李成潔，肖詩明，史碧波

（1.西昌學(xué)院，四川西昌 615013；2.西昌航飛苦蕎科技發(fā)展有限公司，四川西昌 615013）

苦蕎麥?zhǔn)且环N藥食同源的糧食珍品，具有七種營養(yǎng)成分，是谷類作物中氨基酸種類最全面、營養(yǎng)最豐富的作物之一，其具有獨(dú)特的營養(yǎng)價(jià)值和功效，被譽(yù)為“五谷之王”[1]?？嗍w大多數(shù)分布在中國的云貴川等高寒山區(qū)，可野生生長(zhǎng)[2]。其種子可作食物或飼料，其根可入藥，能益氣止痛、健脾祛濕[3]。現(xiàn)階段，苦蕎制品還處于開發(fā)初期，技術(shù)水平不高。張瑞等[4]發(fā)現(xiàn)苦蕎麩皮中含有大量蘆丁、槲皮素等黃酮類物質(zhì)，其含量高于苦蕎麥粉。黃酮類物質(zhì)具有藥理活性，能抗氧化、抗栓塞、維持眼部循環(huán)以及預(yù)防大腦微血管出血[5]。

苦蕎黃酮類物質(zhì)的提取方法有很多，主要包括有機(jī)溶劑、水為溶劑、酶解法提取等，噴淋提取法未見報(bào)道。本文以苦蕎麩皮為原料，采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以乙醇和水作為噴淋提取的溶劑和傳統(tǒng)有機(jī)溶劑浸提試驗(yàn)，對(duì)苦蕎麩皮噴淋提取工藝的料液比、噴淋提取時(shí)間進(jìn)行研究，根據(jù)《蕎麥及其制品中總黃酮含量測(cè)定》（NY/T 1295—2007）（以下簡(jiǎn)稱農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）提取苦蕎麩皮，以黃酮得率為考察指標(biāo)，并與原料中黃酮得率相比較，確定最佳提取條件，采用高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）測(cè)定其蘆丁、槲皮素含量。新提取工藝有助于研發(fā)苦蕎的營養(yǎng)價(jià)值，為工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈以推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

苦蕎麩皮：由西昌航飛苦蕎科技發(fā)展有限公司提供。

1.2 主要試劑

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（含量98.65%）和槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品（含量99.25%），成都麥德生科技有限公司；三氯化鋁、乙酸鉀、甲醇、無水乙醇和冰乙酸均為分析純，HPLC所用甲醇為色譜純。

1.3 儀器設(shè)備

UV-7504c型紫外分光光度計(jì)，上海欣茂儀器有限公司；HHS-21-8型恒溫水浴鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；Agilent1260高效液相色譜儀，帶紫外檢測(cè)器；YT-C11型蒸汽煮茶壺，河南新飛電器有限公司。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 苦蕎麩皮黃酮提取工藝

（1）噴淋提取工藝。近年來，我國在新型高效提取裝置方面發(fā)展迅速，噴淋提取是其中的一種。張平等[6]研發(fā)出一種新型高效山楂葉黃酮提取裝置，通過提取倉內(nèi)安裝的噴淋頭，向原料上噴灑乙醇等有機(jī)溶劑，高溫條件下對(duì)提取液進(jìn)行濃縮，保證提取效率和提取效果。

本試驗(yàn)采用蒸汽煮茶壺作為噴淋提取的簡(jiǎn)易裝置，從實(shí)際出發(fā)，探討噴淋提取工藝條件對(duì)苦蕎麩皮黃酮提取得率的影響。將提取物料放置于料倉內(nèi)，按料液比從料倉中加入定量的提取溶劑，接通電源進(jìn)行加熱，保持溶劑微沸狀態(tài)，噴淋提取一定時(shí)間。

（2）傳統(tǒng)提取工藝。溶劑直接浸提法在黃酮類物質(zhì)的提取實(shí)際應(yīng)用中較多，主要采用有機(jī)溶劑在控制溫度、料液比、提取液濃度和提取時(shí)間的條件下進(jìn)行浸提，如清源[7]用乙醇浸提法提取苦蕎茶中的總黃酮。

