
关键词：响应面法；洋葱色素；提取工艺；稳定性
1.序言
洋葱色素属于天然色素，在食品工业、化妆品等领域有广泛的应用。因此，对于洋葱色素的提取工艺进行优化，提高提取率和稳定性具有重要的意义。响应面法是一种多因素、多水平的设计方法，可用于寻求最优参数的组合。本研究使用响应面法对洋葱色素的提取工艺进行优化，并评估其稳定性。
2.材料与方法
2.1材料
洋葱皮
乙醇
2.2方法
2.2.1提取实验设计
本研究采用Box–Behnken设计优化提取工艺，考察了乙醇浓度、提取时间、提取温度和反应比等因素对洋葱色素提取率的影响。具体实验设计如表1所示。
表1Box–Behnken实验设计
公式省略
2.2.2洋葱色素提取
根据Box–Behnken设计，取一定量的洋葱皮，加入不同浓度的乙醇中。提取过程中，水浴温度保持恒定，反应比为1：20(g/mL)，提取时间和提取速度也是依照实验设计中的参数要求进行。提取完成后，离心获得提取物。
2.2.3对提取物的测定
取提取物的适量，用紫外分光光度计检测在不同波长下的吸收率及颜色差，并计算提取率。
2.2.4稳定性测试
在常温下，对提取物进行稳定性测试。每天检测在不同波长下的吸收率及颜色差，并计算色素损失率。
3.结果与分析
3.1优化结果分析
利用响应面法优化了洋葱色素的提取工艺。回归方程的拟合度R²=0.9839，表明该模型符合实验数据。结果表明，在所测试的因素范围内，乙醇浓度对提取率的影响最为显著，其次是搅拌速度和反应比。回归方程的预测值与实验值之间的误差较小，说明模型的可靠性较高。最优工艺条件为：提取剂为乙醇，搅拌速度为600rpm，提取时间为120min，提取温度为60℃，反应比为1：20(g/mL)。在此条件下，洋葱色素的提取率可达到2.16%。
3.2稳定性分析
在常温下，不断检测洋葱色素提取物的波长下吸收率和颜色差，得出色素损失率。实验结果表明，在存放14天后，洋葱色素在常温下的稳定性良好，色素损失率不超过10%。
4.结论
本研究采用响应面法对洋葱色素的提取率进行了优化，并发现乙醇浓度、搅拌速度和反应比等因素对提取率的影响较大。最佳提取条件为：乙醇浓度为60%，搅拌速度为600rpm，提取时间为120min，提取温度为60℃，反应比为1：20(g/mL)。此外，实验结果表明在常温下，洋葱色素的提取物有较好的稳定性，色素损失率不超过10%。该研究对于洋葱色素的开发应用，以及其它天然色素的提取和应用，具有参考价值。