張楊波，林海燕，李 適，董新榮，黃建安,，劉仲華,*

1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心；3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院， 長沙 410128

茉莉花是一種典型的氣質(zhì)花，開花時具有濃郁的香氣，因而被用于傳統(tǒng)茉莉花茶窨制原料[1,2]。茉莉花不僅富含乙酸芐酯、芳樟醇、苯甲醇、吲哚、鄰氨基苯甲酸甲酯等芳香物質(zhì)，還具有生物堿、黃酮類化合物，因此具有理氣、開郁、抗疲勞、舒血管、抗氧化活性等生理活性[3,4]。在茉莉花人工采摘過程中，許多青蕾、白蕾不可避免的一起被采摘下來。但由于開放程度低、香氣含量少，無法用于茉莉花茶的窨制而被篩選出來，導(dǎo)致大量青蕾、白蕾浪費(fèi)的現(xiàn)象。

傳統(tǒng)茉莉花精油的提取一般采用水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、同時蒸餾萃取法等，這些方法存在提取時間長、提取產(chǎn)率低、溶劑殘留、熱敏性成分易被破壞等問題[5]。因此，人們對于改善茉莉精油提取工藝進(jìn)行了研究。程淑華[6]等采用椰殼活性炭吸附與亞臨界萃取茉莉頭香精油，其組成與天然茉莉花香氣成分相符，能獲得品質(zhì)較好的茉莉花精油。但是提取過程受到鮮花開放時間及產(chǎn)地的限制，整個工藝流程較為復(fù)雜。超臨界流體萃取技術(shù)(supercritical fluid extraction,SFE)是近30年來具有萃取分離雙重功能的一種技術(shù)，具有萃取能力強(qiáng)、選擇性好、收率高、生產(chǎn)周期短、不損壞熱敏性物質(zhì)、工藝簡單、操作參數(shù)易于調(diào)控、整個過程無溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn)，用于名貴香精的提取，能有效萃取得到高品質(zhì)產(chǎn)品[7]。何茂春[8]等研究發(fā)現(xiàn)利用超臨界CO2萃取所得到的茉莉浸膏不論是從得率還是其它各項(xiàng)指標(biāo)均明顯優(yōu)于石油醚萃取得到的浸膏。

本文優(yōu)化了超臨界CO2流體萃取茉莉花蕾中精油的工藝條件，分析其組成及相對含量，測定其清除DPPH自由基和還原鐵離子能力，發(fā)現(xiàn)所得精油產(chǎn)量高、抗氧化活性好、香氣成分與茉莉鮮花主要成分相近，為茉莉花蕾的綜合利用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與儀器

茉莉干花蕾(廣西橫縣)；無水乙醇、石油醚、乙醚、硫酸亞鐵、30% H2O2(AR.國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；抗壞血酸、三氯乙酸(阿拉丁試劑公司)；2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基(DPPH)(alfa aesar公司)；He(純度>99.999%)；CO2(純度>99.9%)。

同時蒸餾萃取裝置(自制)；HA-22-50-01型超臨界CO2萃取裝置(江蘇南通華安超臨界萃取公司)；液晶超聲波清洗儀(昆山潔力美超聲儀器有限公司)；手動SPME進(jìn)樣器、65 μm PDME/DVB固相微萃取頭、50/30 μm DVB/CAR/PDMS估下微萃取頭(美國Supelco公司)；7890B氣相色譜7000C質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS，美國Agilent公司)；AE240型電子天平(瑞士Mettler公司)；LDP-350型高速多功能粉碎機(jī)(浙江永康市紅太陽機(jī)電有限公司)；紫外分光光度計(日本島津公司)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 超臨界CO2萃取

考察不同單因素(夾帶劑添加量、花粉顆粒大小、萃取壓力、溫度、動態(tài)萃取時間)對精油產(chǎn)率的影響。首先，調(diào)節(jié)萃取壓力23 MPa，靜態(tài)萃取1 h。靜態(tài)萃取結(jié)束后，調(diào)節(jié)壓力為設(shè)定值，開始循環(huán)。萃取時，固定分離1壓力6 MPa、溫度40 ℃；分離2壓力4 MPa、溫度30 ℃，以無水乙醇為夾帶劑。萃取結(jié)束后，分別從分離1和分離2底部收集黃綠色半透明油狀萃取物，無水硫酸鈉干燥過夜，得到黃綠色油狀物，稱重并計算提取產(chǎn)率，具體公式如下：

