李良玉宋大巍刁靜靜賈鵬禹張麗萍,(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)國家雜糧工程技術(shù)研究中心,大慶 69)(東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,哈爾濱50040)(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,大慶 69)
紫砂蕓豆花色苷的超聲/微波協(xié)同提取研究及其組成分析
李良玉1,2宋大巍3刁靜靜1賈鵬禹1張麗萍1,3
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)國家雜糧工程技術(shù)研究中心1,大慶 163319)
(東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,哈爾濱2150040)
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院3,大慶 163319)
以東北紫砂蕓豆為原料,采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)研究超聲/微波協(xié)同提取紫砂蕓豆中花色苷的工藝參數(shù),并采用液質(zhì)連用色譜法對(duì)提取物進(jìn)行不同濃度乙醇洗脫,進(jìn)行組分分析。結(jié)果表明,超聲/微波協(xié)同提取紫砂蕓豆花色苷的有效工藝參數(shù)為:微波功率251 W,液料比13.7 mL/g,提取時(shí)間24.9 min。不同濃度乙醇洗脫液的色譜分析發(fā)現(xiàn),提取物中主要有5種花色苷物質(zhì),其中天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷含量較高,且主要集中在40%乙醇洗脫液中。本研究為大孔樹脂純化紫砂蕓豆花色苷提供了參考,為紫砂蕓豆花色苷的提取加工及工業(yè)應(yīng)用提供依據(jù)。
紫砂蕓豆 花色苷 超聲/微波協(xié)同提取 組成分析
蕓豆,又名菜豆,豆科菜豆屬 (Phaseolus uvlgarisL.),原產(chǎn)中北美洲的墨西哥,我國16世紀(jì)末開始引種栽培,并開始進(jìn)行種質(zhì)的改良和雜交形成我國特有的品種[1-2]。目前黑龍江省是我國出產(chǎn)蕓豆品種數(shù)量最多的省份,主要品種有奶花蕓豆、紫花蕓豆、小白蕓豆、深紅蕓豆、中白蕓豆、黑蕓豆和紫砂蕓豆等[3]。蕓豆含有凝集素、尿素酶、功能性蛋白、皂甙、花色苷等功能成分,其具有提高人體自身的免疫能力,促進(jìn)新陳代謝,降低血脂等功能特性[4]。目前,對(duì)蕓豆的研究主要集中在蕓豆淀粉、蕓豆凝集素、異黃酮、低聚糖、蕓豆蛋白等制取與功能特性研究[5-8],在蕓豆花色苷的制取及其組分分析等研究還鮮有報(bào)道。因此,研究紫砂蕓豆花色苷的高效提取工藝以及花色苷提取物的組成對(duì)蕓豆的深度開發(fā)利用具有重要意義。
超聲/微波協(xié)同提取技術(shù)研究已有先例,王傳虎等[9]進(jìn)行了微波-超聲協(xié)同提取廢棄綠豆種皮中綠色素的研究、盛瑋等[10]進(jìn)行了超聲一微波協(xié)同提取超級(jí)黑糯玉米芯色素的工藝研究、馬合木提·買買提明等[11]進(jìn)行了超聲-波協(xié)同萃取蕪菩籽中總黃酮提取工藝的研究均取得了良好的提取效果。目前,還沒有進(jìn)行紫砂蕓豆花色苷提取方面的研究,本文針對(duì)紫砂蕓豆花色苷提取技術(shù)的研究,采用超聲/微波協(xié)同提取法、色譜分離純化技術(shù),對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化高效提取,開發(fā)紫砂蕓豆的高效能夠提供一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。
1.1 材料與試劑
紫砂蕓豆:黑龍江省黑河市。
1.2 儀器與設(shè)備
Pharo300紫外可見光分光光度計(jì):默克密理博;TGL16M高速臺(tái)式離心機(jī):YINGTAI INSTRUMENT;CW-2000型超聲/微波協(xié)同提取儀:上海新拓微波溶樣測試技術(shù)有限公司;RPL-ZD10裝柱機(jī):Column packing device;制備色譜系統(tǒng)500 mm×1.5 mm:國家雜糧工程技術(shù)研究中心;酸度計(jì)S220K:梅特勒·托利多;ME104電子天平:梅特勒·托利多;HPLC 1100 SERIES離子阱6310液質(zhì)聯(lián)用儀:美國Agilent。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 紫砂蕓豆花色苷的提取
取一定量紫砂蕓豆,精選除雜,粉碎過篩,得到200微米粒度的粉末狀蕓豆粉。采用60%的乙醇(添加0.6%的鹽酸)溶液為提取劑,將蕓豆粉樣品浸泡在提取劑中,并置于超聲/微波協(xié)同提取儀中進(jìn)行不同微波功率、不同提取時(shí)間、不同料液比、不同溫度下的提取,之后進(jìn)行離心、過濾,最終得到紫砂蕓豆花色苷粗提液[12]。
