劉飛 ，陳晴晴 ，李炳奇 ，楊金鳳 ，劉紅

（1石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,石河子 832003；2石河子大學(xué)理學(xué)院,石河子 832003）

新疆具有種植番茄得天獨厚的氣候條件，新疆番茄醬由于質(zhì)地優(yōu)良，已被國內(nèi)外公認(rèn)為優(yōu)良的原料產(chǎn)品。新疆番茄年加工量約占全國總產(chǎn)量的90%，成為亞洲地區(qū)最大的番茄生產(chǎn)加工和出口基地[1]。而番茄加工過程中，產(chǎn)生的大量番茄莖、葉，目前尚未被種植戶或番茄加工生產(chǎn)企業(yè)利用，一般均作為農(nóng)業(yè)廢棄物處理，這不僅污染環(huán)境，而且造成這一資源的極大浪費。

廢棄番茄莖葉具有重要的開發(fā)利用價值[2]，其提取物中主要含有番茄堿和鞣質(zhì)等活性成分[3-4]，其中鞣質(zhì)在莖葉中的含量為5%左右[5]。鞣質(zhì)又稱鞣酸，是一類復(fù)雜的高分子多酚類化合物[6-8]，具有抗感染止血及收斂作用、抗菌、抗病毒和抗齲作用[9]，能清除生物體內(nèi)過剩的自由基，維護細胞膜的流動和蛋白質(zhì)的構(gòu)象，防止輻射誘發(fā)的DNA斷裂，從而在抑制脂質(zhì)過氧化、心血管病、抗癌、抗突變、抗衰老、抗白內(nèi)障等方面有獨到功效[10-11]。

鞣質(zhì)類化合物的研究與分離提取技術(shù)進展迅速[12]，已引起了越來越多科研領(lǐng)域的關(guān)注，以藥理作用為先導(dǎo)的成分分離逐步展開，新發(fā)現(xiàn)的化合物數(shù)目不斷增多，且有很多已被證明其藥理作用，隨著分離手段的不斷提高及藥理研究的不斷深入[13-18]，鞣質(zhì)及多酚類成分將會有更加廣闊的發(fā)展前景。

國內(nèi)外對于廢棄番茄莖葉中相關(guān)化合物的研究卻很少，本試驗以廢棄的番茄莖葉為研究對象，對其提取方法進行優(yōu)化，得到最優(yōu)的提取條件，為進一步研究廢棄番茄莖葉中鞣質(zhì)類物質(zhì)提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、試劑與儀器

材料：廢棄番茄莖葉，采自新疆石河子市143團場番茄種植園。

試劑：沒食子酸 (中國藥品生物制品檢定所)、95%乙醇(A.R)、福林酚（北京奧博星生物科技有限公司）、碳酸鈉（分析純）。

儀器：LD隆達HF-2.5B超聲提循環(huán)取機；722G可見分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司生產(chǎn)；飛鴿牌臺式離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠生產(chǎn)；BüchiRotavapor旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，瑞士BüchiLabotechnikAG生產(chǎn)；HJ-4型多頭磁力攪拌器，金壇市恒豐儀器廠生產(chǎn)；BS210電子分析天平，德國Sartorius公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 供試樣品的制備

采集新疆廢棄番茄莖葉，用清水洗凈，在通風(fēng)處自然晾干，用粉碎機打碎，過30目篩，混勻，備用。

1.2.2 番茄莖葉鞣質(zhì)的含量測定

番茄莖葉鞣質(zhì)含量采用可見分光光度法[5]：以沒食子酸作為對照品，在波長760 nm處測定其吸光度，經(jīng)計算得回歸方程A=0.0831c+0.0805，R2=0.9997。

通過測定樣品溶液的吸光度計算溶液中鞣質(zhì)的含量。

1.2.3 番茄莖葉中鞣質(zhì)類化合物超聲提取的單因素實驗

1.2.3.1 乙醇濃度對提取效果的影響

精密稱取干燥恒重的粉碎的番茄莖葉（30目）5份，質(zhì)量均為 200.00 g，分別用 10%、30%、50%、70%、90%的乙醇提取，在室溫下固液比為1∶20，超聲提取2次，每次20 min，合并提取液，然后抽濾，定容，測定鞣質(zhì)的吸光度值，并計算其含量。

1.2.3.2 固液比對提取效果的影響

稱取粉碎的番茄莖葉（30目）5份，質(zhì)量均為200.00 g，固液比分別為 1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35，在室溫下用50%的乙醇超聲提取2次，每次20 min，合并提取液，然后抽濾，定容，測定鞣質(zhì)的吸光度值，并計算其含量。

1.2.3.3 超聲時間對提取效果的影響

稱取粉碎的番茄莖葉（30目）5份，質(zhì)量均為200.00 g，在室溫下用50%的乙醇超聲提取，超聲時間為：20、30、40、50、60 min，提取液抽濾，定容，測定鞣質(zhì)的吸光度值，并計算其含量。

