全 文 ：孙冲霞. 山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):356 - 358 .
山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究
孙冲霞
(吉林省吉林市农业科学院 ,吉林吉林 132101)
　　摘要:从山竹壳中提取原花青素 ,主要考察了料液比 、乙醇浓度 、温度 、提取时间和提取次数对提取效果的影响。
在单因素试验和正交试验的基础上 , 得出最佳提取工艺条件:温度 60 ℃,料液比 1 g ∶20 mL , 时间 60 min , 乙醇浓度
70%, 提取次数为 3 次。此时所得山竹壳中原花青素的含量为 3. 51%。经纯化后 , 原花青素纯度可达60%以上。
　　关键词:原花青素;提取;纯化;工艺条件
　　中图分类号:S601　　文献标志码:A　　文章编号:1002 -1302(2011)05 - 0356 -02
收稿日期:2010 -11 - 18
作者简介:孙冲霞(1973— ),女 ,吉林吉林人 ,农艺师 ,从事农业技术
研究。 E - mail:nkydbscx@163 . com。
　　原花青素 (procyanidins , PC)是自然界中广泛存在的聚多
酚类混合物 ,具有多种生物活性 ,以高效 、低毒 、高生物利用度
而著称 。其结构特殊 ,水溶性好 ,极易被人体吸收 ,是迄今为
止发现的最强效纯天然抗氧化剂 ,能防治80多种因自由基引
起的疾病 ,包括心脏病 、关节炎等 [1 -3 ] 。同时 ,原花青素既可
作为营养强化剂 ,又可作为防腐剂替代合成防腐剂 (如苯甲
酸钠 ),提高了应用安全性 ,也符合人们回归自然的要求 [4 -5 ] 。
目前国内外有一些对原花青素提取的报道 ,但以山竹壳为材
料提取原花青素的报道寥寥无几 。我国有丰富的山竹资源 ,
山竹壳一般被当作生活和工业废弃物扔掉 [6 ] 。本试验探索
山竹壳中原花青素的提取和纯化工艺 ,旨在为原花青素的提
取开辟新的途径 ,实现废物资源化利用 。
1　材料与方法
1. 1　材料与试剂
1. 1. 1　材料　山竹壳 (生活废弃物 ) 。
1. 1. 2　试剂　原花青素标准品 、甲醇、无水乙醇 、香草醛 、浓
硫酸 、石油醚 、乙酸乙酯 ,均为分析纯;AB -8吸附树脂 。
1. 1. 3　主要仪器　722 型可见分光光度计 、JA1203N型分析
天平 、OK - S26恒温水浴锅 、水式循环真空泵 、粉碎机 、GL -
20G离心机 、202 -1A型电热恒温干燥箱 。
1. 2　方法
1. 2. 1　原料预处理　山竹壳→烘干→粉碎→置于干燥器中
备用 。
1. 2. 2　提取方法　准确称量预处理的山竹壳 2. 0 g ,在一定
料液比 、溶剂浓度 、温度下热回流提取一定时间 ,取出过滤 ,滤
渣再经 2 次重复提取后过滤 , 合并 3 次所得滤液 [7 -8 ] 。
4 000 r /min条件下离心 10 min ,取上清液 ,加3倍体积的石油
醚萃取脂质并沉淀原花青素 ,弃醚相后加 2倍体积的乙酸乙
酯 ,充分摇动待反应完全后弃水相 ,挥发乙酸乙酯 ,得原花青
素粗产品 。将浓缩液定容 ,测定溶液中原花青素的含量 ,以质
量分数表示 ,即每 100 g 山竹壳提取得到的原花青素的量 。
1. 2. 3　原花青素的纯化　把原花青素粗产品用热蒸馏水溶
解后 ,AB -8吸附树脂在层析柱中进行动态吸附 ,用 4倍体积
的去离子水洗涤柱子 ,然后用洗脱液洗脱柱子 ,得纯度较高的
原花青素洗脱液 ,干燥后得纯度较高的原花青素干品 [9 ] 。
1. 3　含量的测定
1. 3. 1　绘制标准曲线　将原花青素标准品溶液稀释成不同
浓度 ,分别取 1 mL不同浓度的标准品溶液于比色皿中 ,加入
显色剂 (2. 5 mL 1%香草醛甲醇溶液和 2. 5 mL 10%硫酸溶液
混合 ),室温下避光反应 20 min ,以 60%乙醇溶液为空白 ,在
500 nm处测定吸光值 [10 ] ,取标准液的浓度 (C )和吸光度 (D)
经回归处理 ,得回归方程如下:
D =2. 045 8C +0. 009 3 ,r2 =0. 995 3
结果表明 ,原花青素浓度在 0. 05 ～0. 5 mg/mL 范围内具
有良好的线性关系 。
1. 3. 2 　吸光值测定　准确量取 1mL 样品溶液 ,按照上述标
准曲线方法进行测定 ,加入2. 5 mL 1%香草醛甲醇溶液 ,然后
加入 2. 5 mL 10%硫酸溶液 ,室温下避光反应 20 min ,以 60%
乙醇溶液为空白 ,在 500 nm处测定吸光值 。
2　结果与分析
2. 1　乙醇浓度对提取效果的影响
准确称取预处理的山竹壳 2. 0 g ,分别以 50%、60%、
70%、80%、90%的乙醇溶液作为提取剂 ,料液比1 g ∶15 mL ,
