微波辅助提取百香果中绿原酸的工艺研究.doc

微波辅助提取百香果中绿原酸的工艺研究2012年2月第33卷第2期韶关学院?自然科学JournalofShaoguanUniversity?NaturalScienceFeb.2012V0I.33No.2微波辅助提取百香果中绿原酸的工艺研究丘秀珍,何慕贞(韶关学院化学与环境工程学院,广东韶关512005)摘要:采用微波辅助提取与高效液相色谱枝术,探索百香果中绿原酸的提取工艺.采用L.(3+)正交实验法,考察了微波功率,微波提取时间,乙醇溶剂浓度以及料液比等因素对绿原酸提取得率的影响.研究得出微波辅助提取百香果中绿原酸的最佳工艺条件是:微波功率为中高火,微波时间2min,乙醇溶剂体积分数80%,料液比1:10,在这些条件下百香果中绿源酸提取得率为0.053%.关键词:百香果;绿原酸;微波辅助提取:正交试验中图分类号:0658.9文献标识码:A文章编号:10075348(2012)02003104百香果学名Poasifloraedul&Sims,因其果汁具有蟠桃,石榴,菠萝,芒果,香蕉等多种水果的香气而得名.百香果原产于南美洲,故又名巴西果,现已广泛种植于热带至温带地区,我国南方已经大面积引种栽培.据研究,百香果果汁富含多种对人体有益的营养成分,是纯天然保健水果2-31.绿原酸(chlorogenicacid)又名3一咖啡酰奎宁酸,是许多药材和中成药的主要药效成分之一,具有抗菌,抗病毒,升高白细胞,保肝利胆,抗肿瘤,降血压,降血脂,清除自由基等药理活性.绿原酸因其药效显着而副作用极小,已成为科研工作者研究的热点.微波辅助提取法是利用微波能量提高萃取率的一种新技术.提取时.微波透过萃取剂到达植物细胞内部,细胞内水分吸收微波能量而快速升温,使细胞内压力增大.当内压大于细胞壁所能承受的压力时细胞壁破裂,其内部的有效成分自动流出,进入萃取剂而达到提取的目的.微波辅助提取具有提取时问短.萃取效率高,溶剂用量少等特点.笔者对百香果微波辅助提取技术进行研究.对该提取工艺进行优化,拟建立快速提取百香果中绿原酸的生产工艺,为开发利用百香果提供参考.1仪器与试剂LC一20AT高效液相色谱仪(日本岛津公司),微波炉(美的KJ23CAN2),Y型精密电子天平JJ一200Y电子天平(上海精密科学仪器有限公司),超声波清洗仪,SYZ一550石英亚沸高纯水蒸馏器(金坛市品玻实验仪器厂),聚乙烯消解罐等.绿原酸标准品(纯度为98.26%,陕西绿清生物工程有限公司生产,批号为HK090910),正己烷(AR),乙酸乙酯(AR),无水乙醇(AR),甲醇(GR),乙腈(GR),二次蒸馏水(经0.45m水系滤膜过滤).百香果(原产于广东省韶关市乳源县).2实验方法2.1微波提取百香果中的绿原酸准确称取3.0000g百香果果肉,分别用正己醇,乙酸乙酯萃取,过滤,把滤渣连同滤纸置于微波消解罐收稿日期:201l一1126基金项目:韶关学院科研立项项目(韶学院(2009)150号).作者简介:丘秀珍(1982一),女,广东韶关人,韶关学院化学与环境T程学院讲师,主要从事色谱分析研究?32?韶关学院?自然科学2012钜中,加入一定浓度的乙醇溶剂后放入微波炉内,设定适当的微波时间及微波功率加热提取.提取结束后取出消解罐,待冷却后,减压抽滤,收集滤液.滤液用高效液相色谱法测定其中绿原酸的含量,计算绿原酸的提取得率.2_2百香果中绿原酸微波提取工艺的优化本研究通过考察乙醇提取剂浓度,料液比,微波功率,提取时间四个因素的单因素实验,由单因素实验结果各选出三水平作正交实验,对绿原酸提取工艺进行优化.按L9(3)正交表进行试验,选取因素水平如表1所示.表1微波提取因素水平表3结果与分析3.1乙醇体积分数的选择固定微波功率为中火,提取时间为4min,料液比1:1O.改变乙醇溶剂的浓度进行系列研究,测定结果如图1所示.结果表明,乙醇溶剂的体积分数越大,绿原酸提取得率越高.原因是乙醇浓度越高,溶剂极性与绿原酸极性越接近,根据相似相溶的原理越有利于绿原酸溶解.但乙醇浓度大于80%后,绿原酸提取得率增加不大,为减少乙醇溶剂用量,倡导绿色化学理念,乙醇溶剂体积分数8O%为宜.菌辎oI零n釜n位n0lO.2040608090中低火中火中高火高火乙醇体积/%图1不同乙醇浓度对提取率的影响3_2微波功率对熊果酸提取得率的影响微波功率图2不同微波功率对提取率的影响固定乙醇浓度为8O%,提取时间为4rain.料液比1:10.改变微波提取功率,测得提取结果与提取率的关系如图2所示.图2结果表明.微波功率在中火时绿原酸的提取率最高.当微波功率高于中火时,绿原酸的提取得率反而降低,可能原因是微波功率太大,水分子吸收的微波能量过高,在植物细胞内部形成的内热源过于强烈,导致细胞壁破裂后溶剂分子迅速蒸发.绿原酸等有效成分来不及从细胞中流出来进入溶剂中6.微波功率过小,则微波作用发挥不完全,绿原酸不能完全提取到溶剂中.3.3提取时间对提取得率的影响固定乙醇体积分数为80%,微波功率为中火,料液比1:10.改变提取时问对绿原酸提取得率的影响见图3.图3表明,当微波提取时问为4min时,绿原酸的提取得率最高.当提取时间超过4min时,随着微波加热时间的增加,提取得率会逐渐减小.微波时间对绿原酸提取率的影响与微波功率作用原理相似_6.