山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究.pdf

孙冲霞 山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究 J 江苏农业科学 2011 39 5 356 358 山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究 孙冲霞 吉林省吉林市农业科学院 吉林吉林 132101 摘要 从山竹壳中提取原花青素 主要考察了料液比 乙醇浓度 温度 提取时间和提取次数对提取效果的影响 在单因素试验和正交试验的基础上 得出最佳提取工艺条件 温度 60 料液比 1 g 20 mL 时间 60 min 乙醇浓度 70 提取次数为 3 次 此时所得山竹壳中原花青素的含量为 3 51 经纯化后 原花青素纯度可达60 以上 关键词 原花青素 提取 纯化 工艺条件 中图分类号 S601 文献标志码 A 文章编号 1002 1302 2011 05 0356 02 收稿日期 2010 11 18 作者简介 孙冲霞 1973 女 吉林吉林人 农艺师 从事农业技术 研究 E mail nkydbscx 163 com 原花青素 procyanidins PC 是自然界中广泛存在的聚多 酚类混合物 具有多种生物活性 以高效 低毒 高生物利用度 而著称 其结构特殊 水溶性好 极易被人体吸收 是迄今为 止发现的最强效纯天然抗氧化剂 能防治80 多种因自由基引 起的疾病 包括心脏病 关节炎等 1 3 同时 原花青素既可 作为营养强化剂 又可作为防腐剂替代合成防腐剂 如苯甲 酸钠 提高了应用安全性 也符合人们回归自然的要求 4 5 目前国内外有一些对原花青素提取的报道 但以山竹壳为材 料提取原花青素的报道寥寥无几 我国有丰富的山竹资源 山竹壳一般被当作生活和工业废弃物扔掉 6 本试验探索 山竹壳中原花青素的提取和纯化工艺 旨在为原花青素的提 取开辟新的途径 实现废物资源化利用 1 材料与方法 1 1 材料与试剂 1 1 1 材料 山竹壳 生活废弃物 1 1 2 试剂 原花青素标准品 甲醇 无水乙醇 香草醛 浓 硫酸 石油醚 乙酸乙酯 均为分析纯 AB 8 吸附树脂 1 1 3 主要仪器 722 型可见分光光度计 JA1203N 型分析 天平 OK S26 恒温水浴锅 水式循环真空泵 粉碎机 GL 20G 离心机 202 1A 型电热恒温干燥箱 1 2 方法 1 2 1 原料预处理 山竹壳 烘干 粉碎 置于干燥器中 备用 1 2 2 提取方法 准确称量预处理的山竹壳 2 0 g 在一定 料液比 溶剂浓度 温度下热回流提取一定时间 取出过滤 滤 渣再 经 2 次重 复提取 后过 滤 合并 3 次 所得 滤液 7 8 4 000 r min条件下离心 10 min 取上清液 加3 倍体积的石油 醚萃取脂质并沉淀原花青素 弃醚相后加 2 倍体积的乙酸乙 酯 充分摇动待反应完全后弃水相 挥发乙酸乙酯 得原花青 素粗产品 将浓缩液定容 测定溶液中原花青素的含量 以质 量分数表示 即每 100 g 山竹壳提取得到的原花青素的量 1 2 3 原花青素的纯化 把原花青素粗产品用热蒸馏水溶 解后 AB 8 吸附树脂在层析柱中进行动态吸附 用 4 倍体积 的去离子水洗涤柱子 然后用洗脱液洗脱柱子 得纯度较高的 原花青素洗脱液 干燥后得纯度较高的原花青素干品 9 1 3 含量的测定 1 3 1 绘制标准曲线 将原花青素标准品溶液稀释成不同 浓度 分别取 1 mL 不同浓度的标准品溶液于比色皿中 加入 显色剂 2 5 mL 1 香草醛甲醇溶液和 2 5 mL 10 硫酸溶液 混合 室温下避光反应 20 min 以 60 乙醇溶液为空白 在 500 nm处测定吸光值 10 取标准液的浓度 C 和吸光度 D 经回归处理 得回归方程如下 D 2 045 8C 0 009 3 r2 0 995 3 结果表明 原花青素浓度在 0 05 0 5 mg mL 范围内具 有良好的线性关系 1 3 2 吸光值测定 准确量取 1mL 样品溶液 按照上述标 准曲线方法进行测定 加入2 5 mL 1 香草醛甲醇溶液 然后 加入 2 5 mL 10 硫酸溶液 室温下避光反应 20 min 以 60 乙醇溶液为空白 在 500 nm处测定吸光值 