70 ℃条件下提取 50 min ,用香草醛硫酸法测原花青素的含
量 。由图 1可见 ,当乙醇浓度小于 70%时 ,随着乙醇浓度的
提高 ,原花青素的提取率在升高;乙醇浓度大于 70%时 ,随着
乙醇浓度的提高 ,原花青素的提取率下降 。所以选用乙醇浓
度为 60%、70%、80%进行正交试验 。
—356— 江苏农业科学　2011 年第 39 卷第 5 期
DOI 牶牨牥牣牨牭牳牳牴牤j 牣i ssn牣牨牥牥牪牠牨牫牥牪牣牪牥牨牨牣牥牭牣牥牨牱
2. 2　温度对提取效果的影响
准确称取预处理的山竹壳 2. 0 g ,以 60%乙醇溶液为提
取剂 ,料液比为 1 g ∶15 mL ,分别在 50 、60 、70 、80 、90 ℃条件
下提取 50 min ,用香草醛硫酸法测原花青素的含量 。由图 2
可见 ,50 ～70 ℃时 ,原花青素的提取率随着温度的升高而增
加 ,这是由于在浸提过程中 ,随着温度的升高分子扩散速度加
快 ,原花青素的浸提率大于氧化率 , 70 ℃时达到最大 。70 ～
90 ℃时 ,随着温度的升高提取率下降 ,这是因为虽然温度升
高使分子的扩散速度加快 ,但此时原花青素的氧化速率也在
加快 。为了减少能源能耗和提高提取率 ,本试验用 60 、70 、
80 ℃做正交试验 。
2. 3　料液比对提取效果的影响
准确称取预处理的山竹壳 2. 0 g ,以 60%乙醇溶液为提
取剂 ,料液比 (g ∶mL )分别为 1 ∶5 、1 ∶10 、1 ∶15 、1 ∶20 、
1 ∶25 ,70 ℃条件下提取 50 min ,用香草醛硫酸法测原花青素
的含量 [10 - 11 ] 。从图 3可见 ,料液比在 1 ∶5 ～1 ∶15时 ,随着
提取液的增多 ,原花青素的提取率显著增加 , 1 ∶15时达到最
大 ,随后稍有下降 。这可能是由于增大了提取液的体积 ,原花
青素的氧化速率加快 ,从而降低原花青素的含量 。为了节约
生产成本 ,减少提取溶剂的使用 ,应选用料液比为 1 ∶15 ,本
试验用料液比 1 ∶10 、1 ∶15 、1 ∶20进行正交试验 。
2. 4　提取时间对提取效果的影响
准确称取预处理的山竹壳 2. 0 g ,以 60%乙醇溶液为提
取剂 ,在料液比为 1 g ∶15 mL ,70 ℃条件下 ,提取时间分别为
30 、40 、50 、60 、70 min ,用香草醛硫酸法测原花青素的含量 。
由图 4可见 ,提取时间在 30 ～50 min时 ,原花青素的提取率
显著增加 ,50 min时提取率达到最大 ,随时间延长 ,原花青素
的提取率逐渐下降 。这是由于在 50 ～60 min ,大部分原花青
素被浸提出来 ,原花青素的氧化处于主导地位 ,使其含量降
低 ,所以用提取时间 40 、50 、60 min进行正交试验。
2. 5　提取次数的确定
由图 5可知 ,随着提取次数的增加 ,原花青素质量分数累
计增加 。当提取次数大于3时 ,曲线趋势已接近平稳 ,即原花
青素质量分数的增加已不明显 。从节省成本角度考虑 ,确定
提取次数为 3次 。
2. 6　正交试验
在单因素试验基础上 ,以温度 、乙醇浓度 、料液比 、时间设
计 L9 (34 )正交试验 (表 1 、表 2 ),以得到原花青素的最佳提取
工艺 。
表 1　山竹壳中原花青素提取的 L9 (34 )正交试验因素水平
水平
因素
A:料液比
(g ∶mL)
B:温度
(℃)
C:提取
时间(min)
D:乙醇
浓度(%)
1 1 ∶10 60 40 60
2 1 ∶15 70 50 70
3 1 ∶20 80 60 80
表 2　山竹壳中原花青素提取的正交试验设计及极差分析
处理号
因素水平
A:料
液比
B:
温度
C:提取
时间
D:乙醇
浓度
质量
分数
(%)
1 1 1 1 1 3 . 02
2 1 2 2 2 3 . 10
3 1 3 3 3 2 . 90
4 2 1 2 3 2 . 71
5 2 2 3 1 2 . 99
6 2 3 1 2 2 . 97
7 3 1 3 2 3 . 51
8 3 2 1 3 3 . 12
9 3 3 2 1 3 . 01
k1 3 . 007 3 . 080 3. 037 3. 007
k2 2 . 890 3 . 070 2. 940 3. 193
k3 3 . 213 2 . 960 3. 133 2. 910
R 0 . 323 0 . 120 0. 193 0. 283
(下转第358页 )
—357—孙冲霞:山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究
李艳辉 ,鲁巍巍 ,官艳丽 ,等. 超声波辅助提取荠菜总黄酮工艺研究 [J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):358 -360 .
