張春紅，許 寧，楊 悅，劉長江

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽110866)

微波輔助法提取野生軟棗獼猴桃莖黃酮的工藝優(yōu)化

張春紅，許 寧，楊 悅，劉長江*

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽110866)

研究了微波輔助法提取野生軟棗獼猴桃莖黃酮類化合物的工藝條件。通過單因素實驗分別考察微波功率、提取時間、乙醇濃度、料液比對黃酮提取率的影響，以軟棗獼猴桃莖黃酮的提取率為指標(biāo)，根據(jù)單因素實驗結(jié)果設(shè)計正交實驗，得出微波輔助法提取的最佳工藝條件:微波功率為300W，乙醇濃度為70%，料液比為1∶32，提取時間為5min，此條件下軟棗獼猴桃莖黃酮提取率為1.80%。

野生軟棗獼猴桃莖，黃酮類化合物，微波，工藝優(yōu)化

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

軟棗獼猴桃莖 遼寧省本溪市;化學(xué)試劑 國產(chǎn)，分析純。

U2910紫外可見分光光度計 日本HITAcHI公司;HD-5電腦紫外檢測儀 上海滬西分析儀器廠; RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;HL-2B恒流泵 上海滬西分析儀器廠;5805高速冷凍離心機 德國INVESTMENT公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;DHG電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實驗設(shè)備有限公司;MAS-I微波爐上海新儀微波化學(xué)科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 稱取1.00g軟棗獼猴桃莖樣粉置于錐形瓶中，以一定濃度的乙醇溶液為提取劑，設(shè)定功率和提取時間(每間隔1min微波1次，每次作用1min)微波提取。提取液稍冷卻后在4℃條件下，以6000r/min離心10min，過濾，去除濾渣，所得濾液減壓濃縮，再用60%乙醇定容于100mL容量瓶，所得樣液待測。

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 脂肪、色素等雜質(zhì)的脫除 索氏提取法。

1.2.2.2 軟棗獼猴桃莖樣粉的制備 將軟棗獼猴桃鮮莖洗凈，剪段，在40℃條件下烘干，取出用粉碎機粉碎，經(jīng)石油醚脫脂脫色后烘干至無殘留，得到軟棗獼猴桃莖樣粉，置于低溫避光處保存。

1.2.3 正交實驗

表1 微波法提取因素及水平

1.2.4 提取率測定 總黃酮含量的測定：Al(NO3)3-NaNO2法［6］。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定

采用Al(NO3)3-NaNO2法，以蘆丁濃度X(mg/mL)為橫軸，以吸光度A為縱軸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為A=0.0083X+0.0052，R2=0.9992。

2.2 微波輔助提取的單因素實驗

2.2.1 微波功率對黃酮提取率的影響 準(zhǔn)確稱取6份1.00g軟棗獼猴桃莖樣粉，在料液比為1∶28(樣粉質(zhì)量∶乙醇體積)，乙醇濃度為70%的條件下，設(shè)置微波功率為100～600W，微波提取3min，測定樣液黃酮濃度并計算提取率，結(jié)果見圖1。

圖1 微波功率對提取率的影響

由圖1可知，黃酮提取率隨著微波功率的增大而增大，當(dāng)微波功率為300W時，黃酮提取率達到最大值，之后微波功率繼續(xù)增大，而黃酮提取率又開始下降。微波直接作用于分子，當(dāng)微波功率增大時，分子的熱運動加快，造成提取溶劑的溫度升高，同時細(xì)胞內(nèi)的功能性成分的滲透作用也開始加強，因此細(xì)胞內(nèi)的黃酮類化合物從細(xì)胞內(nèi)部快速擴散到提取劑中［7］;而當(dāng)功率過大時，微波輻射強度過大可能使黃酮結(jié)構(gòu)破壞，綜上分析選擇微波功率300W為最適提取功率。

2.2.2 提取時間對黃酮提取率的影響 準(zhǔn)確稱取6份1.00g軟棗獼猴桃莖樣粉，在料液比為1∶28，乙醇濃度為70%，微波功率為300W條件下，分別提取1、3、5、7、9、11min，測定樣液黃酮濃度并計算提取率，結(jié)果見圖2。

圖2 提取時間對提取率的影響

由圖2可知，隨著提取時間的延長，黃酮的提取率先增大后減小，在5min時，提取率達到最大值。原因是黃酮類化合物的溶出需要一段時間，但微波時間過長會造成溶出物過多，使黃酮類化合物結(jié)構(gòu)損壞，影響測定結(jié)果。

2.2.3 乙醇濃度對黃酮提取率的影響 準(zhǔn)確稱取6份1.00g軟棗獼猴桃莖樣粉，在料液比為1∶28，微波功率為300W，乙醇濃度分別為40%、50%、60%、70%、80%、90%條件下，微波提取5min，測定樣液黃酮濃度并計算提取率，結(jié)果見圖3。

圖3 乙醇濃度對提取率的影響

由圖3可知，隨乙醇濃度增大，黃酮提取率也增大。當(dāng)乙醇濃度達到70%時，提取率最高，而后又下降。這是因為黃酮類化合物種類多，存在極性的差異，在植物體內(nèi)因存在部位不同，結(jié)合狀態(tài)和極性也不同，提取劑的濃度主要是根據(jù)被提取物的性質(zhì)及伴隨的雜質(zhì)來選擇，莖部發(fā)現(xiàn)存在苷的結(jié)合形式，高體積分?jǐn)?shù)的乙醇(90%～95%)宜于提取苷元，體積分?jǐn)?shù)60%左右的乙醇溶液適宜于提取苷類物質(zhì)［8］，因此當(dāng)乙醇濃度為70%時，軟棗獼猴桃莖中的黃酮類化合物的溶出效果較好。