1.3.2 紫砂蕓豆花色苷吸光度的測定
取提取后的紫砂蕓豆乙醇提取溶液,在紫外-可見分光光度計(jì)波長范圍為200~600 nm內(nèi)進(jìn)行掃描,測得其可見吸收光譜圖,選取可見吸收光譜中的明顯吸收峰進(jìn)行紫砂蕓豆花色苷吸光值的測定,并作為測定最佳工藝條件標(biāo)準(zhǔn)。
1.3.3 超聲/微波協(xié)同提取紫砂蕓豆花色苷試驗(yàn)
1.3.3.1 不同微波功率下提取紫砂蕓豆花色苷試驗(yàn)
稱取制備的紫砂蕓豆粉10 g,按照1.3.1的提取技術(shù)路線進(jìn)行提取操作。設(shè)定提取時(shí)間20 min,液料比20 mL/g,微波功率分別為100、200、300、400、500 W 5個(gè)水平,平行試驗(yàn)5次(n=5)。提取完成后提取液稀釋10倍,測定其吸光度,進(jìn)而計(jì)算出不同微波功率下紫砂蕓豆花色苷的提取率。
1.3.3.2 不同液料比時(shí)提取紫砂蕓豆花色苷試驗(yàn)
稱取制備的紫砂蕓豆粉10 g,按照1.3.1的提取技術(shù)路線進(jìn)行提取操作。設(shè)定提取時(shí)間20 min,微波功率為200 W,液料比分別為10、15、20、25、30、35、40 mL/g,平行試驗(yàn)5次(n=5)。將液料比統(tǒng)一調(diào)配至20 mL/g后,提取液稀釋10倍,測定其吸光度,進(jìn)而計(jì)算出不同料液比下紫砂蕓豆花色苷的提取率。
1.3.3.3 不同浸提時(shí)間提取紫砂蕓豆花色苷試驗(yàn)
稱取制備的紫砂蕓豆粉10 g,按照1.3.1的提取技術(shù)路線進(jìn)行提取操作。設(shè)定微波功率200 W,液料比20 mL/g,取時(shí)間分別為5、10、15、20、25 min,平行試驗(yàn)5次(n=5)。提取完成后提取液稀釋10倍,測定其吸光度,進(jìn)而計(jì)算出不同提取時(shí)間下的紫砂蕓豆花色苷的提取率。
1.3.3.4 響應(yīng)面法優(yōu)化工藝參數(shù)
在微波功率、液料比、提取時(shí)間等單因素試驗(yàn)里選擇每個(gè)因素中最佳的數(shù)據(jù)作為響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)的參數(shù),根據(jù)二次回歸組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,以紫砂蕓豆花色苷吸光度為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)微波功率、液料比、提取時(shí)間3個(gè)因素的響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。
表1 因素水平編碼表
1.3.4 紫砂蕓豆花色苷的純化
利用響應(yīng)面法優(yōu)化的工藝參數(shù)進(jìn)行紫砂蕓豆花色苷的提取,對(duì)此提取液利用制備色譜進(jìn)行提純首先進(jìn)行飽和吸附,進(jìn)料流速為2.0 mL/min。飽和吸附后用去離子水進(jìn)行沖洗,以去除雜質(zhì),沖洗流速2.0 mL/min,沖洗2~3倍柱體積,然后依次用40% 60%、80%乙醇洗脫劑進(jìn)行梯度洗脫,分別收集洗脫劑進(jìn)行測定,洗脫流速2.0 mL/min,洗脫劑(乙醇溶液)用量為2~3倍柱體積,收集洗脫液,洗脫液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮,濃縮液用于檢測花色苷的化學(xué)組成。
1.3.5 紫砂蕓豆花色苷的組成初步鑒定
本研究采用液-質(zhì)聯(lián)用色譜的測定方法對(duì)紫砂蕓豆花色苷的組成進(jìn)行初步鑒定。液-質(zhì)聯(lián)用色譜條件如下:
液相色譜條件:色譜柱Kromasil-C18(250 mm× 4 mm,5 μm);流動(dòng)相A:2.0%甲酸溶液,流動(dòng)相B 含2%甲酸的54%乙腈溶液;洗脫程序:0~1 min 10%B,1~17 min:10%~25%B;流速:1.0 mL/min進(jìn)樣量30 μL,柱溫度30℃,檢測波長525 nm。
質(zhì)譜條件:電噴霧電離源,正離子模式監(jiān)測,電噴霧壓力35 psi,干燥氣流量為10 L/min,干燥氣溫度325℃,m/z設(shè)置范圍100~1 000[13]。
2.1 紫砂蕓豆花色苷光譜特性的測定結(jié)果
圖1是紫砂蕓豆花色苷提取物在紫外光譜條件下的光譜特性(吸光度)測定結(jié)果。由圖1可以看出紫砂蕓豆乙醇提取物紫外-可見光吸收光譜中含有2個(gè)明顯的吸收峰,符合黃酮類物質(zhì)的吸收光譜特征。此外,紫砂蕓豆乙醇提取物的紫外-可見光吸收光譜曲線在520 nm處有最大吸收峰,符合花色苷類物質(zhì)在可見光范圍內(nèi)最大吸收峰在500~500 nm之間的特征。因此,可以初步鑒定本試驗(yàn)提取的紫砂蕓豆乙醇提取物為花色苷類物質(zhì),選擇可見光范圍內(nèi)最大吸收波長520 nm作為吸光度測定波長。