1.2.3.4 超聲次數(shù)對提取效果的影響

稱取粉碎的番茄莖葉（30目）5份，質(zhì)量均為200.00 g，分別提取 1、2、3、4、5 次，固液比為 1∶20，每次 20 min，在室溫下，用 50%的乙醇超聲提取，提取液抽濾，定容，測定鞣質(zhì)的吸光度值，并計算其含量。

1.2.4 番茄莖葉中鞣質(zhì)類化合物超聲提取的正交設(shè)計實驗

根據(jù)單因素實驗所優(yōu)化的條件設(shè)計正交實驗，進一步優(yōu)化對提取效果影響較大的乙醇濃度（A）、超聲時間（B）、固液比（C）、超聲次數(shù)（D）4個因素，每個因素取3個水平，用L9（34）進行正交實驗設(shè)計，優(yōu)選出最佳提取工藝條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 番茄莖葉中鞣質(zhì)的提取單因素試驗

2.1.1 乙醇濃度對鞣質(zhì)提取率的影響

結(jié)果如圖1所示。由圖1可知：番茄莖葉中鞣質(zhì)的提取率隨著乙醇濃度的增大而增加，而當(dāng)濃度大于50%時鞣質(zhì)提取率開始下降。因此乙醇濃度在50%左右時鞣質(zhì)提取率最高，故選取乙醇濃度為30%、50%、70%進行正交試驗。

圖1 乙醇濃度對鞣質(zhì)提取效果的影響Fig.1 The effect of ethanol concentration on the extraction of tannin

2.1.2 固液比對鞣質(zhì)提取率的影響

結(jié)果如圖2所示。由圖2可知：在一定范圍內(nèi)，隨著固液比的增加，鞣質(zhì)提取率增大，而當(dāng)固液比大于1∶30時，鞣質(zhì)提取率幾乎不再提高。故選取1∶25、1∶30、1∶35 進行正交實驗。

圖2 固液比對鞣質(zhì)提取效果的影響Fig.2 The effect of solid-liquid ratios on the extraction of tannin

2.1.3 超聲時間的對鞣質(zhì)提取率的影響

結(jié)果如圖3所示。由圖3可知：隨著提取時間的加長，提取率的增幅不斷增加，但是當(dāng)超聲時間超過50 min后，鞣質(zhì)提取率有所下降。因此選擇40、50、60 min進行正交試驗。

圖3 超聲時間對鞣質(zhì)提取效果的影響Fig.3 The effect of extraction time on extraction of tannin

2.1.4 超聲次數(shù)對鞣質(zhì)提取率的影響

結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，隨著超聲次數(shù)的增加，鞣質(zhì)含量逐漸趨于平緩?？紤]鞣質(zhì)的提取時間過長易于分解，影響鞣質(zhì)的提取率，故選擇提取2、3、4次進行正交試驗。

圖4 超聲次數(shù)對鞣質(zhì)提取效果的影響Fig.4 The effect of extraction times on extraction of tannin

2.2 正交試驗

在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，以鞣質(zhì)的提取率為考察指標(biāo)，設(shè)計L9(34)正交試驗，試驗結(jié)果見表1。

從表1可知，超聲法提取新疆番茄廢棄莖葉中鞣質(zhì)的最佳工藝條件為A2B2C3D1，即乙醇濃度50%，每次超聲50 min，料液比1∶35，超聲提取2次。

極差分析結(jié)果表明，番茄莖葉中鞣質(zhì)的提取提取率的影響程度大小依次為：A（乙醇濃度）＞B（超聲時間）＞C（固液比）＞ D（超聲次數(shù)）。

3 結(jié)論

（1）乙醇濃度及超聲時間是影響廢棄番茄莖葉鞣質(zhì)的提取率的主要因素，確定了其番茄莖葉鞣質(zhì)最佳的提取工藝為35倍50%乙醇超聲提取2次，每次 50 min。

（2）該工藝簡單可行，且省時、高效、節(jié)能，可用于番茄廢棄莖葉中鞣質(zhì)成分的提取，為進一步研究番茄廢棄莖葉中鞣質(zhì)類物質(zhì)提供了理論依據(jù)，并增加了新疆番茄資源利用率。

[1] 陳兵.中國新疆番茄產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].新疆財經(jīng)大學(xué)學(xué)報，2011（3）：16-20.CHEN Bing.An Analysis on Current Statuts of Tomato Industry in Xinjiang[J].Journal of Xinjiang Finance and Economics University，2011（3）：16-20.

[2] Pinggulkar K，Kamat A，Bongirwar D，Microbiologcal quality of fresh leafy vegetables，salad components and readytoeat salads：an evidence of inhibition of Listeria monocytogenes in tomatoes[J].Food Sci Nutr，2001，52：15-23.