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，初步確定了夾帶劑用量、原料顆粒大小、壓力、溫度和動態(tài)萃取時間的最佳范圍。采用Dsign-Expert.V8.0.6設(shè)計三因素三水平Box-Behnken響應(yīng)面方法來確定精油生產(chǎn)中提取變量的最佳組合。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)不同因素對精油產(chǎn)率變化趨勢大小，確定關(guān)鍵變量萃取壓力(MPa,A1)、萃取溫度(℃,B2)和動態(tài)提取時間(h,C3)對茉莉精油得率的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)計如表1所示。

表1 響應(yīng)面設(shè)計的因素和水平Table 1 Factors and levels of response surface design

2.3 其它方法提取茉莉精油

2.3.1 同時蒸餾萃取法提取茉莉精油

同時蒸餾萃取(simultaneous distillation extraction)法參考文獻(xiàn)[9]，略微修改：稱取50.0 g 40目茉莉花粉于1 000 mL圓底燒瓶中，加入500 mL沸水并加熱，量取25 mL重蒸乙醚于100 mL圓底燒瓶置于50 ℃恒溫水浴中，提取45 min，收集乙醚層，冷凍過夜除去水分，除去乙醚，獲得精油。稱重，計算提取產(chǎn)率，樣品保存于冰箱，用于GC-MS檢測。

2.3.2 超聲輔助提取茉莉精油

超聲輔助提取(ultrasonic assisted extraction)法參考文獻(xiàn)[10]，略微修改：準(zhǔn)確稱取10.00 g 40目茉莉花粉，置于250 mL具塞錐形瓶中，以石油醚為溶劑，按照料液比1∶10(g∶mL)添加溶劑置于超聲波處理器，提取45 min，過濾去除濾渣，除去溶劑，獲得精油。稱重，計算提取產(chǎn)率，樣品保存于冰箱，用于GC-MS檢測。

2.3.3 頂空固相微萃取茉莉精油

頂空固相微萃取(headspace solid phase mic-extraction)參考文獻(xiàn)[11]，略微修改：稱取40目花粉5.00 g，放入50 mL頂空瓶，立即密閉瓶口，50 ℃加熱萃取45 min后，用于GC-MS檢測。

35 ℃凌晨2點(diǎn)茉莉鮮花香氣檢測采用同樣方法收集香氣，再進(jìn)樣GC-MS檢測分析。

2.4 GC-MS分析

GC條件：色譜柱HP-5MS(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm)，載氣為氦氣(純度>99.999%)，進(jìn)樣口溫度250 ℃，柱流速1 mL/min，脈沖分流1∶5；起始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至100 ℃，以5 ℃/min升溫至180，以15 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min，溶劑延遲2 min。

MS條件：離子源EI，離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，EI源能量70 eV,電子倍增壓力：1 188 V，質(zhì)量掃描范圍40～550 amu。

在相同的操作條件下，相對于n-烷烴系列(C9-C27)的保留指數(shù)進(jìn)行測定。芳香揮發(fā)物的成分是通過與標(biāo)準(zhǔn)共注射確定，并使用Wiley (version)和國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST08)的GC-MS庫和文獻(xiàn)中提供的保留指數(shù)進(jìn)行確認(rèn)。通過對色譜圖面積積分，對化合物進(jìn)行相對定量分析。

2.5 茉莉精油清除DPPH能力測定及還原鐵離子能力測定

2.5.1 茉莉精油清除DPPH(2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基)能力測定

DPPH清除能力參考文獻(xiàn)[12]。具體計算公式如下：

其中A0：無水乙醇與DPPH混合后的吸光值；A1:試樣與DPPH混合反應(yīng)后的吸光值；A2：各濃度試樣與乙醇混合后的吸光值。

2.5.2 茉莉精油還原鐵離子能力測定

還原鐵離子能力測定參考文獻(xiàn)[13]。以普魯士藍(lán)Fe4(Fe(CN)6)生成量作為指標(biāo)，在700 nm處測定相應(yīng)的吸光值(選擇不加試樣做參比)，以VC作為對照。

3 結(jié)果與討論

3.1 超臨界提取

3.1.1 夾帶劑添加量對提取效果的影響

乙醇是具有強(qiáng)烈親核加成性質(zhì)的極性物質(zhì)，能與被萃取物形成氫鍵或改變被萃取物之間的范德華力，增強(qiáng)被萃取溶解性，通常用做超臨界流體萃取的夾帶劑，提高萃取效率[14]。本文考察了乙醇用量(0、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mL(乙醇)/g(干茉莉花蕾))對茉莉精油產(chǎn)率的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 夾帶劑對精油提取率的影響Fig.1 The effect of amount of entrainer on the extraction rate of essential oil