超声波辅助提取荠菜总黄酮工艺研究
李艳辉1 , 鲁巍巍1 , 官艳丽2 , 冯　辉1
(1 .沈阳农业大学园艺学院 ,辽宁沈阳 110866;2.四川省兽药监察所 ,四川成都 610041 )
　　摘要:以荠菜总黄酮含量为考察指标 ,采用单因素试验 、L9 (34)正交试验法和紫外分光光度法 , 对荠菜总黄酮提
取中乙醇浓度 、提取时间 、提取温度及乙醇体积 4 个因素对荠菜总黄酮产率的影响进行了比较研究 ,对荠菜总黄酮的
提取工艺进行了优化。结果表明荠菜总黄酮的最佳提取条件为:乙醇浓度80%,乙醇体积40 mL(1 g样品), 提取时间
1. 5 h , 提取温度 60 ℃。在该提取条件下 , 荠菜总黄酮含量为 10. 02 mg / g。
　　关键词:荠菜;总黄酮;超声波;提取
　　中图分类号:S636. 901　　文献标志码:A　　文章编号:1002 -1302(2011)05 -0358 - 03
(上接第 357页 )
　　表 2显示 ,最佳提取条件为 A3B1C3D2 (正好是处理 7 ),
即温度 60 ℃,料液比 1 g ∶20 mL , 时间 60 min ,乙醇浓度
70%;各因素对原花青素提取率的影响主次顺序为料液比 >
乙醇浓度 >提取时间 >提取温度 。
3　结论
通过单因素和正交试验 ,考虑各因素对原花青素提取效
果的影响 ,山竹壳中原花青素提取的最佳工艺条件为:温度
60 ℃,料液比 1 g ∶20 mL ,时间 60 min ,乙醇浓度 70%,在最
佳的提取工艺下 ,测得山竹壳原花青素的含量为 3. 51%。经
过高度纯化后 ,原花青素的纯度可达 60%以上 。山竹壳中含
有一定量的原花青素素 ,以此作为提取材料 ,不但可以变废为
宝提高其经济价值 ,也可为原花青素的开发提供新的材料 。
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　　荠菜 [Capsella bursa - pastoris (L. )Medicus ]属于十字花
科荠菜属 ,为一二年生草本植物 ,不仅是营养丰富的野菜 ,而
且还是中医常用药 ,被誉为 ”菜中甘草 “。荠菜以全草入
药 [1 ] ,具有解热 、利尿 、止痢等功效 ,对治疗高血压 、眼底出
血 、齿龈出血 、肾炎水肿有效。其花与籽可以止血 ,治疗血尿 、
肾炎 、高血压 、咯血 、痢疾 、麻疹 、头昏目痛等症 [2 -3 ] 。荠菜的
化学成分主要包括黄酮 、生物碱 、有机酸 、多糖 [4 ] 、挥发油 [5 ]
等 ,其中黄酮类成分为荠菜提高机体免疫力的主要活性成分 。
本研究以超声波提取法辅助 ,对影响荠菜总黄酮提取的主要
收稿日期:2010 -11 - 23
基金项目:中国博士后科学基金(编号:20070411078)。
作者简介:李艳辉(1977— ),女 ,辽宁沈阳人 ,博士 ,讲师 ,主要从事天
然产物资源开发与利用研究。 Tel:(024 )88487143;E - mail:
li yanhui8888@163. com。
通信作者:冯　辉 ,博士 ,教授 , 从事蔬菜遗传育种研究。 Tel:(024 )
88487143;E - mail:fenghuiaaa@263. net。
因素进行正交试验 [6 ] ,优选荠菜总黄酮的提取条件 ,并根据
优选工艺条件进行含量测定 ,为荠菜食品安全性研究提供科
学依据 。
1　材料与方法
1. 1　材料
荠菜:沈阳农业大学百草园;芸香苷对照品:中国药品生
物制品检定所;亚硝酸钠 、硝酸铝 、氢氧化钠 、乙醇等均为国产
分析纯 。
754型紫外可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;
KQ - 100DV型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公
司;SHB - B95A型循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有
限公司 。
1. 2　方法
1. 2. 1　芸香苷标准曲线的制备　精密称取芸香苷5. 000 mg ,
加入 30%乙醇 ,水浴加热使之溶解 ,定容于 50 mL 容量瓶中 ,
备用 。取 7支具塞试管 ,分别加入 0 、0. 5 、1. 0 、1. 5 、2. 0 、2. 5 、
—358— 江苏农业科学　2011 年第 39 卷第 5 期