（食品科学专业论文）陕北荞麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究.pdf

陕北荞麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 摘要 本文以开发利用养麦资源为主要目的，对我国陕北地区甜荞麦( 养麦壳、 荞麦仁、荞麦茎) 中的类黄酮进行提取和纯化，并对其抗氧化性和对亚硝胺 及其前体亚硝酸盐的作用进行了研究。初步探明了陕北荞麦中类黄酮的最佳 提取、纯化工艺，为工业化应用提供相应的工艺参数和科学依据。 1 以荞麦类黄酮得率为指标，通过对乙醇浸提法、超声波辅助提取法、 超临界c 0 2 流体萃取法的比较，得到荞麦壳类黄酮的最佳提取条件为：原料 过4 0 目筛，温度7 0 ，在4 0 的乙醇溶液中超声提取7 0 m i n ，功率1 9 5 w ， 料液比1 ：4 7 ( g ：n 1 l ) ；荞麦仁类黄酮的最佳提取条件为：原料过6 0 目筛， 温度6 5 ，4 0 的乙醇溶液中超声提取4 1 m i n ，功率1 6 0 w ，料液比为l ：2 0 ( g ：m l ) ；养麦茎类黄酮的最佳提取条件为：原料过4 0 目筛、7 0 0 的乙醇浸 提2 h ，温度7 5 ，料液比1 ：4 0 ( g ：m l ) 。 2 为得到纯度较高的荞麦类黄酮，以荞麦类黄酮的纯度为指标，比较了 大孔吸附树脂法和高速逆流色谱两种纯化方法，结果表明采用高速逆流色谱 法得到的类黄酮纯度较高。纯化条件为：溶剂体系( 正己烷：乙酸乙酯：甲 醇：水3 ：2 ：2 ：2v ，y ) ；上相为固定相；流速( 2 m l m i n ) 转速( 8 5 0 r m i n ) ； 检测波长( 2 8 0 n m ) 。对经高速逆流色谱纯化的养麦壳类黄酮产品进行了鉴 定：荞麦壳产品中类黄酮纯度为8 8 7 ，提高了2 倍多。 大孔吸附树脂纯化方法，工艺简单，一次处理量大，树脂再生容易。试 验中比较了5 种大孔树脂的吸附性能，结果显示a b 8 大孔树脂对荞麦壳和 荞麦仁中的类黄酮吸附性及解吸性能最好。荞麦壳类黄酮的最佳纯化条件 为：吸附液浓度0 2 4 m g m l ，上柱量8 b v ，吸附流速2 0 m l m i n ，解吸液浓 度4 0 ，解吸流速1 0 m l m i n ；荞麦仁类黄酮的最佳纯化条件为：吸附液浓 度0 3 2 m g m l ，上柱量7 b v ，吸附流速2 0 m l m i n ，解吸液浓度4 0 ，解吸 流速1 5 m l m i n ；x d a 5 大孔树脂对荞麦茎中的类黄酮吸附性及解吸性能最 好，最佳纯化条件为：吸附液浓度0 1 6 m g m l ，上柱量1 1 b v ，吸附流速 2 0 m l m i n ，解吸液浓度8 0 ，解吸流速1 0 m l m i n 。 对大孔树脂纯化的产品进行了鉴定：养麦壳类黄酮产品的纯度由2 7 9 0 提高到了5 9 5 ：养麦仁类黄酮产品的纯度由1 5 2 提高到了3 2 7 ；荞麦 茎类黄酮产品的纯度由1 5 3 提高到了5 4 8 。利用颜色反应、紫外扫描、 薄层层析、高效液相色谱对产品中的类黄酮进行了鉴定，证实了芦丁的存在。 3 本文还初步研究了荞麦类黄酮物质的功能性。在抗氧化性评价试验 中，在0 2 m g m l 1 0 m g m l 的浓度范围内，养麦壳、茎、仁类黄酮产品清 除二苯代苦味肼基自由基( d p p h ) 的能力分别能达到8 0 5 ，8 4 o 和 4 2 9 ，清除效果较好；对超氧阴离子自由基并未表现出较好的清除率，最 高只有2 5 6 ；在0 0 4 - 0 6 m g m l 的浓度范围内，养麦类黄酮对卵黄脂蛋白 l p 0 的抑制率最高能达到4 9 8 。 在亚硝酸盐的清除作用实验中，v c 和荞麦壳类黄酮产品的清除效果较 好，分别达到9 4 2 和6 3 ，养麦仁和茎的类黄酮产品只达到2 7 5 和2 1 6 ， 而芦丁没有清除作用。此外，三种养麦类黄酮对亚硝胺的合成均有一定的阻 断作用，在0 5 2 5 m g m l 的浓度范围内，荞麦壳、仁、茎类黄酮产品对亚 硝胺合成的最高阻断率分别能达到6 0 2 、4 6 7 和4 2 6 。芦丁对亚硝胺 的合成阻断效果较好，在0 5 m g m l 浓度时可达8 0 5 ，v c 对亚硝胺的合成 没有阻断作用。 本文首次对陕北荞麦( 荞麦仁、荞麦壳、荞麦茎) 进行了系统研究，对 其成份进行了常规分析检测，并开展了对荞麦仁、荞麦壳、养麦茎中所含类 黄酮的提取及纯化工艺研究，为开发陕北地区这种主要粮食作物的经济价值 提供了理论依据。 