2 结果与分析 2 1 乙醇浓度对提取效果的影响 准确称取预处理的山竹壳 2 0 g 分别以 50 60 70 80 90 的乙醇溶液作为提取剂 料液比1 g 15 mL 70 条件下提取 50 min 用香草醛硫酸法测原花青素的含 量 由图 1 可见 当乙醇浓度小于 70 时 随着乙醇浓度的 提高 原花青素的提取率在升高 乙醇浓度大于 70 时 随着 乙醇浓度的提高 原花青素的提取率下降 所以选用乙醇浓 度为 60 70 80 进行正交试验 356 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期 2 2 温度对提取效果的影响 准确称取预处理的山竹壳 2 0 g 以 60 乙醇溶液为提 取剂 料液比为 1 g 15 mL 分别在 50 60 70 80 90 条件 下提取 50 min 用香草醛硫酸法测原花青素的含量 由图 2 可见 50 70 时 原花青素的提取率随着温度的升高而增 加 这是由于在浸提过程中 随着温度的升高分子扩散速度加 快 原花青素的浸提率大于氧化率 70 时达到最大 70 90 时 随着温度的升高提取率下降 这是因为虽然温度升 高使分子的扩散速度加快 但此时原花青素的氧化速率也在 加快 为了减少能源能耗和提高提取率 本试验用 60 70 80 做正交试验 2 3 料液比对提取效果的影响 准确称取预处理的山竹壳 2 0 g 以 60 乙醇溶液为提 取剂 料液比 g mL 分别为 1 5 1 10 1 15 1 20 1 25 70 条件下提取 50 min 用香草醛硫酸法测原花青素 的含量 10 11 从图 3 可见 料液比在 1 5 1 15 时 随着 提取液的增多 原花青素的提取率显著增加 1 15 时达到最 大 随后稍有下降 这可能是由于增大了提取液的体积 原花 青素的氧化速率加快 从而降低原花青素的含量 为了节约 生产成本 减少提取溶剂的使用 应选用料液比为 1 15 本 试验用料液比 1 10 1 15 1 20 进行正交试验 2 4 提取时间对提取效果的影响 准确称取预处理的山竹壳 2 0 g 以 60 乙醇溶液为提 取剂 在料液比为 1 g 15 mL 70 条件下 提取时间分别为 30 40 50 60 70 min 用香草醛硫酸法测原花青素的含量 由图 4 可见 提取时间在 30 50 min 时 原花青素的提取率 显著增加 50 min时提取率达到最大 随时间延长 原花青素 的提取率逐渐下降 这是由于在 50 60 min 大部分原花青 素被浸提出来 原花青素的氧化处于主导地位 使其含量降 低 所以用提取时间 40 50 60 min 进行正交试验 2 5 提取次数的确定 由图 5 可知 随着提取次数的增加 原花青素质量分数累 计增加 当提取次数大于3 时 曲线趋势已接近平稳 即原花 青素质量分数的增加已不明显 从节省成本角度考虑 确定 提取次数为 3 次 2 6 正交试验 在单因素试验基础上 以温度 乙醇浓度 料液比 时间设 计 L9 3 4 正交试验 表 1 表 2 以得到原花青素的最佳提取 工艺 表 1 山竹壳中原花青素提取的 L9 34 正交试验因素水平 水平 因素 A 料液比 g mL B 温度 C 提取 时间 min D 乙醇 浓度 11 10604060 21 15705070 31 20806080 表2 山竹壳中原花青素提取的正交试验设计及极差分析 处理号 因素水平 A 料 液比 B 温度 C 提取 时间 D 乙醇 浓度 质量 分数 111113 02 212223 10 313332 90 421232 71 522312 99 623122 97 731323 51 832133 12 933213 01 k1 3 0073 0803 0373 007 k2 2 8903 0702 9403 193 k3 3 2132 9603 1332 910 R0 3230 1200 1930 283 下转第358 页 357 孙冲霞 山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究 李艳辉 鲁巍巍 官艳丽 等 超声波辅助提取荠菜总黄酮工艺研究 J 江苏农业科学 2011 39 5 358 360 超声波辅助提取荠菜总黄酮工艺研究 李艳辉 1 鲁巍巍1 