由圖1可知，精油提取產(chǎn)率隨著夾帶劑的增加而呈現(xiàn)上升趨勢，在本實(shí)驗(yàn)的最大用量(0.30 mL/g)時，精油產(chǎn)率達(dá)到最大值。當(dāng)夾帶劑用量超過0.20 mL/g時，精油產(chǎn)率增加趨勢變緩；隨著夾帶劑的增加，一方面會降低樣品濃度、增加樣品除醇成本，另一方面增加夾帶劑用量會增大體系的極性，提取較多雜質(zhì)，降低精油品質(zhì)。因此，選用0.20 mL/g夾帶劑添加量進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

3.1.2 原料顆粒大小對精油提取效果的影響

在超臨界萃取中，原料顆粒的大小與CO2的接觸面積有關(guān)。本文考察了顆粒大小為(未粉碎樣、20、40、60、80目)對精油萃取效果的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 顆粒大小對精油提取率的影響Fig.2 The effects of raw material particle size on the extraction rate of essential oil

由圖2可知，精油產(chǎn)率在顆粒大小為0～40目呈上升趨勢，顆粒小于40目時，精油產(chǎn)率呈下降趨勢。這可能是由于萃取物顆粒過大，流體與被萃取物接觸面積小，萃取不完全，提取效果不理想；萃取物顆粒過小，原料堆積密度增大會使得局部受熱不均，超臨界流體經(jīng)物料時易造成溝流(流體的線速度增大，摩擦發(fā)熱，導(dǎo)致某些產(chǎn)物活性成分被破壞)、壁流等現(xiàn)象，兩者接觸面積不均勻，提取產(chǎn)率降低；部分細(xì)小顆粒會隨著流體進(jìn)入管道，造成堵塞[15]。因此，選擇40目花粉進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

3.1.3 萃取壓力對精油提取效果的影響

萃取壓力是影響流體溶解度的關(guān)鍵因素之一。在前期優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上考察萃取壓力(10、15、20、25、30 MPa)對茉莉精油出油率的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 萃取壓力對精油提取率的影響Fig.3 The effect of extraction pressure on the extraction rate of essential oil

從圖3可以看出，壓力低于20 MPa時，精油產(chǎn)率與壓力呈現(xiàn)出正相關(guān)。壓力增高，流體的密度必然變大，能增加精油在CO2中的溶解度。壓力高于20 MPa時，精油產(chǎn)率與壓力呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。流體的擴(kuò)散性和對流性有所下降，傳質(zhì)速率降低，使得茉莉精油的產(chǎn)率呈現(xiàn)負(fù)增長。考慮到在實(shí)際生產(chǎn)過程中，壓力過高，會對儀器造成一定程度的機(jī)械損壞，設(shè)備的維修成本或者對設(shè)備的材質(zhì)要求變高，還會導(dǎo)致一系列安全隱患[16]。因此，選擇20 MPa萃取壓力進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

3.1.4 萃取溫度對精油提取效果的影響

31.06 ℃是CO2超臨界狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)探究了萃取溫度(35、40、45、50、55 ℃)對茉莉精油提取效果的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 萃取溫度對精油提取率的影響Fig.4 The effect of extraction temperature on the extraction rate of essential oil

如圖4可知，精油產(chǎn)率隨著溫度的增加而增加，45 ℃時達(dá)到最大值。出現(xiàn)這種情況的原因可能是溫度升高，溶質(zhì)萃取精油在流體中的熱運(yùn)動速度加快，相應(yīng)的溶劑蒸汽壓增大，精油的揮發(fā)性增強(qiáng)，在流體中的濃度上升，增加產(chǎn)率。隨著溫度進(jìn)一步升高，精油產(chǎn)率有所下降。溫度升高，CO2密度降低，溶質(zhì)的溶解度減弱，提取效果下降；還會萃取出茉莉精油中其他非精油成分(果膠、鞣質(zhì)等)，影響精油品質(zhì)；在較高的溫度下，不僅會使得精油中某些熱敏性成分發(fā)生分解、變質(zhì)、改性，改變精油產(chǎn)量和性質(zhì)；還會增加設(shè)備的能耗、生產(chǎn)成本，不符合現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式[17]。因此，選擇45 ℃作為萃取壓力中心點(diǎn)，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