关键词：荞麦，类黄酮，超声波辅助提取，大孔树脂 r e s e a r c ho ne x t r a c t i o na n dp u r i f i c a t i o n t e c h n o l o g i e so ff l a v o n o i d sf r o m b u c k w h e a i o fn o r t hs h a a n x i a b s t r a c t t h em a i np u r p o s eo ft h i sr e s e a r c hi st od e v e l o pa n dm a k eg o o du s eo f b u c k w h e a tr e s o u r c e s d u r i n gt h er e s e a r c h , t h ee x t r a c t i o na n dp u r i f i c a t i o no f f l a v o n o i d si nb u c k w h e a to fn o r t hs h a a n x ih a v eb e e nc o n d u c t e d , f o re x a m p l e ，i n t h eh u l l s ，f l o u ra n ds t e mo ft h eb u c k w h e a t 。嬲w e l l 勰t h er e s e a r c ho ni t se f f e c to n n i t r o s a m i n et o g e t h e rw i mi t sp r e c u r s o rn i t r i t ea n da l s oi t sa n t i o x i d a n ta c t i v i t i e s t h i sr e s e a r c hh a sp r i m a r i l yf o u n do u tt h eb e s tt e c h n o l o g i e so ft h ee x t r a c t i o na n d p u r i f i c a t i o no ff l a v o n o i d si nb u c k w h e a to fn o r t hs h a a n x i ，w h i c hp r o v i d e sr e l a t e d p a r a m e t e ra n ds c i e n t i f i cg u i d e l i n ef o ri t si n d u s t r i a l i z a t i o n 1 t a k i n gt h er a t eo fb u c k w h e a tf l a v o n o i d se x t r a c t e da sag u i d e l i n e 。a n d c o m p a r i n g t h ee t h a n o l e x t r a c t i o n , u l t r a s o n i c a l l ya s s i s t e de x t r a c t i o n a n d s u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o n t h eo p t i m u mc o n d i t i o no ft h ee x t r a c t i o no f f l a v o n o i d sf r o mb u c k w h e a th u l l si s ：s m a s hs t a t e o 4 5 m m , t e m p e r a t u r e7 0 ， u l t r a s o n i c a l l ye x t r a c t i o n7 0 m i n i n4 0 e t h a n o l ，p o w e rl9 5 w , s o l i dt ol i q u i dr a t i o 1 ：4 7 ：t h eo p t i m u mc o n d i t i o no ft h ee x t r a c t i o no ff l a v o n o i d sf r o mb u c k w h e a t f l o u ri s ：s m a s hs t a t e 加40印 粒径目 图3 - 1 原料粉碎粒径对得率的影响 f i g 3 - 1t h ee x t r a c tr e s u l t so f f l a v o n o i d sw i t ht h ed i f f e r e n ts m a s h s t a t e b 浸提时间对类黄酮得率的影响 由图3 - 2 可以看出类黄酮得率随时间的增大而增大，在1 4 h 范围内，养麦壳和仁得率 增加的速率较大；而在4 6 h 范围内，得率增加的就比较缓慢，甚至降低，养麦仁类黄 酮提取时尤为明显。