全 文 ：. 研究探讨唯` 素
响应面法优化黑心菊花瓣中总黄酮提取工艺的研究
杨琳琳 , 赵成爱 , 余梅燕 , 吴现芳 , 徐伟强
吉林农业大学资源与环境学院 长春
摘 要 采用超声波辅助提取的方法 , 通过单因素试验及响应面分析法 , 对黑心菊花瓣中总黄酮的提取工艺进行了
优化。在单因素试验的基础上 , 利用响应面法优化提取条件 , 以乙醇体积分数 、液固比 、提取时间为自变量 , 以黄
酮得率为响应值 , 根据 一 永 中心组合设计原理 , 研究三个自变量及其交互作用对黄酮得率的影响 。在提取
温度为 ℃的条件下 , 响应面法优化的最佳条件为 乙醇体积分数 、液固比 、提取时间 。
在此条件下 , 黄酮得率均值为 , 与理论预测值 非常接近 , 说明响应面法优化得到的提取条件可靠〔
关键词 黑心菊花瓣 超声波辅助提取 总黄酮 响应面法
一 , 一 , 一 , 一 , 一
,
“ 才 菌 一
,
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如 一
℃ ,
,
, ,
一
黑心菊 又名黑心花 , 为菊
科 , 金光菊属 。花心紫褐色 , 周边花瓣金黄色 。目前
对黑心菊的研究多为栽培 、管理等方面 , 对黑心菊花
瓣的化学成分研究至今未见报道 。菊花所含化学成分
主要包括挥发油类 、 街醇类 、三菇类 、有机酸及其醋
类 、黄酮及其昔类 , 此外还含有多种人体所必需的氨
基酸和微量元素等 。其中挥发油和黄酮类化合物是菊
花的清热解毒 、散风降压的主要有效部位 。
黄酮类物质是次生代谢产物 , 人体不能自身合成 。
因其分子量小 , 易被人体吸收 , 能通过血脑屏障 , 进人
脂肪组织 一。研究表明 , 黄酮类化合物有抗氧化 、清除
自由基和抗衰老作用 、抗肿瘤和抗癌作用 、黄酮调节血
脂作用 、降血糖作用 、激素样作用等 “
本试验采用响应面法优化了黑心菊花瓣中总黄酮
的最佳提取条件 , 为进一步开发利用黑心菊提供理论
依据 。
材料与方法
材料
黑心菊 种植于吉林农业大学
植物园 , 采集其花备用 。
无水乙醇 北京化工厂 , 亚硝酸钠 、硝酸铝 、
氢氧化钠均为分析纯 , 芦丁标准品 。
仪器与设备
一 粉碎机 上海淀久中药机械制造有限公
司 型超声波清洗器 昆山市超声仪器有
限公司 型可见分光光度计 上海光谱仪器有
限公司 型电热鼓风干燥箱 上海中南医药机
械有限公司沪通制药机械设备厂 。
方法
黑心菊花瓣提取液的制备
将采集的黑心菊花瓣阴干 , 粉碎 , 称取 样
品 , 加人乙醇浸泡 , 超声处理 , 减压抽滤 , 定容
至 , 即为样品溶液 。
芦丁标准溶液的配置
精密称取芦丁标准品 , 置于 容量瓶
中 , 加入适量甲醇 , 水浴热溶 , 冷却 , 定容 , 摇匀 。
精密量取 上述溶液 , 置于 容量瓶中 , 加水
定容 , 摇匀 , 即为芦丁标准溶液 。
芦丁标准曲线的绘制
· · 《食品工业 》加 年第 卷第 期
. 研究探讨
精密量取芦丁标准品溶液 , , , ,
石, , , 分别置于 容量瓶中 , 各加水
至 , 加 亚硝酸钠溶液 , 充分混匀 ,
后 , 加 硝酸铝溶液 , 充分混匀 ,后 , 加 氢氧化钠溶液 , 加水定容 , 放置巧
, 在 波长处测定吸光度 , 绘制标准曲线 ,如图 。经分析得到回归方程及标准曲线如下
味` 素
液固比对黄酮得率的影响
准确称取 份 粉碎后的黑心菊花瓣 , 以体
积分数为 乙醇为提取溶剂 , 液固比分别为 ,
, , , , 浸泡 , 在 ℃
下超声提取 , 过滤 , 测定吸光度 , 计算黄酮得
率 , 结果如图 。
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冲 乃
吸光度
图 芦丁标准曲线
样品总黄酮含量测定
按照标准曲线绘制方法测定样品吸光度值 , 代人
回归方程 , 计算黄酮得率 。
单因素试验
考察乙醇体积分数 、液固比 、提取时间和提取温
度四个因素对黄酮得率的影响 。
响应面法试验设计 一
