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雪莲果中绿原酸的提取工艺



全 文 :食品研究与开发 2009 年 10 月第 30 卷第 10 期
雪莲果(Smallanthus sonchifolius),英文名(yacon),
又称雪莲薯、亚龙果、亚贡,果实似红薯,春天种植,秋
季收获,植物学分类上属菊科向日葵属双子叶草本植
物 [1]。雪莲果含有酚酸、黄酮、酯类、挥发油、多糖、20 种
人体必需的氨基酸等成分 [2]。 因其具有保健作用而深
受人们的喜爱。
绿原酸具有抗菌、抗病毒、止血、抗氧化、消除自
由基、抑制突变和抗肿瘤等多种生物活性[3],对消化道
的癌症有明显的抑制作用,具有抗生素作用,在医药、
卫生等领域具有很大的应用价值。 因此, 本试验旨在
研究从雪莲果中提取绿原酸的工艺条件,为雪莲果的
进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 主要试剂
12.5 %的醋酸溶液、7 %尿素溶液、0.5 %亚硝酸钠
溶液、5 %氢氧化钠溶液均红河学院化学系配制。 95 %
乙醇为分析纯。
1.2 主要材料
绿原酸标准品: 长沙康隆生物制品有限公司;雪
莲果:市售产地曲靖。
雪莲果中绿原酸的提取工艺
严和平 1,2,马学海 1
(1.红河学院 化学系,云南 蒙自 661100;2.红河学院 分析测试中心,云南 蒙自 661100)
摘 要:以乙醇作溶剂,水浴加热回流提取雪莲果中的绿原酸,于紫外可见分光光度计上进行扫描。对比绿原酸标准
品和雪莲果提取液的紫外扫描图谱,发现在 330 nm处都有一个最大吸收峰。在单因素试验的基础上确定以乙醇浓
度、提取温度、提取时间、物料比作为试验因子进行 L9(34)正交试验。绿原酸标准品标准工作曲线的线性方程:A =
-0.12 575+59.185 27C,相关系数 r = 0.999 7。通过正交试验,确定雪莲果中绿原酸的最佳提取条件为:乙醇质量分数
为 40 %,物料比为 1∶18(g/mL),于沸水浴中回流提取时间为 2.5 h。在最佳工艺条件下测得雪莲果中绿原酸含量为
0.052 %。
关键词:雪莲果;绿原酸;提取工艺
OPTIMUM RESEARCH ON THE TECHNOLOGY CONDITION OF CHLOROGENIC ACID FROM SMALLANTHUS
SONCHIFOLIUS
YAN He-ping1,2,MA Xue-hai1
(1.Department of Chemistry,Honghe University,Mengzi 661100, Yunnan, China;
2.Analysis Test Center,School of Science, Honghe University,Mengzi 661100, Yunnan,China)
Abstract: To make ethanol solvent,the experiments were conducted with extraction chlorogenic acid from
smallanthus sonchifolius by water bath heating and scaned in the UV-Vis spectrophotometer. Chlorogenic acid
and the Standard of UV scanning maps were found that there was a maximum absorption peak in the 330 nm.
With the single-factor experiment, using L9 (34) o rthogonal design,the influences of ethanol concentration,
temperature,the time,the ratio of material to liquid were studied. Chlorogenic acid standard curve of standard
linear equation: A = -0.125 75 +59.185 27 C, the correlation coefficient r = 0.999 7. The test result showed
that, ethanol concent 40 %, boiling water bath,the ratio of material to liquid 1 ∶18 (g/mL) extracts 2.5 h,
chlorogenic acid extraction efficiency is the highest.Under this condition, chlorogenic acid rate is 0.052 %.