因为养麦仁的胚中含有芦丁降解酶“，在试验条件范围内，不同乙 醇浓度及温度条件下，该酶都具有一定的活性，因此，提取过程中会引起芦丁的降解。 时间的增长可以使类黄酮最大限度地溶出，但是时间过长使生产周期也相应延长。综合 考虑，对于养麦壳和仁，时间选定在4 小时左右比较合适。对于养麦茎，在2 h 内得率 迅速增大并基本达到平衡，因此提取时间选择2 h 即可。 陕北荞麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 4 掌3 龉2 靶- o 2345 67 时间m 图3 - 2 时间对类黄酮得率的影响 f i g 3 - 2e f f e c to f t i m eo nt h ee x w a c f i o no f f i a v o n o i d s c 浸提温度对类黄酮得率的影响 如图3 3 对于养麦壳和茎，温度升高，物质分子平均运动速率增加，扩散速率增大， 类黄酮得率随之提高，另外温度升高对植物组织的浸润和对有效成分的溶解也有促进作 用，能够使蛋白质凝固，破坏酶类，有利于类黄酮的浸出；8 0 1 2 以后溶剂乙醇挥发较快 影响提取效果，而且过高的温度将破坏类黄酮的母核结构，同时增加各种杂质的溶出量， 给后续纯化工作带来困难。结合生产实际，优化试验中荞麦茎和壳选择6 5 7 5 c ，荞麦 仁选4 5 5 5 即可。 4 芝3 裾2 骧1 0 5 07 09 01 1 0 温度f c 图3 - 3 温度对类黄酮得率的影响 f i g 3 - 3e f f e c to f t e m p e r a t u r eo nt h ee x f f a c f i o no f f l a v o n o i d s d 料液比对类黄酮得率的影响 由图3 - 4 可以看出，对于荞麦壳和养麦茎，类黄酮得率随料液比的增大而增大，在 1 ：l o l ：4 0 范围内得率增大的速度较快，而在大于1 ：4 0 后得率趋于稳定。料液比对养 麦仁提取影响较小。料液比过大，使溶剂消耗增大，增大生产成本。综合考虑对于养麦 壳和养麦茎，料液比在1 ：4 0 比较合适，而养麦仁选择1 ：2 0 即可。 陕两科技大学硕士学位论文 5 4 墨3 莲z 1 0 1 02 0 3 0 4 0 5 06 07 08 0 料液比1 ：x g n _ 图3 - 4 料液比对类黄酮得率的影响 f i g 3 - 4e f f e c to f s o l i dt ol i q u i dr a t i oo l lt h ee x w a c f i o no f f l a v o n o i d s e 乙醇浓度对类黄酮得率的影响 由于类黄酮化合物的极性范围较广，所以乙醇浓度对类黄酮溶出的影响有两个方面。 一方面，乙醇浓度的增加使乙醇一水二元体系的极性减小，对一些极性较小的类黄酮的 提取能力提高，但另一方面，又对极性较大的类黄酮的提取能力降低。此外，随着乙醇 浓度的提高，脂溶性的杂质溶出也增多，在大于8 0 时，得率随乙醇浓度的增大而减小； 乙醇浓度过低，提取液中杂质含量也较高，蛋白质，糖类等水溶性物质大量溶出，使得 提取液黏度较大，过滤浓缩和分离均较困难也不利于类黄酮物质的溶出。因此，乙醇浓 度对类黄酮含量的影响是上述几种原因协同作用的结果。由图3 5 结果可以看出，对于 养麦壳和仁，乙醇浓度在4 5 5 5 的范围，荞麦茎则选择6 5 - 7 5 为好。 5 4 莲3 箍z 1 0 2 04 06 08 01 0 01 2 0 乙醇浓度， 图3 5 乙醇浓度对类黄酮得率的影响 f i g 3 - 5e f f e c to f e t h a n o lc o n c e n 嘲o nf i l ee x w a c t i o no f f l a v o n o i d s f 乙醇浸提法单因素试验小结 本部分分别讨论了粉碎粒径、浸提时间、浸提温度、料液比和乙醇浓度对乙醇浸提 法的影响。养麦壳类黄酮乙醇浸提时，各影响因素的较优点为：原料粒径4 0 目，浸提时 间4 h ，浸提温度7 0 c ，料液比1 ：4 0 ，乙醇浓度5 0 。养麦茎类黄酮乙醇浸提时，各影 响因素的较优点为：原料粒径4 0 目，浸提时间2 h ，浸提温度7 0 ，料液比1 ：4 0 ，乙 陕北荞麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 醇浓度7 0 。