官艳丽2 冯 辉1 1 沈阳农业大学园艺学院 辽宁沈阳 110866 2 四川省兽药监察所 四川成都 610041 摘要 以荠菜总黄酮含量为考察指标 采用单因素试验 L9 34 正交试验法和紫外分光光度法 对荠菜总黄酮提 取中乙醇浓度 提取时间 提取温度及乙醇体积 4 个因素对荠菜总黄酮产率的影响进行了比较研究 对荠菜总黄酮的 提取工艺进行了优化 结果表明荠菜总黄酮的最佳提取条件为 乙醇浓度80 乙醇体积40 mL 1 g 样品 提取时间 1 5 h 提取温度 60 在该提取条件下 荠菜总黄酮含量为 10 02 mg g 关键词 荠菜 总黄酮 超声波 提取 中图分类号 S636 901 文献标志码 A 文章编号 1002 1302 2011 05 0358 03 上接第 357 页 表 2 显示 最佳提取条件为 A3B1C3D2 正好是处理 7 即温度 60 料液比 1 g 20 mL 时间 60 min 乙醇浓度 70 各因素对原花青素提取率的影响主次顺序为料液比 乙醇浓度 提取时间 提取温度 3 结论 通过单因素和正交试验 考虑各因素对原花青素提取效 果的影响 山竹壳中原花青素提取的最佳工艺条件为 温度 60 料液比 1 g 20 mL 时间 60 min 乙醇浓度 70 在最 佳的提取工艺下 测得山竹壳原花青素的含量为 3 51 经 过高度纯化后 原花青素的纯度可达 60 以上 山竹壳中含 有一定量的原花青素素 以此作为提取材料 不但可以变废为 宝提高其经济价值 也可为原花青素的开发提供新的材料 参考文献 1 李 莹 原花青素分离鉴定方法的研究进展 J 食品研究与开 发 2008 29 3 180 182 2 孙传范 原花青素的研究进展 J 食品与机械 2010 4 146 148 152 3 张泽生 赵春艳 徐 英 等 山楂果中原花青素提取工艺研究 J 天然产物研究与开发 2007 19 1 127 130 4 郑燕升 莫 倩 廖政达 等 野生毛葡萄皮中原花青素提取工艺 研究 J 广西工学院学报 2007 18 4 45 48 5 万本屹 董海洲 刘传富 原花青素及其应用 J 中国食品与营 养 2001 36 2 15 16 6 刘 严 山竹果皮化学成分及其生物活性的研究 D 长春 吉 林大学 2006 7 罗宝生 戴万生 大黄原花青素提取纯化工艺研究 J 云南中 医中药杂志 2007 28 1 36 38 8 徐怀德 闫宁环 陈 伟 等 黑莓原花青素超声波辅助提取优化 及抗氧化性研究 J 农业工程学报 2008 42 2 264 268 9 Sun Y Determining the content of proanthocyandins of grapesseed by sulfuric acid vanillin method J Food and Fermentation Industries 2003 29 9 43 46 10 高 昆 葛岩涛 青海蚕豆皮提取原花青素的研究 J 青海科 技 2007 14 4 26 28 荠菜 Capsella bursa pastoris L Medicus 属于十字花 科荠菜属 为一二年生草本植物 不仅是营养丰富的野菜 而 且还是中医常用药 被誉为 菜中甘草 荠菜以全草入 药 1 具有解热 利尿 止痢等功效 对治疗高血压 眼底出 血 齿龈出血 肾炎水肿有效 其花与籽可以止血 治疗血尿 肾炎 高血压 咯血 痢疾 麻疹 头昏目痛等症 2 3 荠菜的 化学成分主要包括黄酮 生物碱 有机酸 多糖 4 挥发油 5 等 其中黄酮类成分为荠菜提高机体免疫力的主要活性成分 本研究以超声波提取法辅助 对影响荠菜总黄酮提取的主要 收稿日期 2010 11 23 基金项目 中国博士后科学基金 编号 20070411078 作者简介 李艳辉 1977 女 辽宁沈阳人 博士 讲师 主要从事天 然产物资源开发与利用研究 Tel 024 88487143 E mail liyanhui8888 163 com 通信作者 冯 辉 博士 教授 从事蔬菜遗传育种研究 Tel 024 88487143 E mail fenghuiaaa 263 net 因素进行正交试验 6 优选荠菜总黄酮的提取条件 并根据 优选工艺条件进行含量测定 为荠菜食品安全性研究提供科 学依据 1 材料与方法 1 1 材料 荠菜 沈阳农业大学百