圖1 紫砂蕓豆花色苷的紫外-可見光吸收光譜曲線
2.2 超聲/微波協(xié)同提取紫砂蕓豆花色苷結(jié)果與分析
2.2.1 微波功率對(duì)紫砂蕓豆花色苷提取率的影響
試驗(yàn)采用Statistical Analysis System(SAS)8.2統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行One-Way-ANOVA分析以及Duncan分析,在研究微波功率的五點(diǎn)三次重復(fù)的因素分析中P<0.000 1,相關(guān)系數(shù)=0.924,說明微波功率對(duì)紫砂蕓豆花色苷的提取有顯著影響。由圖2可知隨著微波功率的增大,紫砂蕓豆花色苷的吸光度呈現(xiàn)上升趨勢。在100~300 W時(shí),呈現(xiàn)上升的趨勢,超過300 W后有下降趨勢。因?yàn)椋?dāng)微波功率在100~300 W時(shí),微波功率不足傳質(zhì)能力不足。微波功率超過300 W后會(huì)引起花色苷黃酮類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,導(dǎo)致吸光度下降影響花色苷的提取。因此,本研究選擇響應(yīng)面優(yōu)化微波功率范圍為在以300 W為中心200 W到400 W之間。
圖2 不同提取條件與紫砂蕓豆花色苷提取的關(guān)系
2.2.2 液料比對(duì)紫砂蕓豆花色苷提取的影響
試驗(yàn)采用SAS 8.2統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行One -Way-ANOVA分析以及Duncan分析,在研究提取液料比的七點(diǎn)三次重復(fù)的因素分析中P<0.000 1,相關(guān)系數(shù)=0.951,說明提取液料比對(duì)紫砂蕓豆花色苷的提取有顯著影響。由圖2可以看出,隨著提取液料比的不斷增大,紫砂蕓豆花色苷的吸光度值呈現(xiàn)上升的趨勢,這是由于少量溶劑很快溶解花色苷達(dá)到飽和,擴(kuò)散推動(dòng)力降低,當(dāng)溶劑量足夠大時(shí),對(duì)提取基本無阻礙,OD值逐漸提高;當(dāng)液料比達(dá)到20 mL/g后,吸光度趨于平衡并有下降趨勢分析原因可能是隨著液料比的升高,其他成分的溶出也相對(duì)增多,從而抑制了紫砂蕓豆花色苷的溶出,從而影響紫砂蕓豆花色苷的提取。因此,本試驗(yàn)選擇響應(yīng)面優(yōu)化提取液料比范圍為在以25 mL/g為中心,20 mL/g到30 mL/g之間。
2.2.3 提取時(shí)間對(duì)紫砂蕓豆花色苷提取的影響
試驗(yàn)采用SAS 8.2統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行One-Way-ANOVA分析以及Duncan分析,在研究提取時(shí)間的五點(diǎn)三次重復(fù)的因素分析中P<0.000 1,相關(guān)系數(shù)=0.967,說明提取時(shí)間對(duì)紫砂蕓豆花色苷的提取有顯著影響。由圖2可知隨著提取時(shí)間的延長,紫砂蕓豆花色苷吸光度呈現(xiàn)上升趨勢。在5~15 min時(shí),提取率呈現(xiàn)快速上升的趨勢,在提取15 min左右達(dá)到最大,超過20 min有下降的趨勢,這可能是因?yàn)槌晻r(shí)間過長,導(dǎo)致影響了花色苷的穩(wěn)定性,會(huì)使紫砂蕓豆花色苷產(chǎn)生部分降解,破壞紫砂蕓豆花色苷結(jié)構(gòu),影響其生物活性。因此,本試驗(yàn)選擇15 min為中心點(diǎn)10 min到20 min之間進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。
2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)的結(jié)果與分析
2.3.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析
基于單因素試驗(yàn)結(jié)果確定的最佳條件,以微波功率/W,液料比/mL/g,提取時(shí)間/min,這3個(gè)因素為自變量(分別以X1、X2、X3表示),以紫砂蕓豆花色苷吸光度為響應(yīng)值設(shè)計(jì)3因素共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的三元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn),保證試驗(yàn)點(diǎn)最少前提下提高優(yōu)化效率,運(yùn)用SAS 8.2軟件處理,試驗(yàn)結(jié)果見表2。