荞麦仁类黄酮乙醇浸提时，各影响因素的较优点为：原料粒径6 0 目，浸提 时间4 h ，浸提温度5 0 ，料液比1 ：2 0 ，乙醇浓度5 0 。从各影响因素对类黄酮得率的 影响趋势，确定了工艺优化时应选择的重要因素为：荞麦壳乙醇浓度、浸提温度和 浸提时间：荞麦仁浸提温度、浸提时间和乙醇浓度；荞麦茎乙醇浓度、料液比 和浸提温度。 3 1 2 2 乙醇浸提法工艺优化结果分析 8 养麦壳乙醇浸提工艺优化结果 本试验采用s a s 9 0 中的响应面分析法b o x - b e h n k e n 中心组合设计进行试验安排和 分析。通过单因素试验结果选取了三个主要因素( x 。、x 2 、】( 3 ) ，并在各因素的最佳水平 范围选取3 个水平以( 一l ，0 ，1 ) 编码，根据软件提供的相应的试验表格安排进行试验， 结果如下： 1 ) 响应值结果 类黄酮含量与提取液吸光度在0 0 0 8 0 0 6 4 m g m l 的浓度范围内呈线性关系( 本文 2 2 1 - i ) ，因此本工艺优化时选取类黄酮提取液的吸光度作为相应值，考察各因素对提 取得率的影响。 表3 - 9b o x - b e h n k o n 试验改计及结果 t a b 3 - 9b o x - b e h n k e nd e s i g na n dt h e 加 陕西科技大学硕士学位论文 2 ) 回归方程的系数取值结果 用s a s 9 0 对上表3 - 9 数据进行二次回归拟合，得到带交互项和平方项的二次方程， 即类黄酮提取液吸光度值( y ) 与乙醇浓度( x ) 、浸提温度( x 2 ) 、时问( ) ( 3 ) 三因素之 间的反应曲面拟合方程：y = 0 3 9 6 + 0 0 0 6 1 2 5 x l + o 0 0 8 5 x 2 + 0 0 1 3 3 7 5 x a - 0 0 0 4 8 7 5 x i x l + 0 0 0 1 5 * x 。* x ：- o 0 0 2 7 5 x 。卡x 。一0 0 0 7 1 2 5 x 。 x 。+ o 0 0 1 x 2 * x 3 - 0 0 0 8 8 7 5 * l * x ， 3 ) s a s 软件对回归方程及各项的方差分析结果 表3 - 1 0 回归方程的方差分析表 t a b 3 1 0a n o v af o rr e g r e s s i o ne q u a t i o n 回归方程的一次项的f 值大于f o 。( 3 ，2 ) = 9 9 1 7 ，具有很高的显著性，二次项的f 值 大于凡。( 3 ，2 ) = 1 9 1 6 ，小于f o 。( 3 ，2 ) = 9 9 1 7 ，也有较高的显著性。响应值的变化相对于 复杂，不是简单的线性关系，而交互项的f 值很小，三因素之问的相互影响不大，失拟 项的f 值也很小，方程对试验拟合情况好，试验误差小，可用该方程对不同提取条件下 的吸光度进行预测。 4 ) 等高线圈和响应面图分析 为了直观的考察各因素的响应区，找到稳定点，同时观察它们对响应值的影响作用 主次，由s a s 软件绘制相应面分析图及等高线图，如图3 - 6 到图3 1 1 。 图3 - 6 吸光度- f ( x l ，x 2 ) 的响应面图( x 3 = 4 h ) f i g 3 - 6r e s p o n s es l l r f a g e ( x 3 - - 4 h ) a - - f ( x i ，) 岛) 图3 - 7 吸光度f ( x l ，x 2 ) 的等高线图( x 严4 h ) f i g 3 击c o n t o u r m a p ( x y - = - - 4 h ) a = f ( x i ，x 2 ) 陕北养麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 图3 - g 吸光度一f ( x i ，b ) 的响应面图( x 2 - 7 0 x ：) f i g 3 8r e s p o n s es m 白c e ( x z = 7 0 c ) a - - f ( x t ，x 3 ) 图3 - 9 吸光度- f ( x l ，x 3 ) 的等高线图( x 2 - 7 0 x ：) f i g 3 - 9 c o n t o u r m a p ( x 2 - - - 7 0 c ) a - - f ( x l 。) 