全 文 ：沙米绿原酸提取工艺优化及抗氧化性能研究
王 雅 , 赵 萍 , 赵 坤 , 宋 勇
(兰州理工大学生命科学与工程学院 ,甘肃兰州 , 7 3 0 0 50)
摘 要 通过单因素试验和正 交试验研 究了沙米绿原 酸 的提取工 艺条件 , 用还原能力和 R an ic mat 法对其抗氧
化活性和其他抗氛化剂进行 了比较分析 。 从沙米中提取 绿原酸的最佳条件为 :料液 比 ( g : m L ) 1 : 8 , 乙 醉体积分
数 6 0 % , 回流时问 Z h , 冷 藏时 间 12 h , 绿原酸产率达 3 . 137 % ; 沙米绿原酸有较强 的还原 能力 , 当浓度为 1 8 7 . 5
m g / L 时 , 它对猪 油的抗氧化 活性最强 , 且其抗氧化活性优于 同浓度的 V c 、 B H A , 但弱于 T or lo x 。
关挂词 沙 米 , 绿原酸 , 提取工艺 , 还原 能力 , 杭叙化 活 性
沙米 , 学 名 A g t i o p l l y l l u m s q u a r r o s u m , 属 黎科
沙蓬属 ,一般多指它的种子 , 是沙漠野生植 物 , 安全 ,
营养 ,无污染 , 中医称之为天然减肥食品和心脑血管 、
肾脏功能减退 、 糖尿病人 的理想食 品〔`〕 ,故沙米是一
种 “ 药食同源 ” 的绿色食品 。 绿原酸为咖啡酞奎尼 酸
衍生物 ,是一种重要 的生理活性物质 , 具有显 著的清
热解毒 、 抗菌消炎和抗 衰老等功效 t2, 3〕 。 目前 , 绿原
酸的提取研 究主要集 中在 以金银 花 、 杜 仲叶为原料
上闭 ,而以沙米提取绿原酸 尚未见报道 , 因此 , 如果能
够对其加以开发利用 , 既能充分利用野生资源 , 增加
农民收人 ,又能不断满足人们对纯天然绿色保健食品
消费的需求 。 本实验对沙米绿原酸的提取工艺及抗
氧化活性进行了研究 , 以便为更好地开发利用野生沙
米资源提供依据 。
864q`几住
侧ao
1 材料与方法
1
.
1 材料 、 仪器和试荆
优质沙米 : 采 自甘肃武威市古浪县 ,粉碎过 40 目
筛 ; 市售新鲜猪板油 : 购于兰州理工大学前门菜市场 。
T r o l o x ( 2 3 8 8 1 3
一
I G
,
S I G M A
一
A L D R I C H
,
I n e )
、
B H A ( 2 5 0 1 3
一
1 6
一
5
,
S I G M A
一
A L D R I C H
,
I n e
,
)
、 无 水
乙醇 ( 山东莱 阳市双双化工有 限公 司 ) 、 甲醇 ( 色谱
纯 ,天津市光复精细化工研究所 ) 、 V 。 (天津市 医药工
业技术研究所 ) 、 铁氛化钾 ( 国药集 团化学试剂有限公
司 ) 、绿原酸标准品 (光谱纯 , 德 国进 口 分装 ) ,其他试
剂均为分析纯 。
R E 5 2
一
8 6 A 型旋转 蒸发器 ( 上海亚 荣生化仪器
厂 ) , U V 一9 0 0 0 紫外分光光度计 (北京瑞丽分析仪器
公司 ) , 7 4 3 型 R a n e im a t 仪 (瑞士万通 ) 。
1
.
2 实验方法
1
.
2
.
1 绿原酸提取工 艺
沙米 ~ 粉碎 ~ 乙 醉液回 流浸提 2 次~ 抽 滤~
减压浓缩 , 冷沉 ~ 离心 ~ 绿原酸提取液
1
.
2
.
2 绿原酸含童的测 定
1
.
2
.
2
.