3.1.5 動態(tài)萃取時間對提取效果的影響

在前期優(yōu)化結(jié)果基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考察動態(tài)萃取時間為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h對精油提取產(chǎn)率的影響，結(jié)果如圖5所示。

從圖5可以看出，精油產(chǎn)率隨著時間的延長，精油提取越完全。當(dāng)萃取時間到達(dá)1.5 h后，精油產(chǎn)率增加趨勢變緩。超臨界萃取是一個動態(tài)的傳質(zhì)過程，隨著流體與溶質(zhì)接觸時間延長，有利于促進(jìn)體系溶解平衡，增加提取產(chǎn)率；在萃取末尾階段，提取率上升的速度會變得很緩慢。繼續(xù)延長萃取時間，會增加能耗和生產(chǎn)成本，一些無效成分也可能被萃取出來，會影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量。因此，用1.5 h進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖5 動態(tài)萃取時間對精油提取率的影響Fig.5 The effect of dynamic extraction time on the extraction rate of essential oil

3.2 響應(yīng)面優(yōu)化超臨界流體萃取參數(shù)

根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(BBD)，采用響應(yīng)面法(RSM)對超臨界流體萃取參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化?；趩我蛩卦囼?yàn)結(jié)果，選擇三個對精油萃取效率最大自變量進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計。不同實(shí)驗(yàn)組合的響應(yīng)值(產(chǎn)油率)如表2所示。

表2 茉莉干花蕾產(chǎn)油率的BBD矩陣及響應(yīng)值Table 2 BBD matrix and the response values for the oil yields of dried jasmine flower buds

通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，可以通過以下二階多項(xiàng)式方程得到預(yù)測的精油產(chǎn)率Y：

產(chǎn)率(%)=13.60+0.19A+0.51B+0.25C-0.035AB+0.015AC+0.063BC-1.01A2-1.29B2-0.45C2

其中A，B，C分別為測試變量的編碼因子，萃取壓力、萃取溫度、動態(tài)萃取時間。

BBD實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析如表3所示，P值為0.000 1，說明模型是有效的。失擬項(xiàng)P大于0.05，說明模型沒有失擬，R2=0.999 5，Radj=0.998 8，說明該方程對試驗(yàn)擬合好，試驗(yàn)誤差小，信噪比Adeq Precision =112.050>4，說明該模型響應(yīng)信號強(qiáng)，回

表3 二元多項(xiàng)式模型的估計回歸系數(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果方差分析(ANOVA)Table 3 Estimated regression coefficient for the quadratic polynomial model and the analysis of variance (ANOVA) for the experimental results

注：*P<0.05表示差異顯著，**P<0.001表示差異極顯著;

Note:*P<0.05 indicates that the difference is significant,**P<0.001 indicates that the difference is extremely significant.

歸方程擬合度好，可進(jìn)行真實(shí)值的分析和預(yù)測試驗(yàn)結(jié)果。變異系數(shù)(C.V)低于5%，說明該模型是可重復(fù)的。從各因素顯著性水平差異可知，萃取壓力A、萃取溫度B、動態(tài)萃取時間C對超臨界CO2對茉莉精油產(chǎn)率影響存在極顯著差異；萃取壓力A、萃取溫度B、動態(tài)萃取時間C的二項(xiàng)式對精油產(chǎn)率也存在極著性水平；BC存在顯著關(guān)系，其它交互影響均不存在顯著性差異。

從響應(yīng)面圖可見各因素對響應(yīng)值的影響：響應(yīng)曲面的走勢及坡度可體現(xiàn)試驗(yàn)因素對響應(yīng)值的影響。圖6(c)響應(yīng)面曲線陡峭，等高線密集、形狀呈現(xiàn)出橢圓形，表明萃取溫度(B)與動態(tài)萃取時間(C)相互作用極顯著；圖6(b) 與圖6(c)相比，響應(yīng)面走勢較為平緩、等高線較為稀疏，形狀為橢圓形，結(jié)合多元回歸方程，AC、BC的回歸系數(shù)均為正，AC、BC存在相互作用，且AC(0.015)小于BC(0.063)，說明萃取壓力(A)與動態(tài)萃取時間(C)存在相互作用，但弱于萃取溫度(B)和動態(tài)萃取時間(C)的相互作用；圖6(a)響應(yīng)面曲線走勢平緩、等高線稀疏，形狀為圓形，結(jié)合多元回歸方程，AB回歸系數(shù)為-0.035，表明萃取壓力(A)與萃取溫度(B)之間相互作用不明顯。