图3 一l o 吸光度i f ( x 2 ，如) 的响应面图( x l - 5 0 )图3 - 1 1 吸光度一f ( x 2 ，x ，) 的等高线图( x i - 5 0 * ) f i g 3 1 0 r e s p o n s e s u r f a c e ( x l _ 5 0 ) a - - f ( x 2 ，) f i g 3 - 1 1c o n t o u r m a p ( x 1 = 5 0 ) a - - - f ( x 2 ，玛) 比较图3 - 6 到图3 - 1 1 可得：时间对荞麦壳中类黄酮浸提的影响最为显著，其次是温 度，表现为它们的曲线都较陡，而乙醇浓度的改变对类黄酮浸提的影响相对较小，曲线 变化较为平滑。 表3 1 l 基于试验编码值的响应值的典型分析表 t a b 3 1 1c a n o n i c a l a n a l y s i s ：c r i t i c a lv a l u ef o r y i 稳定点的估计值为0 4 0 5 ，即在此三因素中黄酮的最佳浸提条件为：浓度5 3 ，温度 7 4 ，时间4 4 h 。在此条件下由每克养麦壳所得浸提液的理论吸光值可达0 4 0 5 ，即理 论得率可达4 5 6 。 5 ) 最佳工艺的验证 表3 1 2 是对最佳工艺条件的验证，可见实际的平均提取率与理论提取率接近： 陕西科技大学硕士学位论文 表3 - 1 2 最佳工艺的验证 t a b 3 1 2v a l i d a t et h eb e s te x t r a c t i o nt e c h n i q u e s b 养麦仁乙醇浸提工艺优化结果 1 ) 响应值结果 工艺优化时选取类黄酮提取液的y 吸光度作为相应值，根据b o x - b e h n k e n 的试验设 计进行试验，考察各因素对提取得率的影响，结果见表3 - 1 3 。 表3 - 1 3b o x - b e h n k e n 的试验设计及结果 t a b 3 1 3b o x b e h n k e nd e s i g na n dt h ed a t a 2 ) 回归方程的系数取值结果 用s a s 9 0 对表3 一1 3 中数据进行二次回归拟合，得到类黄酮提取液吸光度值( y ) 与 乙醇浓度( x 。) 、温度( x 2 ) 、时间( x 。) 三因素之间的反应曲面拟合方程： y = o 3 7 3 0 0 1 0 3 7 5 x l + o 0 1 8 2 5 , x 2 + 0 0 0 3 3 7 5 x 3 - 0 0 3 4 x 。4 噬l + o 0 0 5 7 5 , x i 宰x 2 0 0 0 4 * x l 木x a 一0 0 1 2 7 5 , x 2 * x , - o 0 0 0 7 5 x 2 水x 3 0 0 0 2 5 * x 3 * x 陕北养麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 3 ) 回归方程及各项的方差分析结果 表3 - 1 4 回归方程的方差分析表 t a b 3 1 4a n o v af o rr e g r e s s i o ne q u a t i o n 由表3 1 4 结果可知，回归方程的一次项及二次项的f 值均大于f 0 9 5 ( 3 ，2 ) = 1 9 1 6 ， 小于f o 9 9 ( 3 ，2 ) - - - 9 9 1 7 ，有较高的显著性。响应值的变化相对于复杂，不是简单的线性 关系，而交互项的f 值很小，三因素之间的相互影响不大，失拟项的f 值也很小，方程 对试验拟合情况好，试验误差小，可用该方程对不同提取条件下的吸光度进行预测。 4 ) 等高线图和响应面图分析结果 图3 1 2 嘎- ：6 8 - f ( x 1 ，岛) 的响应面图( x 3 - 5 0 ) f i g 3 - 1 2l k p o n s es u r f l l p ：c ( x ，- 5 0 ) a - - f ( x l ，x 2 ) 图3 1 4 吸光度t f ( x l 。x 3 ) 的响应面图x 2 - 4 h ) f i g 3 - 1 4 r e s p o n s e r 伍( x f - 4 h ) a - - - - f ( x l ，x s ) 3 l 图3 1 3 吸光座1 f ( x l ，x 2 ) 的等高线图( x 3 - 5 0 ) f i g 3 1 3c o n t o u r m a p ( x 3 = 5 0 ) a - - f ( x i x 2 ) 图3 - 1 5 吸光度一f ( x l ，x 3 ) 的等高线图( x 2 1 4 h ) h 昏3 - 1 5c o n t o u r m a p ( x 2 f f i 4 h ) a - - - f ( x ，x 3 ) 陕西科技大学硕士学位论文 