在单因素试验的基础上 , 根据 一 中心
组合试验设计原理 , 选取乙醇体积分数 、液固比 、提
取时间为试验因素 , 以黑心菊花瓣黄酮得率为试验指
标 , 设计三因素三水平的响应面试验 , 试验因素水平
设计见表 。
结果与分析
液固比
图 液固比对黄酮得率的影响
由图 可知 , 随着液固比的增加 , 黄酮得率逐渐
增大 , 当液固比增加到 后 , 得率又相对减小 。这
是由于液固比的增加 , 增大了渗透体系的浓度差 , 使
渗透速度加快 , 当浓度相对平衡时 , 速度不变 。因
此 , 选取 为最佳液固比 。
提取时间对黄酮得率的影响
准确称取 份 粉碎后的黑心菊花瓣 , 以浓度
为 乙醇为提取溶剂 , 液固比为 , 浸泡 ,
在 ℃下超声分别提取 、 、 、
、 , 过滤 , 测定吸光度值 , 计算黄酮得率 ,结果如图 。
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单因素试验结果与分析
乙醇体积分数对黄酮得率的影响
准确称取 份 粉碎后的黑心菊花瓣 , 分别以
体积分数为 , , , , 的乙醇为提
取溶剂 , 液固比为 , 浸泡 , 在 ℃下超声
提取 , 过滤 , 测定吸光度 , 计算黄酮得率 , 结
果如图 。
提取时间
图 提取时间对黄酮得率的影响
由图 可知 , 随着提取时间的增加 , 得率随之增
加 , 当时间超过 时 , 得率又下降 。这是由于随
着提取时间的增长 , 黄酮类化合物易发生降解而失
活 , 同时 , 杂质溶出也会增多 , 从而影响了黄酮类
化合物的溶出 。综合考虑 , 选取超声最佳时间为
乙醇体积分数
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图 乙醇体积分数对黄酮得率的影响
由图 可知 , 随着乙醇体积分数的增加 , 黄酮得
率逐渐增大 , 当浓度达到 时 , 得率最高 , 这可能
是由于乙醇浓度过高 , 脂溶性物质的溶出增多 , 影
响了黄酮类化合物的溶出 , 故选择乙醇体积分数为
提取温度对黄酮得率的影响
准确称取 份 粉碎后的黑心菊花瓣 , 以体积
分数为 乙醇为提取溶剂 , 液固比为 , 浸泡
, 分别在 ℃, ℃, ℃ , ℃, ℃下
超声提取 , 过滤 , 测定吸光度值 , 计算黄酮得
率 , 结果如图 。
由图 可知 , 随着温度的升高 , 黄酮得率逐渐升
高 , 当温度升高到 ℃时 , 得率增长趋于平缓 。这是
由于随着温度的升高 , 分子运动加快 , 渗透 、扩散加
快 , 从而加速黄酮类化合物的溶出 , 但温度过高会使
《食品工业 》加 年第 卷第 期
味` 萦
黄酮类化合物结构破坏 。因此 , 综合考虑 , 选取 ℃
为最佳提取温度 。「
研究探讨
面图 , 如图 一图 。
从图 一图 可以看出 , 在所选定的范围内均存在
极值 。图 表明 , 乙醇浓度与液固比之间的交互作用
对黄酮得率的影响较显著 图 表明 , 乙醇浓度与提
取时间之间的交互作用显著 图 表明 , 液固比与提
取时间的交互作用不显著 。
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提取温度 , ℃
图 提取温度对黄酮得率的影响
响应面法优化试验结果与分析
响应面优化设计与结果
以乙醇体积分数 、液固比 、提取时间为自变量 ,
以黑心菊花瓣黄酮得率为响应值 , 设计三因素三水平
的响应面试验 , 结果见表 。
表 , 响应面分析方案及试验结果
乙醇体积分数
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图 乙醇体积分数与液固比对黄酮得率影响的响应
面结果
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试验号 乙醉 液固比 提取 得率
功
一
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杨淤韶孔 乙醇体积分数