[3] 李建光，張露.番茄堿的分離純化和抑菌活性的研究[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2014，37（9）：1151-1154.LI Jianguang，ZHANG Lu.Study on separation purification and antibacterial activity of of tomatine[J].Journal of Xinjiang Medical University，2014，37（9）：1151-1154.

[4] 王瑞斌，薛成虎.國內(nèi)鞣質(zhì)生理活性研究進展[J].榆林學(xué)院學(xué)報，2010，20(2)：47.WANG Ruibin，XUE Chenghu.Progress in Studies on Physiological Activities of Tannins in China[J].Journal of YuLin University，2010，20(2)：47.

[5] 王添敏，孫曉麗，彭雪，等.胡桃楸的根、莖枝、葉和果皮中總鞣質(zhì)的含量測定[J].中國中藥雜志，2011，36(1)：32.WANG Tianmin，SUN Xiaoli，PENG Xue，et al.Determination of Total Tannins in the Roots，Branches，Leaves and Pericarps of Juglansm and Shuric[J].China Journal of Chinese Materia Medica，2011，36(1)：32.

[6] Vallverdu-queralt，A Arranz，S Medina-remon，A.Changes in phenolic content of tomato products during storage[J].Journal of Agriculture.2011，59(17)：9358-9365.

[7] Cama M，Hisil Y.Pressurised water extraction of polyphenols from pomegranate peels[J].Food Chem，2010，123(3)：878-885.

[8] 楊從軍，孟昭禮，郭景，等.番茄莖葉提取物對8種植物病原菌的生物活性初步研究[J].植物保護，2005，31(1)：28-31.YANG Congjun，MENG Zhaoli，GUO Jing，et al.A Preliminary Study on Fungistasis of the Extracts from Tomato Stems and Leaves[J].Plant Protection，2005，31(1)：28-31.

[9] 周本宏，周靜，梁藝小，等.石榴皮鞣質(zhì)對腎纖維化大鼠內(nèi)源性代謝物的影響 [J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志，2014，34（23）：2009-2013.ZHOU Benhong，ZHOU Jing，et al.Effects of Tannins in Pomegranate on Endogenous Metabolites in Rats with Renal Fibrosis[J].Chinese Journal of Hospital Pharmacy，2014，34（23）：2009-2013.

[10] 郭曉萍，尹苗，陳希文，等.石榴皮鞣質(zhì)的提取及體外抑菌活性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（3）：403-405.GUO Xiaoping，YIN Miao，et al.Extraction and Antibacterial Activity of Pomegranate Tannins[J].Jiangsu Agricultural Sciences，2011，39（3）：403-405.

[11]Haase K，Wantzen K M.Analysis and decomposition of condensedtannins in tree leaves[J].Environ Chem Lett，2008，6(2)：71-75.

[12] 邢晶晶，曹婷婷，楊帆，等.鞣質(zhì)類化合物研究的進展情況[J].黑龍江醫(yī)藥，2011，24（5）：776-780.XING Jinjin，CAO Tingting，et al.Advances in the Research on Compound Tannins[J].Heilongjiang Medicine Journal，2011，24（5）：776-780.

[13] 吳玲芳.藏藥余甘子鞣質(zhì)部位體內(nèi)成分分析[D].北京：北京中醫(yī)藥大學(xué)，2014.

[14] Naczk M，Shahidi F.Extraction and analysis of phenolics in food[J].Chromatogr A，2004，1054(1/2)：95-111.

[15] 劉剛，孫磊，喬善義.鞣質(zhì)的分離和分析方法研究進展[J].國際藥學(xué)研究雜志，2013，40（2）：172-176，202.LIU Gong，SONG Lei，QIAO Shanyi.Research Progress in Separation and Analysis Method of Tannin[J].Journal of International Pharmaceutical Research，2013，40（2）：172-176，202.

[16] 樊珍珍，熱娜·卡斯木，王曉梅，等.正交試驗優(yōu)選羅布麻葉中總鞣質(zhì)提取工藝[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2013，19(7)：13-16.GONG Zhenzhen，et al.Extraction Process of Total Tannin of Apocynum Venetum Optimized by Orthogonal Test[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae，2013，19(7)：13-16.

[17] 鄭明昱，鄭玲玲，溫麗穎.老鸛草鞣質(zhì)超聲循環(huán)提取工藝研究[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2010，16(12)：7.ZHEN Minyu，ZHEN Linlin，WEN Linyin.Study on Ultrasonic Extraction Circulation Technologies of Herba Geranium Tannins[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae，2010，16(12)：7.

[18] 秦亮，郭延生，胡俊杰，等.正交試驗法優(yōu)選甘肅沙棗總鞣質(zhì)的最佳提取工藝[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49(6)：1447-1449.QIN Liang，GUO Yansheng，HU Junjie.Optimized Extraction Process by Orthogonal Test of Total Tannin of Elaeagnus Angustifolia in Gansu[J].Hubei Agricultural Sciences，2010，49(6)：1447-1449.