图3 1 6 吸光废一f ( x 2 ，x 3 ) 的响应面图( x 1 = 5 0 c ) 图3 - 1 7 吸光度一f ( x 2 ，x 3 ) 等高线图( x i = 5 0 c ) f i g 3 1 6 r e s p o n s es u r f a c e ( x l _ 5 0 ) a - - f ( x 2 ，筠) f i g 3 1 7 c o n t o n r m a p ( x 1 = 5 0 c ) a - - f ( x 2 ，x 3 ) 比较图3 1 2 至图3 1 7 可得：温度对荞麦壳中类黄酮浸提的影响最为显著，其次是 时间，表现为它们的曲线都较陡，而乙醇浓度的改变对类黄酮浸提的影响相对较小，曲 线变化较为平滑。 表3 - 1 5 基于试验编码值的响应值的典型分析表 t a b 3 1 5c a n o n i c a la n a l y s i s ：c r i t i c a lv a l u ef o ry i 稳定点的估计值为0 4 0 5 ，即在此3 因素中黄酮的最佳浸提条件为：温度4 9 ，时 间4 7 h ，乙醇浓度5 3 。在此条件下由每克荞麦壳所得浸提液的理论吸光值可达0 3 8 1 ， 即理论得率为0 8 6 。 5 ) 最佳工艺的验证 表3 一1 6 是对最佳工艺条件的验证，可见实际的平均得率与理论得率较为接近。 表3 - 1 6 最佳工艺的验证 t a b 3 1 6v a l i d a t et h eb e s te x t r a c t i o nt e c h n i q u e s c 养麦茎乙醇浸提工艺优化结果 堕! ! 董耋! 耋菱塑塑堡坚墨丝些三苎堡塞 表3 1 7l ，( 3 4 ) 正交试验设计及结果 t a b 3 1 7l o ( 3 4 ) o r t h o g r a p b i ee x p e r i m e n td e s i g na n dr e s u l t l 2 2 2 3 l 9 。2 3 7 9 3 8 1 9 8 7 39 8 3 79 6 1 2 2 6 0 8 3 0 2 3 3 3 6 1 3 3 3 7 3 5 7 8 3 4 6 l 2 8 9 8 2 9 1 3 3 0 5 l r0 5 0 50 3 4 30 2 8 50 1 2 5 表3 - 1 8 方差分析表 t a b 3 1 8a n a l y s i so f v a r i a n c e 方差来源偏差平方和自由度 f 值 f a 显著性 x l 乙醇浓度0 4 6 9 x 2 料液比g m l o 1 8 2 x 3 温度 o 1 2 2 误差e 0 0 2 4 总和0 7 9 7 1 9 5 4 2 f o ( 2 ， 7 5 8 32 ) 5 0 8 3= 1 9 0 0 1 0 0 0 f e o i ( 2 ， 2 ) - - - 9 9 0 0 由表3 1 8 可以看出，因素x 。显著，因素x 2 、x 3 不显著，各因素对类黄酮得率影响 的主次顺序为：乙醇浓度 料液比 提取温度。确定最佳提取条件为：妊，即乙醇浓 度7 0 、提取温度7 5 o 、料液比l ：4 5 ( g m l ) 。 由于最佳的萃取条件在正交试验中未出现过，所以需要进行验证试验。在该最佳条 ， 2 3 2 3 ， 3 。 2 薯 伽 & 9 。 2 3 2 3 。 2 3 蝴螂 。 ， ， 2 2 2 3 3 3 溯一僦 。2 ；4 5 6 7 3 扎陆磁酗 陕西科技大学硕士学位论文 件下重复3 次提取试验，得到类黄酮的平均得率为3 5 9 9 6 。 3 1 3 乙醇浸提法小结 本节试验，确定了乙醇浸提法的对类黄酮提取的最佳工艺。养麦壳类黄酮提取条件 原料过4 0 目筛、乙醇浓度5 3 、时间4 h 、温度7 4 c 、料液比1 ：4 0 ( g ：i i i l ) ，得率达 到4 4 6 。荞麦仁类黄酮提取条件一原料过6 0 目筛、乙醇浓度5 3 0 o 、时间4 h 、温度4 9 c 、 料液比1 ：2 0 ( g ：i n l ) ，得率达到0 8 3 。养麦茎类黄酮提取条件一原料过4 0 目筛、乙 醇浓度7 0 、时间2 h 、温度7 5 u 、料液比l ：4 0 ( g ：m l ) ，得率达到3 5 9 9 6 。 3 2 超声波辅助提取法 3 2 1 超声波辅助提取法试验方案 3 2 1 1 超声波辅助提取法提取路线及方法 a 提取路线 荞麦壳一粉碎一过筛一超声波辅助提取一抽滤、合并滤液 b 提取方法 准确称取i o o g 养麦于l o o m l 具塞三角烧瓶中，按要求加入一定量的一定浓度的乙 醇溶液，在一定温度、一定超声波功率下萃取一定时间，抽滤后，加水定容于l o o m l 容 量瓶中，作为待测液。 