采用SAS 8.2統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)優(yōu)化試驗(yàn)進(jìn)行響應(yīng)面回歸分析(RSREG),回歸方程以及回歸方程各項(xiàng)的方差分析結(jié)果見表3,二次回歸參數(shù)模型數(shù)據(jù)如表4所示。
由表3可以看出:二次回歸模型的F值為10.41,模型R2為0.921 3,<0.01,大于在0.01水平上的F值,而失擬項(xiàng)的F值為4.36,小于在0.05水平上的F值,說明該模型擬和結(jié)果好。一次項(xiàng)、二次項(xiàng)和交互項(xiàng)的F值均大于0.01水平上的F值,說明其對(duì)提取率有顯著的影響。
表2 試驗(yàn)安排表以及試驗(yàn)結(jié)果
表3 回歸方程各項(xiàng)的方差分析表
以紫砂蕓豆花色苷的吸光度為響應(yīng)值,得出微波功率,液料比,提取時(shí)間的編碼值為自變量的三元二次回歸模型為:
Y=-4.710+0.003 5X1+0.278X2+0.136X3+ 0.000 003 3X12-0.000 073 5X1X2-0.000 095X1X3-0.004 13X2-0.003 17XX-0.001 81X2
2233
2.3.2 交互作用分析
采用降維分析法研究其他兩因素條件固定在零水平時(shí),有交互作用的兩因素對(duì)紫砂蕓豆花色苷得率的影響。圖3是SAS8.2軟件繪出三維曲面及其等高線圖,對(duì)這些因素中交互項(xiàng)之間的交互效應(yīng)進(jìn)行分析。
圖3 Y=f(X2,X3)的響應(yīng)曲面圖及其等高線圖
由圖3可以看出,響應(yīng)曲面坡度相對(duì)較大,等高線呈橢圓形,表明液料比和處理時(shí)間兩者交互作用顯著。由等高線可知,沿處理時(shí)間方向等高線密集而液料比方向等高線相對(duì)稀疏,說明處理時(shí)間比液料比對(duì)響應(yīng)值峰值的影響大。當(dāng)處理時(shí)間在20~25 min, 液料比在10~15 mL/g范圍內(nèi),兩者存在顯著的增效作用,紫砂蕓豆花色苷提取率隨2個(gè)因素的增加而增加,當(dāng)處理時(shí)間在25~30 min,液料比在15~20 mL/g范圍內(nèi),紫砂蕓豆花色苷提取率隨個(gè)因素的增加而減小。
2.3.3 最優(yōu)提取條件確定
為了進(jìn)一步確證最佳點(diǎn)的值,采用SAS軟件的Rsreg語句對(duì)試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行響應(yīng)面典型分析,以獲得最大提取效果時(shí)的條件。提取率最高時(shí)的微波功率,處理時(shí)間,液料比的具體值分別為:251 W,24. min,13.7 mL/g,該條件下得到的最大的吸光度為0.32。按照最優(yōu)提取條件進(jìn)行試驗(yàn),重復(fù)3次(n= 3)。結(jié)果紫砂蕓豆花色苷的最大吸光度為0.32± 0.02,試驗(yàn)值與模型的理論值非常接近,可見該模型能夠較好的反映出超聲/微波協(xié)同提取紫砂蕓豆花色苷的條件。
表4 二次回歸模型參數(shù)表
2.4 紫砂蕓豆花色苷的組成初步鑒定
表5、表6、表7是不同濃度乙醇洗脫液中紫砂蕓豆花色苷的組成成分分析結(jié)果。
表5 40%乙醇洗脫液的液質(zhì)檢測分析結(jié)果
表6 60%乙醇洗脫液的液質(zhì)檢測分析結(jié)果
表7 80%乙醇洗脫液的液質(zhì)檢測分析結(jié)果
由表5、表6、表7可以看出紫砂蕓豆花色苷的種類主要有5種,分別為天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷、天竺葵-3,5-二葡萄糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖-5阿拉伯糖;其中天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷含量較高,這與文獻(xiàn)[14-16]所述基本一致。同時(shí)根據(jù)文獻(xiàn)[14]所述天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷具有重要的生理活性,因此,應(yīng)將紫砂蕓豆花色苷的研究集中在天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷的純化方面。通過研究發(fā)現(xiàn)紫砂蕓豆花色苷的主要成分天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷主要集中在40%乙醇洗脫液中,因此,在進(jìn)行大孔樹脂純化紫砂蕓豆花色苷的過程中,可以先用40%的乙醇沖洗得到高純度的天竺葵素-3-葡萄糖苷和芍藥素-3-葡萄糖苷,然后再利用高濃度的乙醇沖洗去除雜質(zhì)。