本試驗(yàn)中傳統(tǒng)提取工藝主要用于比較，因此采用標(biāo)準(zhǔn)中70%甲醇為溶劑，在溫度為65 ℃下提取2 h和參考文獻(xiàn)中80%乙醇為溶劑，在溫度為70 ℃下提取4 h。

1.4.2 苦蕎麩皮黃酮的噴淋提取工藝優(yōu)化

采用均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)化噴淋提取工藝條件，根據(jù)簡(jiǎn)易裝置實(shí)際情況和均勻設(shè)計(jì)法，選取料液比（A）和噴淋提取時(shí)間（B）兩個(gè)因素，固定提取溫度為保持提取溶劑微沸狀態(tài)。參照顧濤[5]苦蕎麩皮黃酮提取工藝研究，噴淋提取時(shí)選擇70%乙醇為提取液。

選擇料液比（A）和噴淋提取時(shí)間（B）兩個(gè)因素，每個(gè)因素選5個(gè)水平，以水和乙醇為溶劑噴淋提取因素水平表見表1。

表1 以水和乙醇為溶劑噴淋提取因素水平表

1.5 檢測(cè)方法

1.5.1 樣品液中總黃酮含量的測(cè)定和黃酮提取率的計(jì)算

采用AlCl3紫外分光光度法測(cè)定苦蕎麩皮中總黃酮含量。所需試劑溶液均參照農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來配制。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。參照農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。苦蕎麩皮提取液為黃色，三氯化鋁絡(luò)合物顯色也為黃色，為避免苦蕎麩皮提取液對(duì)顯色反應(yīng)的影響，故做試劑空白。得到的曲線方程為y=42.411x-0.008 1，R2=0.999 3。

（2）樣品測(cè)定。將各種提取方法下所得提取液均定容至同一體積，取1.0 mL到10 mL容量瓶中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)的方法顯色，測(cè)定吸光度，同時(shí)做試劑空白。按式（1）計(jì)算各種提取方法的總黃酮提取得率。

式中：X為總黃酮提取得率，%；C樣和C空白分別為按照標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算所得樣品測(cè)定液和試劑空白測(cè)定液中蘆丁濃度，mg·mL-1；V為提取液定容體積，mL；m為提取時(shí)樣品的質(zhì)量，g。

1.5.2 蘆丁和槲皮素含量的測(cè)定方法

采用HPLC法測(cè)定提取液中蘆丁和槲皮素的含量。樣品溶液須用0.22 μm微孔濾膜過濾后用HPLC測(cè)定。色譜條件為Eclipse Plus-C18（1.8 μm，3.0 mm×100 mm）色譜柱，流動(dòng)相為甲醇-0.1%冰乙酸水溶液（60∶40），采用等度洗脫程序。柱溫30 ℃，流速0.2 mL·min-1，進(jìn)樣量1 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)358 nm。

（1）混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制。稱取蘆丁、槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg和5.0 mg，各自放入10 mL容量瓶，取70%甲醇溶液5.0 mL，進(jìn)行10 min超聲處理，用70%的甲醇定容至刻度，得到1.0 mg·mL-1和0.5 mg·mL-1的蘆丁、槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品溶液。分別吸取1.0 mL蘆丁、槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品溶液混合均勻，即為蘆丁、槲皮素混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。進(jìn)行進(jìn)樣分析，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖，根據(jù)色譜圖分析出蘆丁峰和槲皮素峰及其標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（2）樣品溶液的處理和測(cè)定。將所得提取液過濾，先吸取少量濾液，放于進(jìn)樣瓶中做預(yù)試驗(yàn)，確定樣品的稀釋倍數(shù)后進(jìn)樣分析，記錄相應(yīng)峰面積，以標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算測(cè)定液中的蘆丁濃度和槲皮素濃度，乘以稀釋倍數(shù)得到提取液中蘆丁和槲皮素的含量（mg·mL-1）。