3 2 1 2 超声波辅助提取法单因素试验 a 粉碎粒径对类黄酮得率的影响 表3 - 1 9 起声波辅助提取法粉碎粒径单因素表 t a b 3 - 1 9t h es i n g l ef a c t o ro f s m a s hs t a l eo f u l t r a s o n i ca s s i s t e de x t r a c t i o np r o c e s st a b l e 提取条件：荞麦壳温度7 0 c ，样品1 o o g ，乙醇浓度4 0 9 6 ，料液比1 ：4 0 ，时间 5 0 r a i n ，功率1 5 0 w 。荞麦仁温度5 0 c ，样品1 o o g ，乙醇浓度5 0 ，料液比l ：5 0 ， 时间6 0 r a i n ，功率1 7 5 w 。荞麦茎韫度6 0 ，样品1 o o g ，乙醇浓度8 0 ，料液比1 ： 2 0 ，时间6 0 r a i n ，功率2 0 0 w 。 b 浸提时间对类黄酮得率的影响 表3 - 2 0 超声波辅助提取法时问单因素表 t a b 3 - 2 0t h es i n g l ef a c t o ro f t m eo f u l t r a s o n i ca s s i s t e de x t r a c t i o np r o c e a st a b l e 陕北养麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 提取条件：荞麦壳温度7 0 c ，样品1 o o g ，乙醇浓度6 5 ，料液比1 ：2 0 ，功率 1 2 5 w 。荞麦仁温度5 0 c ，样品1 0 0 9 ，乙醇浓度5 0 ，料液比l ：5 0 ，功率1 7 5 w 。 荞麦茎温度7 0 c ，样品1 o o g ，乙醇浓度8 0 ，料液比1 ：2 0 ，功率1 2 5 w 。 c 浸提温度对类黄酮得率的影响 表3 - 2 1 超声渡辅助提取法温度单因素表 t a b 3 - 2 1t h es m # ef a c t o ro f t e m p e r a t u r eo f u l t r a s o n ca s s i s t e de x t r a c t i o np r o c e s st a b l e 提取条件：养麦壳样品1 o o g ，乙醇浓度4 0 ，料液比h4 0 ，时间5 0 r a i n ，功 率2 0 0 w 。养麦仁样品lo o g ，乙醇浓度4 0 ，料液比1 ：5 0 ，时间6 0 r a i n ，功率1 7 5 w 。 养麦茎样品1 o o g ，乙醇浓度5 0 ，料液比1 ：2 0 ，时间6 0 r a i n ，功率2 0 0 w 。 d 料液比对类黄酮得率的影响 表3 2 2 超声波辅助提取法料液比单因素表 t a b 3 - 2 2t h es i n g l ef a c t o ro f s o l i dt ol i q u i dr a t i oo f u l w a s o n i ca s s i s t e de x t r a c t i o np r o c e s st a b l e 水平 l23456 7 料液比g ：m l 1 ：1 0l ：2 01 ：3 01 ：4 01 ：5 0 1 ：6 01 ：7 0 提取条件：养麦壳样品1 o o g ，乙醇浓度4 0 ，时间5 0 r a i n ，温度6 5 1 3 ，功率 1 2 5 w 。养麦仁样品1 o o g ，乙醇浓度4 0 ，时间6 0 r a i n ，温度5 0 ，功率1 7 5 w 。养 麦茎样品1 o o g ，乙醇浓度8 0 ，时间6 0 m i n ，温度7 0 ，功率2 0 0 w 。 e 乙醇浓度对类黄酮得率的影响 表3 - 2 3 超声波辅助提取法乙醇浓度单因素表 t a b 3 - 2 3t h es i n g l ef a c t o ro f e t h a n o lc o n c e n t r a t i o no f u l t r a s o n i ca s s i s t e de x u a c t i o np r o c e s st a b l e 水平 12345 6789 浓度2 03 0 4 0 5 0 6 07 08 09 01 0 0 提取条件：养麦壳样品1 o o g ，时间7 0 r a i n ，温度7 0 。c ，料液比h2 0 ，功率2 5 0 w 。 