本研究以雜糧紫砂蕓豆為原料進(jìn)行紫砂蕓豆花色苷的提取,通過超聲/微波協(xié)同提取工藝的優(yōu)化花色苷類物質(zhì)的提取率增加10%左右,這與文獻(xiàn)[9-11]研究結(jié)果基本一致。并通過對(duì)紫砂蕓豆花色苷組成的成分,發(fā)現(xiàn)紫砂蕓豆花色苷中花色苷組成與藍(lán)莓花色苷相似,主要成分為天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷。因此,本研究認(rèn)為可以利用紫砂蕓豆代替藍(lán)莓果進(jìn)行花色苷的高效、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。此外,通過液質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)紫砂蕓豆花色苷中的天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷相對(duì)集中,主要存在于40%乙醇洗脫液中,在純化過程中可以先用40%乙醇進(jìn)行洗脫得到高純度的紫砂蕓豆花色苷,再利用高濃度的乙醇去除雜質(zhì)。根據(jù)這一特征結(jié)合國家先進(jìn)的模擬移動(dòng)床色譜分離技術(shù)原理,可以設(shè)計(jì)模擬移動(dòng)床色譜純化紫砂蕓豆花色苷的工藝參數(shù),優(yōu)化技術(shù)參數(shù),最終實(shí)現(xiàn)紫砂蕓豆花色苷可以實(shí)現(xiàn)效率、連續(xù)化的生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)紫砂蕓豆花色苷的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
4.1 紫砂蕓豆花色苷最佳提取工藝參數(shù)為:微波功率251 W,液料比13.7 mL/g,提取時(shí)間24.9 min,該條件下得到的最大的吸光度為0.32。按照試驗(yàn)優(yōu)化后的提取條件試驗(yàn),紫砂蕓豆花色苷的最大吸光度為0.32±0.02,此條件下的試驗(yàn)值與預(yù)測值基本相符。可以認(rèn)為本研究建立的模型能夠較好的反映出超聲/微波協(xié)同提取紫砂蕓豆花色苷的條件。
4.2 紫砂蕓豆花色苷的種類主要有5種花色苷物質(zhì),其中天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷含量較高,研究發(fā)現(xiàn)紫砂蕓豆花色苷天竺葵素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷主要集中在40%乙醇洗脫液中。
[1]Kaur S,Singh N,Sodhi N S,et a1.Diversity in properties of seed and flour of kidney bean germplasm[J].Food Chemistry,2009,117(2):282-289
[2]Zhou Y,Hoover R,Hu Q.Relationship between α-amylase degradation and the structure and physicochemical properties of legume starches[J].Carbohydrate Polymers,2004,57:299-317
[3]吳葉.云南白蕓豆幾種活性物質(zhì)的分離提取及部分性質(zhì)的研究[D].昆明:云南師范大學(xué),2008 Wu Ye.Seperation and Extraction of Some Functional Substances from Yunnan White Kidney Bean and Research of Its Partial Properties[D].Kunming:Yunnan Normal University,2008
[4]杜雙奎,王華,聶麗潔.蕓豆淀粉理化特性研究[J].中國糧油學(xué)報(bào),2012,27(8):31-35 Du Shuangkui,Wang Hua,Nie Lijie.Study on Physical and Chemical Properties of Kidney Bean Starch[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2012,27(8):31-35
[5]楊紅丹,杜雙奎,周麗卿,等.3種雜豆淀粉理化特性的比較[J].食品科學(xué),2010,31(21):186-190 Yang Hongdan,Du Shuangkui,Zhou Liqing,et al.Comparative Physico-chemical Properties of Starches from Three Kinds of Legumes[J].Food Science,2010,31(21):186-190
[6]Hoover R,Ratnayake W S.Starch characteristics of black bean,chick pea,lentil,navy bean and pinto bean cultivars grown in Canada[J].Food Chemistry,2002,78:489-498