2 結(jié)果與分析

2.1 以水和乙醇為溶劑的噴淋提取工藝條件優(yōu)化

用均勻試驗(yàn)優(yōu)化以水和乙醇為溶劑的噴淋提取工藝條件，均勻設(shè)計(jì)表U5*（53）試驗(yàn)方案和結(jié)果見表2。

表2 水和乙醇噴淋提取得率U5＊（53）試驗(yàn)方案及結(jié)果

通過直觀分析，從表2可得到，水噴淋提取試驗(yàn)5的條件下提取得率最高，試驗(yàn)5為較優(yōu)的提取條件，而試驗(yàn)1得率最低；乙醇噴淋提取試驗(yàn)9的條件下提取得率最高，試驗(yàn)9為較優(yōu)的提取條件，而試驗(yàn)7得率最低，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得表3。

表3 水和乙醇噴淋提取試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析

通過對(duì)回歸方程顯著性檢驗(yàn)，可得到水噴淋提取方差分析的F檢驗(yàn)值F水=4.756，P=0.174；可得到乙醇噴淋提取方差分析的F檢驗(yàn)值F乙醇=7.556，P=0.643。查方差分析表知F0.05（2，2）=19，F(xiàn)0.01（2，2）=99，F(xiàn)水、F乙醇＜F0.05（2，2），P＞0.05，A和B對(duì)黃酮得率影響均不顯著。數(shù)據(jù)回歸處理后得到水噴淋提取的回歸方程為y=0.813 5+0.078 4A-0.030 4B，得到的乙醇噴淋提取的回歸方程為y=2.749 9+0.087 5A-0.058 5B。由方程可知，使A增加、B減少可使y值增加，即料液比最大，提取時(shí)間最短。因A、B影響均不顯著，從經(jīng)濟(jì)高效、降低成本等方面考慮，水噴淋提取最優(yōu)條件為料液比1∶30、提取時(shí)間10 min；乙醇噴淋提取最優(yōu)條件為料液比1∶55、提取時(shí)間20 min。

2.2 不同提取工藝效果的比較

對(duì)70%甲醇直接浸提、80%乙醇直接浸提、最佳提取條件下以水和乙醇為溶劑噴淋提取的得率及其提取液槲皮素和蘆丁含量進(jìn)行比較，結(jié)果如表4所示。

表4 不同提取方式得率、蘆丁和槲皮素含量

由表4可知，不同提取方式提取得到的黃酮得率結(jié)果差異較大，70%甲醇直接浸提的黃酮得率為7.64%，水噴淋提取的黃酮得率為3.82%。由此可知，水作為提取劑提取效果不理想，甲醇直接浸提和乙醇噴淋提取得到的黃酮得率相差不大，從安全角度考慮，乙醇是不錯(cuò)的提取劑。此外，以乙醇為溶劑噴淋提取的蘆丁含量最高，以水為溶劑噴淋提取的蘆丁含量最低；蘆丁含量高的槲皮素含量隨之增高，以乙醇為溶劑噴淋提取的槲皮素含量最高，以水為溶劑提取的槲皮素含量最低，僅有0.005 mg·mL-1。

3 結(jié)論與討論

由試驗(yàn)可知，水噴淋提取最優(yōu)條件可選取料液比1∶30、提取時(shí)間10 min；乙醇噴淋提取最優(yōu)條件可選取料液比1∶55、提取時(shí)間20 min。

試驗(yàn)時(shí)使用簡(jiǎn)易蒸汽煮茶壺代替噴淋裝置，料液比和提取時(shí)間對(duì)黃酮得率影響均不顯著，可能存在原因有：試驗(yàn)條件及裝置有限、提取劑乙醇揮發(fā)性較高、乙醇揮發(fā)和所選取的料液比和時(shí)間在范圍內(nèi)影響較小，后續(xù)有待深入研究。

4種提取方式相比較可得到，乙醇和甲醇直接浸提，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，但提取時(shí)間長(zhǎng)，耗時(shí)耗力，且甲醇具有毒性，易殘留在提取物中，不能食用。而乙醇可回收且容易揮發(fā)，不易殘留，安全性更高，提取效果較理想。以乙醇為溶劑噴淋提取試驗(yàn)，適合苦蕎麩皮中黃酮的提取。