Key words: smallanthus sonchifolius ; chlorogenic acid; extraction technology
基金项目:红河学院科研项目(XJIY0706)
作者简介:严和平(1976—),女(汉),讲师,在读研究生,主要从事天
然产物化学方面的研究。
食品工艺
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食品研究与开发2009 年 10 月第 30 卷第 10 期
1.3 主要仪器
1901双光束紫外可见分光光度计:上海龙柯尼仪器
有限公司;电子天平:梅特勒—托利多仪器有限公司。
1.4 方法
1.4.1 绿原酸标准溶液的配制
精确称取绿原酸标准品 10.0 mg 于小烧杯中,用
95 %乙醇溶解,定容于 25 mL 的容量瓶中,得浓度为
0.4 g/L 的绿原酸贮备液, 从贮备液中分别移取 0.8、
1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 mL 于 25 mL 容量瓶中, 并用
95 %的乙醇稀释至刻度线,得到一系列不同浓度的绿
原酸标准溶液。
1.4.2 雪莲果提取物的波谱定性检验
取 1.0 mL 绿原酸贮备液, 定容于 25 mL 容量瓶,
在紫外可见分光光度计上, 于 200 nm~800 nm 波长范
围进行扫描。
取雪莲果样品提取液 1.0 mL,在紫外可见分光光
度计上,于 200 nm~800 nm波长范围进行扫描。并与标
准液的紫外光谱图对照。
1.4.3 雪莲果提取物的显色定性检验
取 1.0 mL 绿原酸标准品于 5 mL 离心试管中,水
浴蒸干乙醇,然后加入 0.5 mL水,0.1 mL 12.5 %的醋酸
溶液,2.0 mL 7 %尿素溶液,0.25 mL 0.5 %的亚硝酸钠
溶液混合均匀,3min后加入 0.5 mL 5%氢氧化钠溶液[4]。
观察颜色变化。
取 1.0 mL 雪莲果的提取液,于 5 mL 离心试管中,
重复上述操作,观察颜色变化,并与标准品进行对照。
1.4.4 单因素条件试验的选择
文献[5]的研究表明,用醇作溶剂提取绿原酸时,
影响提取效果的因素很多,但主要因素为乙醇质量分
数、温度、物料比和提取时间。 本试验用乙醇作溶剂提
取绿原酸,从以上 4个方面进行单因素试验。
1.4.5 正交试验的设计
在单因素试验的基础上, 确定以乙醇质量分数、
提取时间、物料比、提取温度四因素进行三水平正交试
验设计,通过测定雪莲果提取液中绿原酸含量确定最
佳的提取工艺条件。
2 结果与讨论
2.1 绿原酸标准曲线的绘制
用 95%的乙醇做参比溶液,将所配制好的一系列不
同浓度的绿原酸标准溶液在紫外可见分光光度计上,于
330 nm下测定其吸光度。 并绘制工作曲线,标准曲线线
性方程为:A=-0.12575+59.185 27C。 结果见表1。
表 1 标准工作曲线的线性范围及相关系数
Table 1 Standards working curve linear scope and correlationcoefficient
1
0.012 8
序列
No.
浓度/(g/L)
Concent /(g/L)
2
0.016 0
3
0.019 2
4
0.022 4
5
0.025 6
6
0.028 8
7
0.032 0
相关系数
Correlationcoefficient
0.999 7
2.2 定性检验
2.2.1 雪莲果提取物的定性检验
在 200 nm~800 nm 波长范围内分别对绿原酸标
准溶液及雪莲果样品提取液进行波谱扫描,结果如图 1
所示。
从图 1 紫外光谱曲线可以看出,绿原酸标准品在
330 nm 处有最大吸收峰,通过对雪莲果样品液的紫外
光谱扫描, 可以看出其在 330 nm 处也有一最大吸收
峰, 进一步说明雪莲果样品液中有绿原酸。 固选定
330 nm为最大吸收波长,测定雪莲果样品液的吸光度。
2.2.2 显色定性检验
用 0.1 mL 12.5 %的醋酸溶液,2.0 mL 7 %尿素溶
液,0.25 mL 0.5 %亚硝酸钠溶液,0.5 mL 5 %氢氧化钠
溶液体系对雪莲果提取液进行显色,加入氢氧化钠后,
溶液由淡黄色变为鲜红色。 这与绿原酸标准品的显色
结果完全一致。
2.3 单因素试验结果
2.3.1 温度对提取效果的影响
称取 10.0 g 洗净、去皮、切碎的雪莲果样品 3 份,
分别向其加入 40 %的乙醇 160 mL,分别于 60、80℃以
及沸水浴上连续回流提取 2 h。 自然冷却后,分别取上
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层清液于 330 nm处测定其吸光度,结果见表 2。
表 2表明,当提取时间为 2h,乙醇浓度为 40%,物料比
为 1∶16(g/mL)时,沸水浴提取效果最好,绿原酸得率最高。
2.3.2 物料比对提取效果的影响
称 10.0 g 洗净、去皮、切碎的雪莲果样品 3 份,分
别向其加入 40 %的乙醇 140、160、180、200 mL,然后于
沸水浴上连续回流提取 2 h。 自然冷却后,分别取上层
清液于 330 nm处测定其吸光度,结果见表 3。
