龍文靜

（常德職業(yè)技術(shù)學院，湖南 常德 415000）

蓮子，又稱蓮實、蓮米，是水生草本植物蓮的成熟種子。根據(jù)《本草綱目》記載，蓮子有“補心腎、益精血、強筋骨、利耳目”的功效，是我國傳統(tǒng)藥食兩用佳品。蓮子不僅含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素；還含有多酚、多糖、生物堿等非營養(yǎng)素，這些非營養(yǎng)素為植物的次級代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為植物化合物，現(xiàn)代醫(yī)學研究表明，蓮子的藥用價值與其中的植物化合物相關(guān)聯(lián)。蓮子多酚是蓮子中含量較高的一類植物化合物，它具有抗氧化、抑制微生物等功效。

超聲波提取技術(shù)是利用聲波產(chǎn)生的空化、振動效應(yīng)輔助溶劑提取植物中功效成分的新型方法。超聲波有較強的穿透力，具有一定方向性，釋放能量集中，可擊碎植物細胞壁，破壞細胞膜，使溶劑滲透到細胞中，達到植物中有效成分得以釋放的目的。利用超聲波提取具有時間短，節(jié)省溶劑，效率高，對有效成分影響小等特點，在天然產(chǎn)物提取領(lǐng)域中已被廣泛應(yīng)用。王占一等采用超聲波輔助溶劑提取技術(shù)提取藕節(jié)中多酚類物質(zhì)，并對提取物進行體外抗氧化能力分析研究。任世達等采用響應(yīng)面法優(yōu)化了超聲波輔助溶劑提取玉米花絲中多酚類成分。而采用超聲波輔助溶劑提取蓮子中多酚類成分的試驗研究，國內(nèi)外鮮有文獻報道。

本文利用超聲波輔助溶劑提取蓮子中的多酚，通過調(diào)整變化溶劑體積分數(shù)、料液比、超聲波功率、提取時間、提取次數(shù)等參數(shù)，探索改變上述參數(shù)對蓮子多酚提取率的影響，從而優(yōu)化出蓮子多酚的最佳生產(chǎn)工藝，以期為進一步開發(fā)與利用蓮子資源提供參考。

1.實驗材料與方法

1.1 試劑材料

1.1.1 原料與試劑

蓮子產(chǎn)自湖南省桃源縣。蓮子在50 ℃下干燥48h后粉碎,過 60目篩,用聚乙烯膜密封袋包裝后，置于4℃貯藏。

沒食子酸對照品(純度＞99%),由中國食品藥品檢定研究院提供;福林酚、碳酸鈉、無水乙醇等均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

UV-2550PC紫外可見分光光度計，日本島津公司；DL-1800B型超聲波震蕩器，上海五相儀器儀表有限公司；TDL-5 低速臺式離心機，上海安亭科學儀器廠；B-26型旋轉(zhuǎn)濃縮蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 蓮子多酚的提取

稱 2.0 g 蓮子粉末干品放入 250 mL 錐形瓶中，加入乙醇水溶液，瓶口覆蓋保鮮膜加以固定，將錐形瓶放入超聲波震蕩器處理后，靜置 30 min，過濾提取液，離心20 min，留上清液濃縮后，用蒸餾水定容于 25 mL容量瓶，即得待測溶液。

1.2.2 多酚含量的測定

1.2.2.1 標準曲線的繪制

制備濃度為 1 mg / mL 沒食子酸對照品溶液，分別移取對照品溶液 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 到 20mL 具塞刻度試管中，用蒸餾水定容至刻度 ，得到濃度為 0、10、20、30、40、50μg/mL 的 標準溶液，分別吸取以上6種不同濃度的標準溶液各0.05mL至于6根試管中，再分別依次加入蒸餾水0.2mL，福林酚試劑0.25 mL，常溫、避光放置5 min，加入10% 無水碳酸鈉溶液0.25 mL，常溫、避光放置1 h，即可采用紫外分光光度計測定待測溶液在波長 765 nm 處的吸光度值。以吸光度值為縱坐標，沒食子酸濃度為橫坐標，得到標準曲線回歸方程y=0.0057x+0.0754，其中 R2= 0.9996。