[7]Hoover R,Manuel h.A comparative study of the physicochemical properties of starches from two lentil cultivars[J]. Food Chemistry,l995,53:275-284
[8]李強(qiáng)雙.蕓豆淀粉的提取、理化性質(zhì)及應(yīng)用研究[D].大慶:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2013 Li Qiangshuang.Research on starch extraction of the kidney bean、physieo-chemical properties and application[D].Da qing:Heilongjiang Bayi Agricultural University,2013
[9]王傳虎,楊周生,秦英月,等.微波/超聲協(xié)同提取廢棄綠豆種皮中的綠色素[J].中國糧油學(xué)報(bào),2010,25(1):112-16 Wang Chuanhu,Yang Zhousheng,Qin Yingyue,et al.Extraction of Green Pigment in Mung Bean Coat with Microwave -Ultrasonic Radiation[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2010,25(1):112-16
[10]盛瑋,高翔,薛建平,等.超聲一微波協(xié)同提取超級(jí)黑糯玉米芯色素的工藝研究[J].中國糧油學(xué)報(bào),2011,26 (9):38-43 Sheng Wei,Gao Xiang,Xue Jianping,et al.Study on ultrasonic-microwave synergistic extraction of pigment from super black glutinous corncob[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2011,26(9):38-43
[11]馬合木提·買買提明,賽力慢·哈得爾,麥得尼亞提·霍加.超聲-微波協(xié)同萃取蕪菁籽中總黃酮提取工藝的研究[J].中成藥,2013,35(2):417-419 Mahemuti·Maimaitiming,Sailiman·Hadeier,Maideiniyati·Huajia.Study on ultrasonic-microwave synergistic extraction of flavonoids from plentiful pu seed[J].Chinese Traditional Patent Medicine,2013,35(2):417-419
[12]李次力.黑蕓豆中花色苷色素的微波提取及功能特性研究[J].食品科學(xué),2008,29(9):299-302 LI Cili.Study on Microwave Extraction and Functional Properties of Anthocyanin Pigment from Black Kidney Bean [J].Food Science,2008,29(9):299-302
[13]趙海田.藍(lán)靛果花色普結(jié)構(gòu)表征及對(duì)輻射誘導(dǎo)氧化損傷防護(hù)機(jī)制[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2012 Zhao Haitian.Composition Identification and Protective Mechanism on Radiation Induced Oxidative Damage of Lonicera Caer Ulea Var Edulis Anthocynin[D].Haerbin:.Harbin Institute of Technology,2012
[14]陳陽,王軍華,滕利榮,等.大孔樹脂法純化紅花蕓豆色素及初步鑒定[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2007,23(6):237-241 Chen Yang,Wang Junhua,Teng Lirong,et al.Identification and purification of pigments in red speckled kidney bean (Phaseolus vulgaris L.)by macroporous resin[J].Transactions of the CSAE,2007,23(6):237-241