1 标准曲线的制定
准确称取 绿原 酸 标准 品 5 . 0 m g , 用 体 积分 数
3 0% 甲醇溶液溶解并定容 于 50 m L 容量瓶 , 再准确
取标 准 溶 液 0 . 5 0 、 0 . 7 5 、 1 . 0 0 、 1 . 2 5 、 1 . 5 0 、 2 . 0 0 、
2
.
5 0
、
3
.
0 0 m L 分别置 于 10 m L 比色管 中 , 用 3 0%
甲醇溶液定容 。 取 0 . 05 m ol / L 的绿原酸标准溶液用
紫外分光光度计于 2 0 ~ 5 0 n m 扫描 , 得绿原酸最
大吸收峰为 32 4 n m , 以 3 24 n m 分别测定不同浓度标
准溶液的吸光值 ,以绿原酸标准品浓度 ( g / L ) 为横坐
标 , 吸光值为纵坐标绘制标准曲线 ,得其回归方程为 :
Y一 5 7 . 4 9 5 x + 0 . 0 4 8 1 , 相关系数 R : = 0 . 9 9 9 8 。
0 口 ~
~
J司二盛
~
` J ~ J J刁盛山占` ` 山山工山
2咤洲】 2出】 3召助 3 5( ) 引洲】 4别 ) 5 (又)
波长 n/ m
1
.
2
.
2
.
2
图 1 绿原酸标准溶液扫描图
绿原酸产率的计算
绿原酸产率 / %进彰冷鬃黯豁 “ 。。
第一作 者 : 在读博 士 , 讲师 。
收稿 日期 : 2 0 0 7一 0 8一 0 7 , 改回 日期 : 2 0 0 7一 1 0一 2 0
1
.
2
.
3 沙米绿原酸还原能力的测 定
采用铁 氰化 钾还 原法评 价沙 米绿 原酸还 原能
力 2[J 。 在不 同浓度的沙米绿原酸溶液 中加人 2 . 5 m L
(0
.
2 m ol / L p H 一 6 . 6) 的磷酸 盐缓 冲液 , 加人 2 . 5
m L 1 0 9 / L 铁氰化钾 , 混匀 , s o oC 恒温 20 m i n ,加 2 . 5一卜3 ,
乙醇体积分数 > % 60以后 ,绿原酸产率减少 , 因此 ,最
佳乙醇体积分数为 60 % 。
.汀0
:
比`
4nd21
瞬、辞澎理翻区晰
ù、(j划ao
( )石
0
( ) 《 ),川 ( ). `份 叹) . 《)3 ( )一解
绿原酸浓度 lg · L 一`
3,ó ,1
味、哥澎理翻匹渐
5么0n`“
间时流
石回0
图 2 绿原酸标准曲线
m L 1 0 0 9 / L 三氯乙酸 ,离心 ( 3 0 0 0 r / m i n ) 1 0 m i n ,取
上清液 2 . s m L , 加 2 . 5 m L 蒸馏水 , 加 0 . 5 m L 1 9 / L
三抓化铁 , 于 7 0 n m 波长测定吸光度 。 用对应浓度
的 V 。 作还原能力比较试验 。
1
.
2
.
4 沙米绿原酸抗氧化活性的浏 定
准确称取 2 . 5 0 0 9 猪油 , 配制不同浓度的沙米
绿原酸溶液 ,用 74 3 型 R a cn im at 仪测其诱导时间 ,诱
导时间越长 ,表明油样抗氧化稳定性越好 。 选取抗氧
化性最 优 的沙 米 绿 原 酸 溶 液 浓 度 与 同浓 度 V 。 、
T r ol o x 及 B H A 做对猪油的抗氧化性对比试验 。
2 结果与讨论
2
.
1 影响绿原酸产率的因寮
2
.
1
.
1 单因素实验
2
.
1
.
1
.