2.結(jié)果與分析

2.1 乙醇體積分數(shù)對蓮子多酚提取率的影響

在超聲波功率400 W，超聲時間 20 min的條件下，按料液比 1:20，分別加入體積分數(shù)為40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇和水混合溶液進行浸提試驗，結(jié)果如圖1所示。蓮子多酚的提取率會隨著乙醇體積分數(shù)的增加而相應(yīng)升高，當乙醇體積分數(shù)為80%時，提取率達到峰值，但當乙醇體積分數(shù)為90%時，多酚在提取液中含量則呈現(xiàn)下降的趨勢。因此，選擇80%的乙醇濃度較適宜。

圖1 蓮子多酚提取率在不同乙醇體積分數(shù)下的變化

2.2 超聲波功率對蓮子多酚提取率的影響

分別在功率為100、200、300、400、500、600W 超聲波下處理20 min，按料液比 1:20，加入80%的乙醇水溶液進行提取試驗，結(jié)果如圖2所示。當超聲波功率達到400W前，多酚提取率隨著功率的升高而增加，而當超波功率為400W時,蓮子多酚的提取率達到最高值，繼續(xù)增加超聲波的功率，多酚的提取率反而降低，這是因為超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)過強，會破壞植物中多酚化合物空間結(jié)構(gòu)，使其降解，從而呈現(xiàn)提取率略微降低的結(jié)果。本試驗表明，超聲功率在400W時，多酚提取率最高。

圖2 蓮子多酚提取率在不同超聲波功率下的變化

2.3 提取時間對蓮子多酚提取率的影響

在超聲波功率400 W下，按料液比 1:20，加入80%的乙醇水溶液分別提取5、10、15、20、25、30min，結(jié)果如圖3所示，隨著浸提時間逐漸遞增，多酚提取率會相應(yīng)提高，但當超聲波處理20min，蓮子多酚提取率達到峰值后，繼續(xù)延長浸提時間，對蓮子多酚提取率的增加無推進作用，甚至阻礙了提取率的升高。因此，最佳的提取時間為20min。

圖3 蓮子多酚提取率在不同超聲波時間下的變化

2.4 料液比對蓮子多酚提取率的影響

在超聲波功率400 W下，分別按料液比1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30，加入80%的乙醇水溶液，處理20 min，結(jié)果如圖4所示。從圖中可以看出，蓮子多酚的提取量隨著料液比的增加而升高，但當料液比增加到1:20時，則增加變得相當緩慢且趨于平穩(wěn)?？紤]到提取成本等因素，選擇料液比1:20作為該提取工藝較適宜的參數(shù)。

圖4 蓮子多酚提取率在不同料液比下的變化

2.5 提取次數(shù)對蓮子多酚提取率的影響

在超聲波功率400 W下，按料液比1:20加入80%的乙醇水溶液，處理20 min，分別提取1、2、3、4、5次，多次浸提的溶液過濾、離心后收集合并上清液待測，如圖5所示，蓮子多酚的提取率變化趨勢起初比較明顯，提取次數(shù)小于等于3次時，蓮子多酚提取率增加的幅度較大，但當提取次數(shù)達到4次和5次時，多酚提取率的升高已趨于平穩(wěn)，考慮到能耗成本會隨提取次數(shù)的增加而增加，則以提取3次為宜。

圖5 蓮子多酚提取率在不同提取次數(shù)下的變化

2.6 最佳工藝參數(shù)分析

通過單因素試驗，得出超聲波法輔助提取蓮子多酚的最優(yōu)工藝條件為料液比1:20、乙醇體積分數(shù)為80%、超聲波功率400W、提取時間20min、提取3次，再基于此條件，采用L9(34)正交試驗對最優(yōu)工藝條件作進一步探求。從表1可知，影響蓮子多酚提取率的主次因素是A＞D＞B＞C，即乙醇濃度＞超聲波功率＞料液比＞提取時間。最終得出最優(yōu)工藝條件為：料液比1:20、乙醇體積分數(shù)為90%、超聲波功率400W、提取時間25min、提取3次。在此條件下浸提，蓮子的多酚提取率為6.04mg/g。

表1 正交試驗結(jié)果

3.結(jié)論

在常溫下采用超聲波法輔助溶液提取植物多酚等活性物質(zhì)，能有效避免熱效應(yīng)引起的活性成分結(jié)構(gòu)變化及損失，大大提高了有效成分的提取率；同時，與煎煮法、回流法等提取技術(shù)相比，超聲波提取能大大縮短提取時間，從而達到降低能耗、節(jié)省成本的目的。