[15]張芳軒,張名位,張瑞芬,等.不同黑大豆種質(zhì)資源種皮花色苷組成及抗氧化活性分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(24):5088-5099 Zhang Fangxuan,Zhang Mingwei,Zhang Ruifen,et al. Comparative analysis of the anthocyanin profiles and antioxidant activity of seed coats from different black soybean germplasm resources[J].Scientia Agricultura Sinica,2010,43(24):5088-5099
[16]Hye J K,Irina T,Jung M P,et al.Anthocyanins from soybean seed coat inhibit the expression of TNF-α-induced genes associated with ischemia/reperfusion in endothelial cell by NF-κB-dependent pathway and reduce rat myocardial damages incurred by ischemia and reper fusion in vivo[J].Febs Letters,2006,580:1391-1397.
Research on Ultrasonic/Microwave Synergistic Extraction of Anthocyanins from Purple Kidney Bean and Structure Identification
Li Liangyu1Song Dawei2Diao Jingjing1Jia Pengyu1Zhang Liping1,3
(National Coarse Cereals Engineering Research Center,Heilongjiang Bayi Agricultural University1,Daqing 163319)
(College of Forestry,Northeast Forestry University2,Haerbin 150040)
(College of Food,Heilongjiang Bayi Agricultural University3,Daqing 163319)
In this paper,purple kidney bean varieties from northeast of China was taken as the raw material,the ultrasonic/microwave synergistic extraction process of anthocyanins from purple bean were studied,and the structure was identified.As indicated in the results,the optimum ultrasonic/microwave synergistic extraction process parameters of anthocyanins from purple kidney bean were shown as following:microwave power 251 W,liquid to solid ratio 13.7 mL/g,extraction time 24.9 min.Chromatographic analysis of ethanol eluent with different concentration showed that there were mainly five kinds of anthocyanins substances,in which pelargonidin 3-glucoside,peony-3-glucoside were higher by of different concentration ethanol elution liquid quality analysis,pelargonidin3-glucoside,peony prime3-glucoside mainly concentrated in 40%ethanol eluent.The research may provide reference for anthocyanin purification with macroporous resin,and as theory base for anthocyanin process and its industrial application.
purple kidney bean,anthocyanins,ultrasonic/microwave synergistic extraction,structure identification
TS214.9
A
1003-0174(2017)03-0018-07
國家科技支撐計(jì)劃(2011FU125X07)
2015-06-30
李良玉,男,1982年出生,副研究員,雜糧活性成分提純與應(yīng)用
張麗萍,女,1957年出生,教授,天然活性物質(zhì)提純與應(yīng)用