李 輝
(衡水學(xué)院 河北 衡水 053000)
柚是蕓香科柑橘屬水果,柚皮含有多種促進(jìn)人體健康、對(duì)一些疾病有防治作用的非營(yíng)養(yǎng)性生理活性成分,如黃酮類化合物、香精油、天然色素、膳食纖維等。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,柚皮提取物具有抗氧化、抗微生物、抗癌、抑酶、抗衰老、降血糖、降血壓、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化等活性[2~5]。本文系統(tǒng)研究了超聲提取柚皮中黃酮類化合物的單因素試驗(yàn),還利用正交試驗(yàn)進(jìn)一步研究了超聲提取工藝的優(yōu)化。
1.1 試驗(yàn)材料。市售的柚皮,去掉白囊,曬干打粉。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 單因素試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。首先繪制黃酮的標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后分別以不同酒精濃度、不同提取時(shí)間、不同料液比、不同超聲功率為變量進(jìn)行試驗(yàn),用紫外分光光度計(jì)測(cè)定提取液的吸光值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算提取液中總黃酮的含量。總黃酮的提取率為1 g 原料中總黃酮的質(zhì)量[6]。
1.2.2 正交試驗(yàn)L9(34)的設(shè)計(jì)。按照表1 中的數(shù)據(jù)參數(shù),以粗黃酮類物質(zhì)得率為評(píng)價(jià)指標(biāo),獲取較佳的提取工藝參數(shù)[7]。
表1 正交試驗(yàn)因子與水平設(shè)計(jì)
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備。黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制成圖如圖1。
2.2 不同提取時(shí)間對(duì)提取率的影響。由圖2 可以看出,提取時(shí)間在50 ~60 min 時(shí),提取率最大;提取時(shí)間在20 ~50 min 時(shí),隨著提取時(shí)間的增加,提取率逐漸上升;在50 ~60 min 時(shí)達(dá)到最大值;高于60 min后,提取率稍微有些下降。
2.3 不同酒精濃度對(duì)提取率的影響。由圖3 可以看出,在65%左右的酒精濃度下,黃酮的提取率最大。酒精濃度在由40%向65%上升的過程中提取率逐漸增大,60%以后隨著酒精濃度的升高,提取率逐漸降低。
2.4 不同料液比對(duì)提取率的影響。由圖4 可以看出,料液比在1∶15 ~1∶35 時(shí),提取率逐漸上升,在1∶35 時(shí)達(dá)到最大值,之后隨著料液比變小,提取率又開始下降。
2.5 不同超聲功率對(duì)提取率的影響。由圖5 可以明顯看出,隨著超聲波功率的增加,提取率逐漸上升,可見超聲波功率越大,提取的就越充分。
2.6 正交試驗(yàn)L9(34)的結(jié)果分析。由表2 可知,最優(yōu)提取條件是A3B3C2D2,即料液比1∶35,乙醇濃度60%,提取時(shí)間50 min,超聲功率80 w。4 因素對(duì)柚皮中粗黃酮類物質(zhì)得率的影響的主次順序?yàn)椋毫弦罕?超聲功率>乙醇濃度>提取時(shí)間。
2.7 最優(yōu)工藝驗(yàn)證試驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取1 g 柚皮干粉,以60%的乙醇為溶劑,常溫下以80 w 的超聲功率,按料液比1∶35,超聲提取50 min,試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。由表3可知,黃酮類化合物平均提取率為5.88%,正交優(yōu)化得到的提取條件參數(shù)準(zhǔn)確可靠,具有實(shí)際價(jià)值。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
采用單因素試驗(yàn)得到了單因素的最佳工藝條件:料液比為1∶35 時(shí),黃酮類化合物提取率為6.18%;超聲提取時(shí)間為60 min 時(shí),黃酮類化合物提取率為3.46%;乙醇濃度為60%時(shí),黃酮類化合物提取率為3.43%;超聲功率為100w 時(shí),黃酮類化合物提取率為3.44%。
表3 最優(yōu)工藝驗(yàn)證結(jié)果
采用正交試驗(yàn)L9(34)優(yōu)化黃酮類化合物的提取工藝,得到最佳工藝為:液料比1∶35,超聲時(shí)間50 min,乙醇濃度60%,超聲功率80 w,得到的黃酮提取率為5.88%。4 因素對(duì)黃酮類化合物提取的影響順序?yàn)椋毫弦罕?超聲功率>乙醇濃度>提取時(shí)間。對(duì)最佳工藝進(jìn)行了驗(yàn)證性試驗(yàn),平均提取率為5.88%,結(jié)果表明本方案重復(fù)性好。
本試驗(yàn)為柚皮中黃酮類化合物的提取研究提供了一定的依據(jù),為柚皮的綜合利用提供了參考[8]。