2.2.4 料液比對黃酮提取率的影響 準(zhǔn)確稱取6份1.00g軟棗獼猴桃莖樣粉，分別在料液比為1∶20、1∶24、1∶28、1∶32、1∶36、1∶40，乙醇濃度為70%，微波功率為300W條件下，提取5min，測定樣液黃酮濃度并計算提取率，結(jié)果見圖4。

由圖4可知，隨著乙醇體積的增大，提取率逐漸增大后又趨于穩(wěn)定，這是因為當(dāng)提取溶劑量太少時，溶劑不能完全溶脹原料而使細(xì)胞內(nèi)的黃酮充分溶解出來［9］，但溶劑太多時又增加生產(chǎn)成本和后續(xù)實驗的難度，因此，確定1∶32～1∶36為合適的料液比。

2.3 正交實驗設(shè)計

在單因素實驗的基礎(chǔ)上，對微波功率、提取時間、乙醇濃度和料液比四個因素進行了L9(34)正交實驗，其正交實驗設(shè)計及結(jié)果見表2。

圖4 料液比對提取率的影響

表2 微波法提取正交實驗設(shè)計及結(jié)果

由表2可以看出，在微波輔助浸提的方法中，影響軟棗獼猴桃莖中黃酮類化合物提取效果中各因素的主次順序為：微波功率＞乙醇濃度＞提取時間＞料液比，得出的較優(yōu)的實驗組合為A2B2C3D2，即微波功率為300W，料液比為1∶36，提取時間為5min，乙醇濃度為70%。

表3顯示，根據(jù)方差分析的結(jié)果可知，微波功率和乙醇濃度對軟棗獼猴桃莖黃酮的提取率影響顯著，提取時間和料液比影響不顯著，考慮到節(jié)省資源降低成本，因此選擇料液比為1∶32，通過驗證實驗，在此條件下所得軟棗獼猴桃莖黃酮提取率為1.80%。

表3 方差分析

3 結(jié)論

從微波輔助提取軟棗獼猴桃莖黃酮類化合物正交實驗結(jié)果分析，四個因素對黃酮提取率的影響順序主次為微波功率＞乙醇濃度＞提取時間＞料液比，其中微波功率和乙醇濃度對黃酮提取率的影響顯著，優(yōu)化后的最佳提取工藝條件為微波功率300W，提取時間5min，乙醇濃度70%，料液比1∶32，在此條件下所得軟棗獼猴桃莖黃酮提取率為1.80%。

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Optimization of microwave-assisted extraction of flavonoids from Actinidia arguta stem

ZHANG Chun-hong，XU Ning，YANG Yue，LIU Chang-jiang*
(College of Food，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，China)

Microwave-assisted extraction of flavonoids from the stem of Actinidia arguta was explored.Effect of operation conditions on extraction ratio of flavonoids，such as microwave power，treatment time，ethanol concentration and liquid ratio were studied by using single factor test.Taking extraction ratio of flavonoids as index，orthogonal test was designed based on single factor test.Results showed that the highest extraction yield can be obtained when microwave power was 300W，treatment time was 5min，ethanol concentration was 70%and liquid ratio was 1∶32.Under the optimal extraction conditions，the extraction rate of flavonoids from Actinidia arguta stem was 1.80%.

Actinidia arguta stem;flavonids;microwave;technology optimization

TS255.1

B

1002-0306(2011)12-0335-03

野生軟棗獼猴桃系獼猴桃科，獼猴桃屬落葉大藤本植物，在我國主要分布于東北、山東、西北及長江流域，其中東北南部山區(qū)較多見［1-2］。由于黃酮類化合物具有抗病毒、抗癌、抗氧化、抗衰老、調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)、提高免疫等功能作用［3］，因此對該化合物的研究已成為國內(nèi)外研究的熱門。但完全從已開發(fā)應(yīng)用的植物中提取黃酮類化合物，資源有限，據(jù)國外研究表明，軟棗獼猴桃莖中含有的(+)-兒茶素和(-) -表兒茶素具有促進骨髓細(xì)胞增殖的功能活性［4］，并且只有當(dāng)年生的軟棗獼猴桃莖才能結(jié)果，結(jié)果后在剪枝期被剪下，造成了資源的浪費，因此軟棗獼猴桃莖是一種很有開發(fā)價值的提取黃酮類化合物的原料。微波輔助提取法是借助高頻電磁波穿透萃取媒質(zhì)到達萃取物料的內(nèi)部，使提取成分加速向提取溶劑界面擴散，從而使提取速率提高數(shù)倍，同時還可降低提取溫度，最大限度地保證提取成分的活性［5］。本文借助微波輔助法提取軟棗獼猴桃莖黃酮類化合物，并對提取工藝進行優(yōu)化，為軟棗獼猴桃莖的綜合利用和功能性食品的開發(fā)提供參考依據(jù)。

2011-04-13 *通訊聯(lián)系人

張春紅(1968-)，女，副教授，博士，主要從事植物蛋白質(zhì)、酶工程方面的研究。

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(200903013)。