若微波作用时间太短,则微波作用不完全,绿原酸提取率低;若微波作用时间过长,微波能量过高,细胞内部形成的内热源过于强烈,导致细胞壁破裂后水分子迅速蒸发,绿原酸来不及从细胞中释放到溶剂中,使提取率降低.第2期丘秀珍.等:微波辅助提取百香果中绿原酸的工艺研究.33.06n05n04水.3鬟n02n0lOI-2inmin钿in提取时间图3不同微波时间对提取率的影响3.4料液比对绿原酸提取得率的影响霉,册甾./._l_料藏比图4不同料液比对提取率的影响在固定微波功率为中火,提取时间为4rain,乙醇溶液体积分数为80%的条件下,改变百香果与提取剂的体积比0得料液比对绿原酸提取得率的影响如图4.研究得出,当料液比为1:10时,绿原酸提取得率较大,再提高溶剂用量,绿原酸提取得率反而降低.3.5绿原酸提取工艺条件的确定在考察了乙醇提取剂浓度,料液比,微波功率,提取时间四个单因素对绿原酸提取率影响的基础上,根据单因素实验结果各选出三水平(如表1)进行正交实验,结果见表2.表2微波提取法的正交试验结果注:K为l司一水平的绿原酸峰面积之和,k为同一水平的绿原酸峰面积的平均值.R为极差.从表2结果可以看出,各因素对绿原酸的提取得率均有影响.比较结果值可以看出,四个因素对百香果中绿原酸的提取得率的影响顺序为:溶剂浓度>料液比>微波功率>提取时间.由测定结果可知绿原酸最优的提取条件为:C2B3A3D3,即料液比为1:10,乙醇体积分数为80%,微波功率为中高火,微波提取时间为2min,在最佳工艺条件下,绿原酸的提取得率为0.053%.4结论本研究系统考察了微波功率,提取时间,乙醇提取剂浓度,料液比四个单因素对绿原酸提取率的影响,2012根据单因素实验结果各选出三水平作正交实验,对百香果中绿原酸的微波提取工艺条件进行了优化.确定其最优提取条件为:微波功率中高火,微波时间2min,乙醇提取液浓度80%,料液比1:10,在这工艺条件下,绿原酸的提取得率为0.053%.微波辅助提取法具有提取时间短,提取效率高,溶剂用量少等优点,符合绿色,环保的理念,具有广阔的应用前景.参考文献:1郎进宝,徐本标,毛贵飞.名贵水果一百香果J.上海农业科技,2005(5):68.2何仁,黄永春,马月飞,等.超声辅助提取百香果果核中植物油的研究J.食品科学,2008,29(10):218222.3何东梅,刘红星,黄初升,等.百香果籽挥发油的提取研究J.中国酿造,2010,16(3):150152.4吴婕.高效液相色谱法测定龟苓膏中的绿原酸J.光谱实验室,2010,27(1):254256.5陈亚妮,张军民.微波萃取技术研究进展J.应用化工,2010,39(2):270272.6刘艳芳,安广杰.微波辅助提取夏枯草中熊果酸的工艺J.安徽农业科技,2007,35(34):941942.7程谦伟,孟陆丽,何仁,等.响应面优化微波辅助提取百香果籽油工艺研究J.粮食与油脂,2010(5):2022.8房李艳,赵亚洲,李军海.微波辅助浸提杜仲中绿原酸的工艺研究J.江苏调味副食品,2010,27(1):39-42.9田吉,何兵,李春红.HPLC法同时测定杜仲叶中绿原酸和芦丁含量J.泸州医学院.2010,33(5):490-493.10李开泉,熊知行.超声波对枇杷叶中熊果酸醇提效果的考察J.江苏农业科学,2009(2):251252.11陈永剐,林励,魏燕华.超声波提取法与索氏提取法提取化橘红柚皮苷的比较研究【J.中药新药与临床药理,2008,19(4)309-311.StudyonextractingchlorogenicacidfrompassifloraeduistbymicrowaveextractionQIUXiuzhen.HEMu-zhen(CollegeofChemistryandEnvironmentEngineering,ShaoguanUniversity,Shaoguan512005,Guangdong,China)Abstract:ThepaperstudiesthetechniqueconditionsforextractingchlorogenicacidfromPassifloraedutbyMicrowaveextraction-HPLC.AdoptingthemethodoforthogonaltestwithL9(3),theextractionconditionsforextractingchlorogenicacidfromPassifloraedutarediscussed,andsuchinfluencingfactorsasmicrowavepower,extractiontime,solventconcentrationandtheratioofmaterialtoliquidwerestudied.TheresultsshowthattheoptimumtechnologyconditionsforextractingchlorogenicacidfromPassifloraedutbymicrowaveassistedmethodareasfollows:microwavepowerofmiddlehighfire,extractiontimeof2min,volumef