1 料液 比对沙米绿原酸产率的影响
在乙醇体积分数 60 % , 回流时间 1 . s h ,冷藏时
间 1 2 h , 分别用 l : 6 、 1 , 8 、 1 : 1 0 、 1 , 1 2 的料液 比
( g
:
m L )提取绿原 酸 ,结果表明 : 随料液 比的增大 , 绿
原酸产率逐渐增大 , 当料液 比为 1 : 8 时绿原酸产率
达最高 ,说明此时绿原酸已提取完全 , 因此 , 最佳料液
比为 1 , 8 。
4 r
的 O7
乙醉体积分数 l %
图 4 乙醉体积分数对沙米绿原酸产率的影响
2
.
1
.
1
.
3 回流时间对沙米绿原酸产率的影响
在冷藏时间 12 h 及优化的乙醇体积分数和料液
比条件下 ,随回流时间的增大 ,绿原酸产率逐渐增大 ,
当回流时间为 Z h 时 , 绿原酸产率最高 , 说明此时绿
原酸已提取完全 ;随回流时间的增加 , 绿原酸产率减
少 ,原因可能是绿原酸有醋间 ,性质不稳定 , 长时间加
热易分解 。
2()150肠*、辞爵骥盘医姗
图 5 回流时间对沙米绿原酸产率的影响
2
.
1
.
1
.
4 冷藏时间对沙米绿原酸产率的影响
在上述优化条件下 , 当冷藏时间为 12 h 时 , 绿原
酸的产率最高 ,随冷藏时间的增加 ,绿原酸产率降低 ,
原因可能是随绿原酸在空气中暴露时间的增大 , 被氧
化的程度加大 。
32-示、哥爵理目区断
l : 8 1 : 10
料液比 g( :mL )
图 3 料液比对沙米绿原酸产率的影响
2
.
1
.
1
.
2 乙醇体积分数对沙米绿原酸产率的影响
在回流时间 1 . s h ,冷藏时间 12 h 及优化的料液
比下 ,考察乙醇体积分数对绿原酸产率的影响 。 结果
表明 ,绿原酸产率随乙醇体积分数 的增加而升高 , 当
12 18
冷截时间 / h
图 6 冷藏时间对沙米绿原酸产率的影响
2
.
1
.
2 正交试验设计及结果
1 3 2 1 2 00 7 v o l
.
3 3 N o
. 傀0 ( To t a l 2 38 )
0 51为… Zq` l裹 3因班水平 侧来哪水平号 (A) 料液比
/g
·
mL 一 l
( B)
乙醉体积分数
/肠
(C)
回流时间
/h
(D)
冷截时间
/h
0 5 .口,10
l
。
5
Z
。
0
:;
- 叫卜 - V e
~
沙米绿原酸
00
口七ó匕,`
0
ōb8
1
1
.
0 1
.
2
衰 2 正交实脸结果
0 0 2 0
.
4 0
.
6 0
.
8
浓度 lm g · m -L ,
试验号 A 绿原酸产率 /% 图 7 沙米绿原酸与 V c 还原能力 比较
一bǐ1ù亡口…,孟n`O曰
、`宜岔价货
l
:
6
1
:
6
1
:
6
1
:
8
l
:
8
l
:
8
l
:
10
l
:
1 0
1
:
1 0
6
.
2 2 7
8 5 1 1
7
.
2 3 8
2
.
2 8 4
5 0
6 0
70
50
6 0
7 0
5 0
6 0
7 0
7
。
3 2 7
7
.
7 3 3
6
.
9 1 6
0
.
8 1 7
2
.
0
2
。
5
l
。
5
2
。
5
1
.
5
2
.
0
7
。
4 0 5
7
。
8 2 2
6
.
7 4 9
1
.
0 7 3
D
6
l 2
l 8
1 8
6
12
l 2
l 8
6
6
。
8 7 9
7
,
6 3 1
7
.
4 6 6
0
.
7 5 2
1
.
9 5 4
2
。
4 7 9
1
。
7 9 4
3
。
0 5 0
2
.
6 3 2
2
.
8 2 9
2
.
3 2 3
2
.
6 2 2
2
.
2 9 3 0 62 石 12 5 18 7 5 2以 )
沙米绿原酸浓度 /m g · 七 ,
图 8 沙米绿原酸浓度对猪油抗氧化活性的影响
2
.
2
.
2
.