通過軟件Dsign-Expert.V8.0.6分析得到最優(yōu)值提取壓力20.47 MPa，萃取溫度46.07 ℃，動態(tài)萃取時間1.65 h，在此條件下，茉莉精油的預(yù)測值為13.70%?？紤]到實(shí)驗(yàn)的可操作性，調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：萃取壓力20 MPa、萃取溫度46 ℃、動態(tài)萃取時間1.6 h，并在此條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的平均值為13.67%(n=3)，與預(yù)測值(13.70%)接近，進(jìn)一步驗(yàn)證了響應(yīng)模型的準(zhǔn)確性，能夠反映預(yù)測超臨界萃取茉莉花蕾的出油率。

3.3 SEF提取茉莉花蕾精油的優(yōu)勢

3.3.1 產(chǎn)率與外觀

本文比較了SEF、SDE、UAE三種方法提取茉莉花蕾精油的產(chǎn)率及外觀。結(jié)果表明，SFE在夾帶劑用量為0.20 mL/g、顆粒大小40目、萃取壓力20 MPa、萃取溫度46 ℃、動態(tài)萃取時間1.6 h時，可獲得13.67%的精油(黃綠色)，遠(yuǎn)高于SDE的2.87%和UAE的2.45%。而且SED和UAE提取得到的茉莉精油呈綠色，與市場上出售的茉莉精油(黃色)不同，可能是在提取過程中石油醚、乙醚提取出花蕾中色素類物質(zhì)。

圖6 萃取壓力(A)、萃取溫度(B)和動態(tài)萃取時間(C)對茉莉精油提取率的等值線圖和響應(yīng)面圖Fig.6 Response surface plots and contour plots of the oil yields affected by extraction pressure (A), extraction temperature (B) and dynamic extraction time (C)

3.3.2 精油的GC-MS 分析

為了考察SFE萃取的精油品質(zhì)，本文以凌晨2點(diǎn)35 ℃環(huán)境下培養(yǎng)的茉莉鮮花為對照樣品，以GC-MS法分析了鮮花及茉莉花蕾的SFE、SDE、UAE及HSPME萃取所得精油樣品的組成及相對含量。結(jié)果顯示，鮮花的香味物質(zhì)主要有7種，幾種茉莉花蕾的精油提取物的結(jié)果如表4。

不同狀態(tài)下的茉莉花香氣組成和含量有所差異，香氣是在開放過程中逐步釋放出來，主要成分有芳樟醇、吲哚、鄰氨基苯甲酸甲酯等芳香物質(zhì)[3,18]。由表4可知，SFE、SDE所提取得到的精油與鮮花檢測出成分在組成上相同，只是含量上較鮮花有所差異。這是可能由于提取原料為花蕾，其香氣物質(zhì)含量與鮮花含量本身存在差異性，并且花蕾經(jīng)烘干后香氣含量也會存在一定損失。超臨界萃取得到的茉莉花精油中苯甲醇含量(26%)遠(yuǎn)高于其它幾種方法中的含量。芳樟醇、吲哚在茉莉香氣起重要作用，在鮮花中含量高達(dá)62.33%、25.74%，相同原料在不同提取條件下，頂空固相微萃取法提取效果理想，其次是超臨界萃取得到的精油，但是頂空固相微萃取目前僅用于香氣物質(zhì)檢測前處理，不能用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。α-法呢烯是構(gòu)成茉莉鮮花清香的重要組成部分，SFE提取精油中檢測出較高含量的α-法呢烯。苯甲酸芐酯是茉莉精油中一個典型的香氣物質(zhì)，也是茉莉花中主要的酯類成分[19]。SFE精油中的苯甲酸芐酯含量高于鮮花含量，并且?guī)缀跏荢DE、UAE法的3倍。SEF提取精油中還檢測出較高含量的2.43%杜松醇。綜上所述，SFE提取精油產(chǎn)率高，品質(zhì)好，主要香氣物質(zhì)組成與鮮花一致。因此，SFE更適用于茉莉花蕾中精油成分的提取。

表4 SFE,SDE和UAE對茉莉精油主要成分的影響Table 4 SFE,SDE and UAE on main components of jasmine essential oil

注：-表示該物質(zhì)未檢測出來。

Note:-Indicate that the substance has not been detected.

