甜荞麦粉总黄酮提取工艺优化.pdfVIP

一 3 7 2一 江苏农业科学2 0 1 0年第 3期 孙协军， 张文华， 李秀霞， 等 甜荞麦粉总黄酮提取工艺优化 J 江苏农业科学， 2 0 1 0 ( 3 ) ： 3 7 2 3 7 3 甜荞麦粉总黄酮提取工艺优化 孙协军，张文华，李秀霞， 付瑶 ( 渤海大学生物与食 品科学学院， 辽宁锦州 1 2 1 0 1 3 ) 摘要：以总黄酮的提取率为考察指标 ， 采用正交设计的方法研究提取荞麦粉总黄酮的最优工艺条件。结果表明： 影响荞麦粉总黄酮提取效果的主次因素为： 提取温度 提取时间 乙醇浓度， 荞麦粉总黄酮索氏提取方法最佳提取工 艺为： 提取温度 9 5、 乙醇浓度 6 5 、 提取时间 2 h ， 在此工艺条件下， 荞麦粉 中黄酮类化合物提取率可以达到 0 8 9 。 优化的提取方法效率高， 稳定性好， 可作为荞麦粉黄酮的提取工艺。 关键词：荞麦粉 ； 黄酮； 提取工艺； 正交试验；索氏抽提 中图分类号： T S 2 1 1 4 3 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 21 3 0 2 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 3 7 2 0 2 荞麦不仅是营养丰富的粮食作物， 也是很好的药用作物， 荞麦的花 、 叶、 茎和籽粒 中均含有一定量 的黄酮类化合物 ( 如 芦丁、 槲皮素、 山萘酚等， 其中芦丁含量较多) 。研究发现， 黄 酮类化合物具有调节免疫、 抗菌抗病毒和止血镇痛等功效， 已 被列为保健食品的一类功能因子u 。相关的研究也表明， 不 同种类的荞麦提取物均具有一定的抗氧化 、 降血糖 、 预 防糖尿病 及促进免疫等一系列功能 。从荞麦中提取黄 酮类化合物， 作为食品或药品原料， 具有很好的应用价值。目 前， 对荞麦黄酮的提取方法报道较多， 但主要集中在苦荞茎 叶、 花、 籽实及皮壳等的提取工艺上 。 。辽西山区盛产甜 养， 主要含有黄烷酮化合物 ， 有关甜荞黄酮含量及提取方 法 的研究报道较少 。本研究 以辽西产甜荞麦粉 为原料 ， 以乙 醇为提取溶剂， 探讨甜养麦粉总黄酮的提取方法和提取工艺， 旨在为其在食品工业上的应用提供参考。 1 材料与方法 1 1 材料与试剂 辽西甜养麦粉( 锦州市售) ， 芦丁标准品( 中国药品生物 制 品检定所 ) ， 无水乙醇( 分析纯 ) 。 1 2仪器与设备 S H ZD ( m) 型循环水真空泵( 上海申光仪器仪表有限 公司) ， T U一 1 9 0 1型紫外分光光度计( 北京普析通用仪器有 限责任公司) ， L G J 一 1 2型冷冻干燥机( 北京松源华兴科技发 展有限公司) ， 1 0 1 B型电热鼓风干燥箱( 上海 申光仪器仪表有 限公司) ， F A一 2 0 0 4型 电子 分析天平 ( 上海恒平 科学 仪器有 限公司) ， 索 氏抽提器 ( 上海新嘉 电子有限公 司) 。 1 3 方 法 1 3 1 芦丁标准曲线制备精密称取 1 0 0 m g 芦丁标准品， 加入 5 0 乙醇溶解， 定容至 5 0 m L， 摇匀， 得浓度为 2 ra g mL 的芦丁储备 液。准确 吸取 3 7 5 m L储 备液 ， 用 5 0 乙醇溶 解 ， 定容至 5 0 m L ， 得浓 度为 0 1 5 m g m L的芦 丁标 准溶 液。 使用时分别准确吸取芦丁标准溶液 0 、 2 5 、 5 0 、 7 5 、 1 0 0 、 收稿 日期 ： 2 0 0 91 0 0 9 作者简介 ： 孙协军( 1 9 6 9 一 ) ， 男 ， 山东茌 平人 ， 讲 师， 从事农产 品加 工 及贮藏研究。