图 乙醇体积分数与提取时间对黄酮得率影响的响
应面结果
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模型的建立与显著性检验
各因素对响应值的影响不是简单的线性关系 , 对
试验数据进行多元回归拟合 , 得到回归方程
一 一
一 一 一
从表 可以看出 , 方程的一次项 、二次项及交互
项 对响应值的影响均显著 。拟合模型的 “尸
值略大于 , 表明该二次方程模型比较显著 , 而失
拟项不显著 , 并且该模型矿 , 说明该模型对
试验拟合较好 , 可以用于黑心菊花瓣总黄酮提取工艺
试验的预测 。
戈 提取时间 液固比
表
自由度
方差分析表
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失拟项
残差净误差
总离差
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图 液固比与提取时间对黄酮得率影响的响应面结果
提取工艺条件的确定
通过响应面分析预测得到的最佳工艺条件为
乙醇体积分数为 , 液固比 , 提取时间
, 在此条件下 , 黄酮得率为 。由于
试验操作的可行性 , 将最佳条件修正为 乙醇体积分
数为 , 液固比 , 提取时间 , 在此条
件下进行 次验证性试验 , 测得黄酮得率的平均值为
, 与理论预测值 非常接近 , 说明该方程
与试验情况拟合很好 , 响应面对黑心菊花瓣黄酮提取
条件的优化是可行的 , 得到的黄酮提取条件也具有实
际应用价值 。
冲 不显著
· ·
各因素之间的交互作用
利用 软件 , 根据回归模型作出响应
《食品工业 》 年第 卷第 期
结论
单因素试验结果表明 , 超声波辅助法提取黑心菊
花瓣中总黄酮的最佳条件为 乙醇体积分数 , 液
固比 , 提取时间 , 提取温度为 ℃。
通过单因素试验和 一 中心组合设计原
理以及响应面分析法对提取工艺进行优化 , 拟合了乙
醇浓度 、液固比 、提取时间这 个因素对总黄酮提取
. 研究探讨 唯` 萦
一株产细菌素丙酸杆菌的分离和鉴定
沈金晶
上海天祥质量技术服务有限公司 上海
摘 要 采用丙酸杆菌分离培养基筛选 , 结合挥发酸生成指标 , 从 干酪中分离出丙酸杆菌 , 并通过丙酸
杆菌发酵液的抑菌效果 , 分离出一株能产生抑菌物质的丙酸杆菌。根据该菌株的菌落形态 、菌体的运动性 、染色
性 、生长温度 、耐盐性等特征指标研究分析 , 结合与标准菌丙酸杆菌的对照 , 初步判断该菌株为费氏丙酸杆菌。
关键词 丙酸菌 , 细菌素 , 分离 , 鉴定
一
,
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,
,
, ,勿 , , ,
, 代少 卢
丫四 , , ,
细菌素是某些细菌在代谢过程中产生的一类具
有抑菌活性的多肤或前体多肤 , 产生菌对其细菌
素具有 自身免疫性川。细菌素对动物无毒副作用 ,
无抗原性 , 抑菌范围广 , 可以杀死或抑制食物中
一些致病菌 , 并有一定的热稳定性 。细菌素可根据其化学结构的不同而分为四类 。
是一类含有 个氨基酸分子的肤类 , 并具
有 羊毛硫氨酸 。 、 一甲基羊毛硫氨酸
一 、脱氢酪氨酸 、
脱氢 氨酸 和脱氢丙氨酸 ,
等非编码氨基酸 。 小分子热稳定肤 一类分
子量小于 , 具有膜活性的疏水肤 。 大分子热
不稳定蛋白 , 其分子量大于 , 对热不稳
定 。 复合型细菌素 , 这类细菌素和蛋白质 、碳水
率的回归模型 , 经检验证明该模型合理可靠 , 优化出
的最佳工艺条件为 乙醇体积分数为 , 液固比为
, 提取时间 , 提取率可达 , 与理论
值基本相符 , 说明试验方法合理可行 。
目前 , 国内外对黑心菊化学成分的研究未见报
道 , 从资源充分利用的角度来看 , 黑心菊具有很大的
开发潜力与应用价值 。
参考文献
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