从表 3 可以看出,当乙醇浓度为 40 %,提取时间
都为 2 h,则按 1∶14、1∶16、1∶18、1∶20(g/mL)的物料比沸
水浴回流时,绿原酸的提取率增大,且按 1∶18(g/mL)的
物料比进行提取时,提取效果最好,绿原酸得率最高。
而按 1∶20(g/mL)的物料比沸水浴回流时,绿原酸的提
取率降低,说明并不是溶剂的用量越多提取效果越好。
2.3.3 乙醇浓度对提取效果的影响
称 10.0 g 洗净、去皮、切碎的雪莲果样品 4 份,再
分别加入 40 %、60 %、80 %的乙醇 160 mL, 第四号加
入 160 mL水。 然后于沸水浴上连续回流提取 2 h。 自
然冷却后,分别取上层清液于可见分光光度计 330 nm
处测定其吸光度,结果见表 4。
从表 4 可以看出,当物料比为 1∶16(g/mL)时,用
浓度为 40 %、60 %、80 %的乙醇于沸水浴中回流提取
2 h,提取率随乙醇浓度的增大降低,可能是由于乙醇
浓度增大,醇溶性物质的竞争溶解,降低了绿原酸的溶
解度。 从表 4还可以看出, 用水作溶剂的提取效果较
好,可以考虑,把绿原酸保健品开发成水溶性产品。
2.3.4 提取时间对提取效果的影响
称 10.0 g洗净、去皮、切碎的雪莲果样品 3份再分
别加入 40 %乙醇 160 mL, 然后于沸水浴上连续回流
提取 1、2、3 h。 自然冷却后,分别取上层清液于可见分
光光度计 330 nm处测定其吸光度,结果见表 5。
从表 5 可以看出,当乙醇浓度为 40 %、物料比为
1∶16(g/mL)时,于沸水浴上连续回流提取 1、2、3 h 时,
从 1 h 到 2 h,随时间的增加,提取率增加,且效果比较
明显,而到 3 h 时,提取率虽增加但效果不显著,说明
绿原酸的提取并不是时间越长越好, 以 2 h 左右提取
效果最好,绿原酸得率最高。
3 正交试验结果与分析
依据单因素试验初步确定 A 乙醇浓度(%)、 B 时
间(h)、 C 物料比(g∶mL)、 D 提取温度(℃)四因素设计
正交因素水平表 6。 并以此因素进行 L9(34)正交试验,
结果见表 7。
表 2 浓度对提取效果的影响
Table 2 Concentration on the extraction effect
提取率/%
Extraction efficiency/%
0.037 0
0.038 7
0.041 4
温度/℃
Temperature/℃
60
80
沸水浴
吸光度
A
1.241
1.307
1.409
表 3 物料比对提取效果的影响
Table 3 The ratio of material to liquid on the extraction effect
提取率/%
Extraction efficiency/%
0.043 4
0.047 0
0.048 2
0.033 7
物料比/(g/mL)
The ratio of material to
liquid/(g/mL)
1∶14
1∶16
1∶18
1∶20
吸光度
A
1.707
1.610
1.458
0.984
表 4 乙醇浓度对提取效果的影响
Table 4 Ethanol concentration on the extraction effect
提取率/%
Extraction efficiency/%
0.049 6
0.039 5
0.032 8
0.040 2
乙醇浓度/%
Ethanol concentration/%
40
60
80
水 Water
吸光度
A
1.707
1.335
1.088
1.363
表 6 因素水平表
Table 6 Table of factors and levels
表 5 时间对提取效果的影响表
Table 5 Time on the extraction effect
提取率/%
Extraction efficiency/%
0.040 3
0.049 6
0.047 2
时间/h
Time/h
1
2
3
吸光度
A
1.368
1.707
1.620
1
2
3
A/%
40
50
60
B/h
1.5
2.0
2.5
C/(g∶mL)
1∶14
1∶16
1∶18
D
60
80
沸水浴
因素 Factors水平
Levels
表 7 正交试验结果
Table 7 Resul of orthogonal test
试验号
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.137
0.119
0.106
0.031
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.115
0.124
0.131
0.016
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.118
0.117
0.127
0.010
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.109
0.121
0.131
0.022
吸光度
A
1.527
1.561
1.575
1.348
1.175
1.557
1.059
1.531
1.031
提取率/%
Extraction efficiency/%
