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        黑豆中多酚類物質(zhì)的提取及抗氧化活性檢測

        2018-12-05 13:14:08任夢瑤汪莎莎于海坤王冰玉楊延存
        現(xiàn)代食品 2018年19期

        ◎ 任夢瑤,汪莎莎,高 涵,于海坤,陳 玲,王冰玉,楊延存

        (青島工學院,山東 青島 266300)

        植物多酚(Plant polypheno1)是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的多酚類物質(zhì)[1],在植物中的含量僅次于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,主要存在于植物的皮、根、木、葉、果中。植物多酚在自然界的儲量非常豐富,含多酚較多的常見植物超過600種,在某些針葉樹皮中多酚含量達20%~40%,僅此,每年在全球形成了數(shù)以億噸的可再生綠色資源。天然抗氧化劑主要來源于植物多酚[2],而且,研究表明,植物多酚含量及種類與抗氧化性功效有關。黑大豆是我國珍稀的優(yōu)異糧油作物資源,也是較理想的保健食品原料[3],黑豆含有豐富的維生素、蛋黃素、黑色素及卵磷脂等物質(zhì)[4]。為了提高對黑豆的利用,本試驗擬對黑豆中的多酚類物質(zhì)進行提取和檢測,并進一步檢測其抗氧化能力及提取條件,從而更加全面地挖掘其營養(yǎng)利用價值。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        黑豆,購買于膠州寶龍城市廣場大潤發(fā)超市。

        1.2 儀器與設備

        750T型多功能粉碎機(鉑歐五金廠),KH5200B型超聲波清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司)、80-2電動離心機(上海梅香儀器有限公司),722N型分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司),101-3A型電熱鼓風干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52A(上海亞榮生化儀器廠)。

        1.3 試驗方法

        1.3.1 多酚提取率的測定

        分別精確量取0、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 mL和1.50 mL沒食子酸標準溶液于25 mL比色管中,再分別加入3.0 mL福林-酚試劑,搖勻靜置30 s后加入6.0 mL 12%Na2CO3溶液,最后用蒸餾水定容至25 mL,室溫下反應2 h,以0樣為空白,在760 nm下測定其吸光度,繪制標準曲線。根據(jù)標準溶液測定結(jié)果,得出多酚提取率計算回歸方程為A=82.676 C+0.002 3,R2=0.999 5,式中A為樣品吸光度值,C為樣品中多酚提取率。取樣品多酚提取液1 mL,采用和標準曲線相同的方法測定樣品中多酚含量,以沒食子酸計。

        1.3.2 多酚DPPH清除作用的測定[5-6]。

        取提取液樣品溶液4 mL于試管中,依次加入2 mL 0.2 mmol/L DPPH溶液,25 ℃水浴中反應20 min,在517 nm處測定吸光度。以蒸餾水做空白。以相同濃度維生素C作對比。

        式中,A1為4 mL樣液+2 mL DPPH對應吸光度值;A2為4 mL樣液+2 mL 95%的乙醇對應吸光度值;A3為4 mL蒸餾水+2 mL DPPH對應吸光度值。

        1.3.3 單因素試驗

        根據(jù)對不同試劑的預試驗,將黑豆以不同溶劑(30%甲醇、70%甲醇、30%乙醇、70%乙醇、蒸餾水)浸泡,在一定溫度(30、40、50、60 ℃和70 ℃)下水浴,提取一定時間(1、3、5、7 h和9 h)后,檢測多酚提取率。

        1.3.4 正交試驗

        根據(jù)單因素試驗結(jié)果對提取溫度(A)、提取時間(B)、提取溶劑(C)進行L9(33)正交試驗,以多酚提取率為評價指標,優(yōu)化多酚類物質(zhì)的提取工藝條件。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 提取溶劑對于黑豆中多酚提取率的影響

        為全面考察溶劑對于多酚提取率的影響,試驗過程對甲醇溶液、乙醇溶液進行了單獨試驗,挑選出最佳的提取濃度,與蒸餾水一起對原料中多酚進行提取比較,分析提取溶劑對提取率的影響。由圖1可知,在相同條件下,用30%甲醇提取黑豆中多酚類物質(zhì),提取率最高,其次為蒸餾水與30%乙醇。

        圖1 提取溶劑對于黑豆中多酚提取率的影響圖

        2.2 提取溫度對于黑豆中多酚提取率的影響

        由圖2可以看出,當溫度較低時,黑豆中多酚提取率較低,應該是較低溫度限制了多酚的析出;當提取溫度在60 ℃時,黑豆中多酚的提取率是最高的;當溫度超過60 ℃時,多酚提取率有所下降,應是過高的溫度導致提取物變質(zhì)或被空氣迅速氧化。

        圖2 提取溫度對于黑豆中多酚提取率的影響圖

        2.3 提取時間對于黑豆中多酚提取率的影響

        從圖3可以看出,多酚提取率隨提取時間的增加出現(xiàn)先增后減的變化趨勢。黑豆中多酚提取率在3 h達到峰值。當提取時間較短時,提取率不高,是溶出時間不夠造成的;時間過長,提取率降低應是多酚被緩慢氧化導致。

        圖3 提取時間對于黑豆中多酚提取率的影響圖

        2.4 黑豆中多酚提取正交試驗

        根據(jù)單因素試驗,設計黑豆提取條件正交試驗因素水平表如表1所示,結(jié)果如表2所示。

        表1 黑豆提取條件正交試驗因素水平表

        黑豆中多酚提取正交試驗結(jié)果如表2所示。通過正交試驗,根據(jù)極差的大小判斷各因素影響黑豆中多酚提取率的主次順序為A>C>B,即黑豆多酚的提取率最主要影響因素為提取溫度,其次為提取溶劑濃度、最后是提取時間。按照平均值大小選取最優(yōu)水平為A2B2C2,即提取條件為溫度55 ℃、提取時間為3 h、浸提溶劑及濃度為30%甲醇溶液。經(jīng)過驗證試驗,在該條件下對黑豆中多酚進行提取,提取率達到0.198 7 mg/g,確為最優(yōu)。

        表2 正交試驗結(jié)果表

        2.5 黑豆中的多酚粗提液抗氧化能力檢測

        對黑豆中提取的多酚粗提液進行抗氧化能力檢測。在最佳提取條件下提取,采用DPPH清除率法進行測定,結(jié)果顯示清除率為12.33%。

        3 結(jié)論

        本研究以黑豆為原料,對其多酚類物質(zhì)的提取條件及抗氧化活性進行研究。試驗中對黑豆中多酚的提取條件進行單因素試驗和正交試驗優(yōu)化提取條件,確定抗氧化能力最強時的提取條件。研究結(jié)果顯示,對黑豆中多酚類物質(zhì)提取率影響最顯著的是提取溫度,其次為提取溶劑濃度,最后是提取時間。黑豆中多酚提取率最高的提取條件為:提取溫度55 ℃、提取時間為3 h、浸提溶劑及濃度為30%甲醇溶液。在最佳提取條件下獲取的粗提液的DPPH清除率為12.33%。

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