3.4 茉莉精油清除DPPH能力及還原鐵離子能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.4.1 茉莉精油清除DPPH實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了測定茉莉精油自由基清除能力，以抗壞血酸(VC)為對照，進(jìn)行DPPH自由基清除能力測定，結(jié)果如圖7所示。

圖7 精油濃度對DPPH自由基清除能力Fig.7 Effect of essential oil concentration on DPPH free radical scavenging ability注：濃度單位：1×10-2 mg/mL。Note:Concentration unit:1×10-2 mg/mL.

由圖7可知，茉莉精油濃度從10×10-2mg/mL增加到20×10-2mg/mL的過程中，DPPH的清除能力逐漸上升，茉莉精油的DPPH自由基清除活性與其濃度呈現(xiàn)明顯的效應(yīng)關(guān)系。在這個過程中，DPPH自由基清除能力從75%上升到89%。當(dāng)精油濃度繼續(xù)增加至50×10-2mg/mL時，其DPPH自由基清除率趨勢變緩，達(dá)95%?？梢钥闯?，茉莉精油DPPH自由基清除活性總體強(qiáng)于對照樣品VC，除了低濃度時，茉莉精油清除率(75%)低于VC(77%)，其他濃度均高于VC清除率，視覺上DPPH溶液體系呈現(xiàn)出明顯褪色變化。結(jié)果表明。在一定濃度下，茉莉精油具有較強(qiáng)抗氧化能力。

3.4.2 茉莉精油還原鐵離子能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了測定茉莉精油還原鐵離子能力，以抗壞血酸(VC)為對照，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定，結(jié)果如圖8所示。

圖8 精油濃度對還原鐵離子能力的影響Fig.8 Effect of essential oil concentration on the ability to reduce iron ions注：濃度單位：1×10-2 mg/mL。Note:Concentration unit:1×10-2 mg/mL.

鐵氰化鉀在還原性條件下會還原成亞鐵氰化鉀，亞鐵氰化鉀在酸性條件下進(jìn)一步與三氯化鐵反映，生成普魯士藍(lán)，在700 nm下出現(xiàn)吸收峰，通過測定其吸光值得到還原性物質(zhì)的總還原能力[13]。還原力是抗氧化物提供電子能力的重要指標(biāo)，抗氧化劑通過自身的還原作用給出電子而是使自由基變?yōu)榉€(wěn)定的分子，從而失去活性。吸光值的大小能反映出該物質(zhì)的還原能力，吸光值越大，還原能力越強(qiáng)，抗氧化性越強(qiáng)[20]。由圖8可知，鐵離子還原能力與茉莉精油濃度呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)，當(dāng)茉莉精油濃度為50×10-2mg/mL時，體系吸光值達(dá)0.253，較2.5×10-2mg/mL抗壞血酸(A值為0.144)強(qiáng)，這說明茉莉精油具有較強(qiáng)的抗氧化能力。

4 結(jié)論

茉莉花蕾是茉莉花采摘過程中不可避免帶來的未開放的花蕾，是茉莉花加工篩選中帶來的副產(chǎn)物。但花蕾仍然含有香味物質(zhì)，如能實(shí)現(xiàn)利用則具有重要的意義。本文以超臨界CO2萃取茉莉花蕾中精油，考察了夾帶劑用量、原料顆粒大小、萃取壓力、萃取溫度和動態(tài)萃取時間對精油收率的影響，進(jìn)一步采用三水平Box-Behnken(BBD)實(shí)驗(yàn)設(shè)計優(yōu)化精油的提取工藝，并測定其清除DPPH自由基及還原鐵離子能力。超臨界CO2萃取的最佳工藝參數(shù)為：以乙醇為夾帶劑，用量為0.2 mL/g，原料顆粒大小為40目，萃取壓力20 MPa，萃取溫度46 ℃，動態(tài)萃取時間1.6 h，在此條件下茉莉精油的產(chǎn)率為13.67%，與預(yù)測值13.70%接近，遠(yuǎn)高于同時蒸餾萃取法(2.87%)和超聲輔助提取(2.45%)。進(jìn)一步用GC-MS分析法比較了SFE法與幾種常用精油提取方法所得精油的組成及相對含量。結(jié)果表明，SFE法所得精油的香氣主要組成與茉莉鮮花一致，并且具有較好的清除DPPH自由基能力和還原鐵離子能力。SFE是萃取茉莉干花蕾的精油的有效方法，為茉莉花蕾的綜合利用與茉莉花茶產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。