养麦仁样品i o o g ，时间6 0 r a i n ，温度5 0 1 2 ，料液比h5 0 ，功率1 7 5 w 。荞麦茎 样品1 o o g ，时间6 0 m i n ，温度6 0 1 2 ，料液比l ：2 0 ，功率2 0 0 w 。 f 功率对类黄酮得率的影响 陕西科技大学硕士学位论文 表3 - 2 4 超声波辅助提取法功率单因素表 t a b 3 - 2 4t h es i g l ef a c t o ro f u l w a s o n i cp o w e ro f u l t r a s o n i ca s s i s t e de x t r a c t i o np r o c & 5 8t a b l e 提取条件：荞麦壳样品1 o o g ，时间7 0 r a i n ，温度6 5 ，料液比1 ：2 0 ，乙醇浓 度4 0 。养麦仁样品1 o o g ，时间6 0 r a i n ，温度5 0 ，料液比1 ；5 0 ，乙醇浓度4 0 。 荞麦茎样品1 o o g ，时间6 0 r a i n ，温度7 0 ，料液比1 ：2 0 ，乙醇浓度7 0 。 3 2 1 3 超声波辅助提取法工艺优化试验 运用统计软件s a s 中的响应面分析法b o x - b e h n k e n 中心组合设计来优化养麦壳和养 麦仁类黄酮的超声波辅助提取工艺，荞麦茎中类黄酮的浸提工艺选用正交试验优化。在 单因素试验基础上，选取了三个影响较大的因素进行优化组合，考察指标为类黄酮的得 率，因素水平见表，试验以随机次序进行，重复两次，取平均值。 表3 - 2 5 试验的因素水平设计表( 养麦壳超声波辅助提取法) t a b 3 - 2 5 e x p e r i m e n ta s s i g n m e n to f t h el e v e le n df a c t o r ( u l t r a s o n i ca s s i s t e de x t r a c t i o no f b u c k w h e a th i l l l s ) 表3 - 2 6 试验的因素水平设计表( 养麦仁超声波辅助提取法) t a b 3 - 2 6e x p e r i m e n ta s s i g n m e n to f t h el e v e le n df a c t o r ( u l t r a s o n i ca s s i s t e de x l r a c t i o no f b u c k w h e a tf l o u r ) 陕北莽麦中类黄酮的提取及纯化工艺研究 表3 - 2 7 试验的因素水平设计表( 养麦茎超声波辅助提取法) t a b 3 - 2 7e x p e r i m e n ta s s i g n m e n to f t h el e v e la n dr a c e r u l t r a s o n i ca s s i s t e de x t r a c t i o no f u c k w h e a ts t e m ) 3 2 2 超声波辅助提取法结果与讨论 3 2 2 1 超声波辅助提取法单因素试验结果 a 粉碎粒径对类黄酮得率的影响 粒径较大的养麦原料易漂浮，而超声提取器的超声换能头在该设备的下面，上面部 位超声衰减较快，所以对超声波利用率不高。物料粒径较小时，容易与溶剂混合，有利 于传质，超声波利用率较高，因为超声空化效应，在颗粒表面产生强剪切力，不断将处 在超声场中的物料颗粒粉碎，类黄酮物质的浸出率增大，但一定强度的超声其产生的剥 蚀力一定，只能将养麦物料粉碎到一定程度，所以对于原来粒径较大的颗粒超声的促进 作用要好于粒径小的颗粒。由图3 - 1 8 可知，粒径过小时，得率趋于减小。综合各方面的 影响，得到荞麦壳和茎的粒度在过4 0 目筛时，提取得率最大，而养麦仁过6 0 目筛浸提 效果较好。 5 0 0 4 0 0 芒3 0 0 嚣2 - 0 0 1 0 0 o 0 0 2 02 04 0 粒径( 目) 图3 1 8 粉碎粒径对得率的影响 f i g 3 1 8t h ee x t r a c tr e s u l t so f f l a v o n o i d sw i t ht h ed i f f 目e l a ts m a s h s t a 把 b 浸提时间对类黄酮得率的影响 提取时间对类黄酮得率的影响如图3 - 1 9 。可以看出，类黄酮得率随时间的延长而逐 渐上升，时间的延长可以使类黄酮最大限度地溶出，但是时间过长得率有降低的趋势”_ 陕西科技大学硕士学位论文 导致上述现象的原因主要有两方面：第一，随着时间的延长，物料与乙醇一水二元体系 充分接触，可使其中的类黄酮物质有