吳 琳，王周利，高振鵬

（1.長(zhǎng)安銀行寶雞分行營(yíng)業(yè)部，陜西寶雞 721000；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100）

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮石榴皮，產(chǎn)自陜西省咸陽(yáng)市。

沒(méi)食子酸，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；福林酚試劑，北京索萊寶科技有限公司產(chǎn)品；無(wú)水乙醇，四川西隴化工有限公司產(chǎn)品。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平、多用高速粉碎機(jī)、電熱恒溫干燥箱、恒溫水浴鍋、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

2 試驗(yàn)方法

2.1 原料預(yù)處理

將新鮮的石榴皮洗凈，于40℃條件下進(jìn)行熱風(fēng)干燥48 h，用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60目篩后備用。

2.2 溶劑法提取石榴皮多酚單因素試驗(yàn)

2.2.1 提取溶劑的選擇

在多酚的提取方法中，溶劑提取法最為傳統(tǒng)。多酚類物質(zhì)由于極性較強(qiáng)，因此與親水性有機(jī)溶劑具有較好的互溶性，如水、乙酸乙酯、丙酮、甲醇及乙醇等試驗(yàn)確定乙醇作為提取溶劑[1-5]。

2.2.2 乙醇體積分?jǐn)?shù)的確定[6-10]

準(zhǔn)確稱取石榴皮粉末2.000 g于250 mL圓底燒瓶中，固定料液比（1∶20）、提取溫度（30℃）、提取時(shí)間（1.0 h），分別選擇體積分?jǐn)?shù)為20%，30%，40%，50%，60%的乙醇進(jìn)行回流提取。取上清液測(cè)定石榴皮總多酚含量。

2.2.3 提取溫度對(duì)石榴皮多酚得率的影響[11-14]

根據(jù)2.2.2確定乙醇體積分?jǐn)?shù)，提取溫度分別選擇30，40，50，60，70℃，測(cè)定多酚總含量。

2.2.4 提取時(shí)間對(duì)石榴皮多酚得率的影響

根據(jù)2.2.3確定提取溫度，提取時(shí)間分別選擇0.5，1.0，1.5，2.0，3.0 h，測(cè)定多酚總含量。

2.2.5 提取料液比對(duì)石榴皮多酚得率的影響

根據(jù)2.2.4確定提取時(shí)間，料液比分別選擇1∶5，1∶10，1∶20，1∶30，1∶40 （g∶mL），測(cè)定多酚總含量。

2.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化多酚提取工藝

根據(jù)提取石榴皮多酚的單因素試驗(yàn)，將多酚得率作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取乙醇體積分?jǐn)?shù)（A）、提取溫度（B）、提取時(shí)間（C）、料液比（D） 4個(gè)因素，采用L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)，優(yōu)化石榴皮多酚提取條件。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

3結(jié)果與分析

3.1 溶劑法提取石榴皮多酚單因素試驗(yàn)結(jié)果

3.1.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)石榴皮多酚提取效果的影響

乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)石榴皮多酚提取率的影響見(jiàn)圖1。

圖1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)石榴皮多酚提取率的影響

由圖1可知，石榴皮多酚提取率隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)增大呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢(shì)，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為30%時(shí)提取率最高，達(dá)到22.35%，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)增大到60%時(shí)，提取率降低到17.75%。該結(jié)果可能由于一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇易于破壞存在于多酚類物質(zhì)與多糖、蛋白質(zhì)等之間的氫鍵及疏水鍵，但體積分?jǐn)?shù)較大時(shí)，提取溶劑乙醇與石榴皮多酚之間的極性差異增大，致使提取率降低。因此最適乙醇濃度為30%。

3.1.2 提取溫度對(duì)石榴皮多酚提取效果的影響

提取溫度對(duì)石榴皮多酚提取率影響見(jiàn)圖2。

圖2 提取溫度對(duì)石榴皮多酚提取率的影響

由圖2可知，隨著提取溫度升高，石榴皮多酚提取率呈現(xiàn)先增大后略有減少的趨勢(shì)，當(dāng)溫度為50℃時(shí)提取率最高，達(dá)到22.13%。該現(xiàn)象可能由于升溫有利于分子運(yùn)動(dòng)，能夠促進(jìn)多酚物質(zhì)溶出，但溫度較高時(shí)會(huì)破壞多酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)，如發(fā)生氧化或者分解等變化，導(dǎo)致最終提取率降低。因而提取溫度選擇50℃。