T e l ： ( 0 4 1 6 ) 2 8 5 5 7 7 9 ； Em a i l ： s u n x i e j u n l 1 1 1 6 3 1 2 5 m L于6个2 5 m L容量瓶中， 用 5 0 乙醇定容至刻度， 摇 匀， 得到0 、 1 5 、 3 0 、 4 5 、 6 0 、 7 5 g m L的芦丁系列标准溶液， 在 最大吸收波长处测定其吸光度， 绘制标准曲线。 1 3 2 甜荞麦粉中黄酮类化合物的提取方法和含量计算 精密称取0 1 g 干燥至恒重的甜养麦粉， 置于2 5 0 m L圆底烧 瓶中， 按要求加入 5 0 m L乙醇提取剂， 回流提取一定时间， 抽 滤， 减压回收溶剂， 定容于 2 5 m L容量瓶中， 作为待测液。用 6 0 乙醇定容， 静置一段时间， 于最大吸收波长处测定吸光 度 ， 根据回归方程计算甜养 麦粉样品 中总黄酮含量 ， 以总黄酮 得率作为提取效率高低的衡量指标。 2 结果与分析 2 1 芦丁标准曲线 对芦丁标准溶液在 2 0 06 0 0 n m进行光谱扫描， 确认其 最大吸收波长为2 5 5 n m 。按照“ 1 3 1 ” 的方法， 以芦丁浓度 C对吸光度D作图， 得到一条标准曲线， 曲线的回归方程为： C= 2 5 1 9 D一 2 2 5 ( r = 0 9 9 7 1 ) 。 2 2 回流提取和索氏抽提的结果比较 根据预备试验结果和其他研究者报道， 确定甜养麦粉黄 酮索氏抽提和回流提取的条件为： 取样 0 1 g ， 乙醇浓度 7 0 、 提取温度 9 O、 提取时间2 h ， 回流提取次数为2次， 提 取液减压浓缩， 乙醇定容至 2 5 m L ， 紫外可见分光光度计测定 吸光度， 计算黄酮含量和得率。结果表明： 采用索氏提取法， 荞麦粉黄酮类化合物的得率为 0 8 1 ； 采用回流提取法 ， 荞 麦粉黄酮类化合物的得率为0 7 2 。以下试验中采用索氏 抽提法作为荞麦粉总黄酮的提取方法 ， 并对其工艺进行优化。 2 3 索氏抽提单 因素试验结果 2 3 1 乙醇浓度对黄酮得率的影响 在常用的几种有机溶 剂( 例如： 甲醇、 乙醇、 乙酸乙酯) 中， 乙醇提取液中总黄酮的 含量较高 。准确称取0 1 g 样品， 分别以5 0 、 6 0 、 7 0 、 8 0 、 9 0 乙醇作为提取溶剂， 在9 0水浴中索氏抽提 2 h ， 提取液减压浓缩后定容至 2 5 m L ， 测定总黄酮含量， 计算总黄 酮得率， 结果见图1 。由图1可见， 黄酮的得率随乙醇浓度的 升高而升高 ， 并在乙醇浓度为 6 0 时达到最高值 。这与 以往 报道中7 0 乙醇提取的效率最高有所不同 - 9 ， 这可能与不 同的提取方法及不同的荞麦粉原料和形态有关。试验发现， 随着提取溶剂 中乙醇浓度 的增大 ， 提取液颜色不断加深 ， 说明 孙协军等 ： 甜荞麦粉总黄酮提取工艺优化 - 3 7 3- 乙醇浓度 ( ) 图 1 乙醇浓度对甜荞 麦粉 总黄酮得率的影响 各种 醇溶 杂质 的溶 出也 增 多 ， 这 和其 他研 究者 的报道 相一 致 。综 合考虑试验结果和成本及后 处理 因素 ， 选用 6 o 乙 醇作 为提取溶剂 。 2 3 2 回流温度对总黄酮得率的影响 取样 0 1 g ， 控制乙 醇浓度 6 0 和提取 时间 2 h ， 分 别在 6 O 、 7 0 、 8 0、 9 0和 9 5水 浴上索氏抽提， 提取液减压浓缩后定容至 2 5 mL ， 测定总黄酮 含量 ， 计算总黄酮得 率 ， 结果见 图 2 。 由图 2可 见 ， 总黄 酮得 率随水浴温度的升高 而提 高， 9 0时 总黄酮 的得率 最高 ， 9 5 时总黄酮得率反而有所降低， 可能是芦丁在过高温度下会 降解， 导致定量的结果偏低。