0.039 1
0.045 6
0.051 8
0.039 8
0.039 4
0.039 8
0.036 0
0.039 2
0.031 2
因素 Factors
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经过正交试验的设计,可以发现用乙醇回流提取雪莲
果中的绿原酸时,提取温度、提取时间、物料比、乙醇浓
度 4个因素对绿原酸提取量影响的主要顺序为:乙醇
浓度 >提取温度 >提取时间 >物料比。并且最佳的提
取工艺条件为:乙醇质量分数为 40 %,物料比为 1∶18
(g/mL),提取温度为沸水浴,提取时间为 2.5 h,即
A1B3C3D3。按上述最佳工艺条件对雪莲果中绿原酸进
行提取,测得雪莲果中绿原酸的含量为 0.052 %。
4 结论
1)绿原酸标准品和雪莲果样品液在 330 nm 处有
最大吸收峰, 说明雪莲果样品液中有绿原酸。 采用
12.5 %的醋酸溶液,7 %的尿素溶液,0.5 %的亚硝酸钠
溶液,5 %的氢氧化钠溶液体系,对雪莲果提取液进行
定性检验,溶液由淡黄色变为鲜红色。
2)用乙醇为溶剂回流提取雪莲果中的绿原酸时,
提取温度、提取时间、物料比、乙醇浓度四个因素对绿
原酸提取效果的影响顺序为: 乙醇浓度>温度>时间>
物料比。
3)从雪莲果中提取绿原酸的最佳工艺条件:质量
分数为 40 %的乙醇,1∶18的物料比,沸水浴中回流提取
2.5 h。并发现以最佳提取工艺条件对雪莲果中绿原酸进
行提取,测定得雪莲果中绿原酸的含量为 0.052%。
参考文献:
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与药品,2007(9):41-43
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2005 ,30 (3):54-56
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分析[J].食品科学,2005,26(81):187-192
收稿日期:2008-10-01
十珍鸭的工艺研究
张洁洁,许慧卿,于海,汪志君 *
(扬州大学 生物科学与技术学院,江苏 扬州 225009)
摘 要:以传统中草药和营养价值较高的材质为辅料,采用正交试验对十珍鸭的配方进行研究并对其成品的主要理
化指标作简要分析。结果表明,香辛料用量为 20 g/kg,十珍料用量 100 g/kg,酱制时间 20 min,盐糖比 1/3(g/g),盐糖用
量 80 g/kg时,成品口感最好,蛋白质、脂肪含量分别为 44.75 %、19.25 %。
关键词:十珍鸭;工艺;理化指标
STUDY ON PROCESSING TECHNOLOGY OF PRODUCT BY 10 KINDS OF CHINESE HERBAL
MEDICINE AND DUCK MEAT
ZHANG Jie-jie,XU Hui-qing, YU Hai,WANG Zhi-jun*
(College of Biological Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu, China)
Abstract: A new type of duck meat which made by any traditional Chinese herbal medicine and material full of
nutrition as an assistance, used the orthogonal experiment to conduct the research to the new type of duck′ s
formula, and we has made the summary analysis to its end product′s main physical and chemical indicators.The
result indicated that when the spices material amount used is the 20 g/kg,10 traditional Chinese herbal medicine
amount used is 100 g/kg, sauce system time is 20 min, salty sugar compared to is 1/3 (g/g), salty sugar amount
used is 80 g/kg, the end product feeling in the mouth is best. And protein, fat content, respectively is 44.75 %,
基金项目:江苏省苏北技术创新引导资金项目(BN2008041);江苏省南通市农业创新科技计划(AL2007029)
作者简介:张洁洁(1982—),女(汉),硕士,主要从事食品加工及保藏的研究。
* 通讯作者:汪志君(1949—),男,教授,现主要研究肉制品加工贮藏及工业发酵。
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