3.1.3 提取時(shí)間對(duì)石榴皮提取效果的影響

提取時(shí)間對(duì)石榴皮多酚提取率影響見(jiàn)圖3。

圖3 提取時(shí)間對(duì)石榴皮多酚提取率影響

由圖3可知，石榴皮多酚提取率隨著時(shí)間增加呈現(xiàn)先增大而后減少趨勢(shì)，提取時(shí)間為1～2 h時(shí)，多酚提取率較高。這很可能是由于在一定的提取時(shí)間下，回流提取較為充足，促使多酚類物質(zhì)能夠較多的溶出。當(dāng)時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)（2～3 h），多酚提取效果變差，總多酚得率明顯減少，這可能源于石榴皮多酚的不穩(wěn)定性。考慮到經(jīng)過(guò)1 h和2 h提取的多酚得率分別為21.47%和22.04%，綜合提取效果、經(jīng)濟(jì)成本等，確定提取時(shí)間為1～2 h。

3.1.4 料液比對(duì)提取效果的影響

影響原料中多酚提取效果的因素眾多，料液比是一項(xiàng)重要因素。料液比合適時(shí)，既可以將原料中的多酚類物質(zhì)提取充分，同時(shí)又能減少提取溶劑的使用、降低成本。

料液比對(duì)石榴皮多酚提取率影響見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著料液比增大，石榴皮多酚得率也在增大，當(dāng)料液比1∶5～1∶20時(shí)，石榴皮多酚得率的增加幅度較為明顯，1∶20～1∶40時(shí)石榴皮多酚的得率增加幅度相對(duì)緩慢。說(shuō)明料液比增大到1∶20左右時(shí)，石榴皮中的多酚類物質(zhì)已經(jīng)能被充分提取，提取率接近最大值，所以料液比繼續(xù)增大時(shí)，石榴皮多酚得率沒(méi)有明顯增大，考慮到實(shí)際應(yīng)用中的節(jié)能因素，選擇料液比為1∶20較為合理。

圖4 料液比對(duì)石榴皮多酚提取率影響

3.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化石榴皮多酚提取工藝試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)3.1中提取石榴皮多酚的單因素試驗(yàn)，將多酚得率作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9（34）進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析見(jiàn)表3。

表2 正交試驗(yàn)及結(jié)果

表3 方差分析

由表2可知，根據(jù)極差R大小，影響石榴皮多酚得率的各因素主次順序?yàn)镈＞B＞A＞C，即料液比＞提取溫度＞乙醇體積分?jǐn)?shù)＞提取時(shí)間。同時(shí)，根據(jù)方差分析表可看出，料液比和提取溫度對(duì)石榴皮多酚得率影響達(dá)到極顯著，乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)石榴皮多酚得率影響達(dá)到顯著，而提取時(shí)間對(duì)石榴皮多酚得率影響為不顯著。

根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果可得，最優(yōu)試驗(yàn)組合為A1B3C3D2，即提取時(shí)的料液比1∶20（g∶mL），乙醇體積分?jǐn)?shù)20%，提取溫度50℃，提取時(shí)間2 h。按照此最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明該方法提取的石榴皮總多酚得率為23.27%。

4 結(jié)論

試驗(yàn)采用溶劑回流提取法研究了石榴皮多酚的最佳提取工藝。首先，通過(guò)文獻(xiàn)分析結(jié)合試驗(yàn)的應(yīng)用特點(diǎn)，確定了乙醇作為最佳提取溶劑，并針對(duì)影響石榴皮多酚提取效果的4個(gè)因素（乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間、料液比）進(jìn)行了單因素試驗(yàn)；其次，在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交試驗(yàn)，對(duì)提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化。

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用乙醇作為溶劑時(shí)，料液比和提取溫度是影響石榴皮多酚提取效果的主要因素，兩者的影響都達(dá)到極顯著，乙醇體積分?jǐn)?shù)的影響為顯著，而提取時(shí)間的影響不顯著。最佳提取條件為石榴皮粉（過(guò)60目篩），以1∶20（g∶mL） 的料液比經(jīng)過(guò)體積分?jǐn)?shù)20%乙醇的回流提?。ㄌ崛囟?0℃，提取時(shí)間2 h），總多酚得率提高為23.27%。參考文獻(xiàn)：

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