2 相同浓度的不同抗氧化剂对猪油抗氧化性
的影 响
配制浓度为 1 8 7 . 5 m g / L 的 V 。 、 T r o lo x 和 B H A
溶液 ,与沙米绿原酸作对猪油 的抗氧化性对 比实验 ,
结果见图 9 。
gKI瓜凡R
86420
月、宜岔介嫂
从表 2 中直观分析的极差 R 值可知 , R , > R 3 >
R
Z
> R
4 , 即 4 个因素对 沙米绿原酸产率影响的主次
顺序依次为 : A (料液 比 ) > C (回流时间 ) > B ( 乙 醇体
积分 数 ) > D ( 冷 藏 时 间 ) , 因 素 的 最 佳 组 合 为
A
Z
B
Z
C Z n
Z , 即料液比 z : s 、 乙醇体积分数 6 0% 、 回流
时间 2 . o h 、冷藏时间 1 2 h 。
2
.
1
.
3 正交实验结果的验证
按照料液 比 1 : 8 、 乙醇体积分数 60 % 、 回流时间
1
.
s h
、 冷藏时间 12 h 进行 3 次平行实验 , 沙米绿原
酸平均产率为 3 . 1 37 % , 明显高于正交实验中最高组
A
Z
B
,
C
Z
aD 绿原酸产率 .
2
.
2 沙米绿原酸抗权化活性的洲定
2
.
2
.
1 绿原酸还原能力
由图 7 可知 ,沙米绿原酸的还原能力随浓度的增
大而增大 , 且相 同浓度 的沙米绿原 酸还原能力强 于
V 。 。 一般情况下 , 样 品的还原 能力与抗氧化活性之
间有显著的相关性 , 其还原能力越强 , 则物质的抗 氧
化性越强
2
.
2
.
2 沙米绿原酸杭氧化活性
2
.
2
.
2
.
1 不同浓度沙米绿原酸溶液对猪油抗氧化活
性的影响
由图 8 可知 , 对猪油抗氧化活性最优的沙米绿原
酸溶液浓度为 1 87 . s m g / L 。
空白 v c B H A 沙米绿原酸 T r o lox
抗氧化剂
图 9 不同抗氧化剂对猪油诱导时间的影响
由图 9 可知 , 沙米绿 原酸 、 V 。 、 B H A 和 T r o l o x
在猪油中的抗氧化效果都很明显 , 但是 , 在浓 度相 同
的条件下 , 沙米绿原酸对猪油的抗氧化活性强于 V c 、
B H A 而弱于 T r o l o x 。
3 结 论
( l) 沙米绿原酸的最佳提取工艺条件为 : 料液 比
1
,
8( g
:
m L )
, 乙 醇体积分数 60 % , 回流时 间 Z h , 冷
藏时间 12 h ,绿原酸产率可达 3 . 1 37 % 。 因素 的主次
顺序为 : 料液比 > 乙醇体积分数 > 回流时间> 冷藏时
间 。
Zco 7 年第 3 卷第 10 期 (总鹅 2 38 期 ) { 13
( 2) 沙米绿原酸的还原能力高于 V 。 。
( ) 3通过 Ran c im at 仪测定表明 ,对猪油抗氧化性
最优的沙米绿原酸溶液浓度为 1 87 . s m g / L , 且其抗
氧化活性强于 V 。 、 B H A ,但弱于 T r o l o x 。
参 考 文 献
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的分析〔J ] . 内蒙古农业大学学报 , 2 0 0 5 , 2 6 ( 2 ) : 8 8~ 9 0
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S t u d y o n t h e E x t r a c t i n g C o n d i t i o n s a n d A n t i o x i d a n t A c t i v i t y o f C h l o r o g e n i c
A e i d i n A g t i o P l l y l l u m s q u a r r o s u m
W
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,
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A B S T R A C T T o s t u d y t h e e x t r a e t i n g e o n d i t i o n s a n d a n t i o x id a n t a e t i v i t y o f e h l o r o g e n i c a e id i n A g t i o p l ly ll u m
S q u a r r o s u m
.