因此， 选择 9 0作为回流水浴 温度进行后续试验 。 ，_ 、 、 -， 姗 匿 粗 回流温度 ( ) 图2 回流温 度对甜 荞麦粉总黄酮得率的影 响 2 3 3 提取时间对总黄酮得率 的影 响取样 0 1 g ， 控制 乙 醇浓度 6 0 和 回流温度 9 0 ， 分 别提取 1 、 1 5 、 2 、 2 5 、 3 h ， 提取液减压浓缩 后定 容至 2 5 mL ， 测定 总黄酮含量 ， 计算 总黄 酮得率 ， 结果见 图 3 。 由图 3可见 ， 总黄酮得率 随提取时 间的 增加而提高， 但超过 2 h 后 ， 总黄酮得率变化不大。原因可能 是浸提液中黄酮已基本溶于提 取溶液 中 ， 此 时再延 长提取 时 间对得率影响不大， 因此确定提取时间为 2 h 。 、 、一 褂 匾 粗 提取 时间 ( h) 图3 提取时间对甜荞麦粉总黄酮得率 的影 响 2 4正 交试 验 设 计 及 结 果 在单因素试验的基础上， 采用正交表 L J9 ( 3 ) 设计正交试 验， 探索甜荞麦粉总黄酮索氏提取的最佳工艺条件， 试验结果 见表 1 。由表 1 可知 ， 影响甜荞麦黄酮类化合物提取的主次 因素依 次为 ： 提取温度 提取时间 乙醇浓度 ， 最佳 的因素水 平为 A B C 。根据 实际生产 的需要 ， 确定用索氏提取法提取 表 1 甜荞麦粉总黄酮索氏抽提 的正交试 验结果 荞麦粉黄酮类化合物的最佳工 艺条件 ： 提取温度 9 5 q C、 提取 溶剂 乙醇的浓度 6 5 、 提取 时 间 2 h 。在此最佳 提取 工艺条 件下 ， 荞 麦粉 中黄酮类化合物得 率可 以达 到 0 8 9 。在优化 的工艺条件下 ， 对试验结果进行验证 ， 5次重复得到 的总黄酮 得率平均值为 0 8 8 ， 说明试验结果有效。 3结论 采用索氏提取法提取甜荞麦粉总黄酮， 与回流提取法相 比， 总黄酮的得率提高了很多( P0 0 5 ) 。 分别对索氏提取 的溶剂浓度 、 提取时间和提取温度等 因素进行 了考察 ， 通过单 因素和正交试验， 得到甜养麦粉黄酮索氏抽提法的最佳工艺 条件为 ： 乙醇浓度 6 5 、 提取 时间 2 h 、 提取 温度 9 5。在优 化工艺条件下， 甜荞麦粉黄酮最大得率为 0 8 9 ， 在相同条 件下进行验证试验， 黄酮平均得率为 0 8 8 ， 与正交试验结 果相符。 参考文献 ： 1 张德权 ， 台建祥 ， 付勤生物类黄酮的研究及应 用概况 J 食 品与发酵工业 ， 1 9 9 9， 2 5 ( 6 ) ： 5 2 5 7 2 任顺成 ， 孙军涛养 麦粉 、 皮 、 芽中黄酮类 化合 物抗 氧化研究 J 河南工业大学学报 ： 自然科学版 ， 2 0 0 8， 2 9 ( 2 ) ： 1 51 7 ， 2 1 3 贾洪娟 ， 韩淑英 ， 王希柱 ， 等荞麦 花叶总黄酮对 糖尿病大 鼠的心 脏保护作用 J 西部 医学 ， 2 0 0 9， 2 1 ( 4 ) ： 5 5 6 5 5 8 4 范文今 ， 袁雪芬 ， 于勇 ， 等苦荞麦 、 桑叶提取 物对高血糖模 型 小 鼠血糖 的影 响 J 中国预 防 医学杂 志 ， 2 0 0 9 ， 1 0( 5) ： 4 1 6 41 8 5 姜妍 ， 韩淑英 ， 朱丽莎 ， 等荞麦 花叶总黄酮对 小鼠免疫功 能的 影响 J 华北煤炭 医学 院学报 ， 2 0 0 9， 1 1 ( 2 ) ： 1 4 91 5 0 6 欧 阳平 ， 张高勇 ， 康 保安整体正 交设计对苦养 麦总黄酮提取 工 艺 的研究 J 食 品研究 与开发 ， 2 0 0 4， 2 5( 2 ) ： 1 1 21 1 5 7 肖诗明 ， 张忠