E x t r a e t i o n t e e h n o l o g y o f e h l o r o g e n i e a e id i n A g r i o P h少 l l u m s叮u a r r o s u m w a s s t u d i e d b y s i n g l e
f a e t o r a n d o r t h o g o n a l e x p e r i m e n t
.
T h e a n t i o x id a n t a e t i v i t y o f e h lo r o g e n i e a e id i n A g r i o p h y l l u m q u a r r o s u m
w a s e o m p a r e d w i t h o t h e r a n t i o x id a n t s b y u s i n g r e d u e i n g p o w e r a n d R a n e im a t m e t h o d
.
T h e o p t im u m e xt r a e
-
t i o n 。 o n d i t io n s w e r e e s t a b li s h e d a s f o l l o w s : 6 0% e t h a n o l a s s o l v e n t
, r a t i o o f m a t e r i a l t o s o l v e n t l
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8 ( W /
V )
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.
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, t h e y i e ld o f e h l o r o g e n i e a e id w a s u p t o 3
.
1 3 7%
.
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a e t i v i t y a t t h e c o n c e n t r a t i o n o f 1 8 7
.
s m g / L
.
C o m p a r e d w i t h V e a n d B H A a t t h e s a m e e o n e e n t r a t i o n
,
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b e t t e r a n t io x id a n t a e t i v i t y
,
b u t n o b e t t e r t h a n T r o l o x
.
C h l o r o g e n i e a e id i n A g t i o P l l夕l l u m s叮u a r or s u 水 w a s a
n a t u r a l a n d s t r o n g a n t i o x id a n t
.
K e y w o dr s A g r i o P h夕l l u m s g u a r r o s u m , e h l o r o g e n i e a e id , e x t r a e t i n g e o n d i t i o n s , r e d u e i n g p o w e r , a n t io x i -
d a n t a c t i v i t y
我国超 }临界萃即玉米胚芽油技术获突破
滋姗行志
一 种其有我 国 自主知识产权 、 出油率大于 9 0 % 并可 一步获得高品质玉 米胚芽油的新工艺 , 日前 由中科院长 春应用
化学研究所研 发成功并在长春通过鉴定 。 专家认为 , 该工 艺技术在降低 酸价 、 提高萃取率 、 改普油品质等方面取得 了突破 性进
展 , 达到 国内领先水平 。
玉 米胚芽油是在玉 米深加工 中产生的大 t 辅料玉 米胚芽中获得 的 , 含有大 t 对 预防心 脑血管疾病 、 有利于要 幼儿成长 、 延
缓衰老的亚 油映 , 脂肪酸 , V 人 、 V E 等成分 。 中科院长春应化所与长春工业大学 、 长春大成玉 米 开发有限公 司协作 , 于 2 0 0 6 年开
展 了长春市高技术成果产业化计划项 目“ 超 临界萃取制备 玉米胚芽油新工艺 ” 的研发 。 经过一 年的艰苦拼搏 、 协力攻关 , 他 们先
后优化 了萃取温度 、 压力 、 C O : 流速 、萃取 时间 、 玉 米胚芽粒度和前处 理等影响萃取 效率的工 艺参数 , 突破 了在萃取 的同时完成
脱酸 、 脱奥 、 脱胶 、脱色的精制过程等技术关健 , 成功研发出具有我国 自主知 识产权 、 出油 率大于 9 0% 、 酸价低 于 。 . 5 的超 临界
萃取一 步获得精制玉 米胚芽油的新工 艺。
有关专家认为 , 该工 艺其 有工艺简单 、 出油率高 、 萃取 温度低 、 不破坏 生物活性 物质 , 并能有效 防止 热敏性物质 的氧化 , 最大
限度地保留营养成分等特点 , 而 且无需有机溶荆 , 无度弃物产生 , 是 一个环境友好的绿色工艺流程 , 可广泛应用于植物油的提取
和精制 。 同时 , 该新 工艺为玉 米深加 工提供 了新 的经 济生长点 , 对将 玉米资源优势转变为产业优势具有重要意义 。
134 }一