全 文 ：文章编号: 1004 1478( 2001) 01 0058 05
收稿日期: 2000 06 29　
作者简介: 卫莉 ( 1965 ) ,女 ,河南省郑州市人 ,郑州轻工业学院讲师 ,主要从事食品科学研究 .
钟秀珍 ,张宝才 ,杨海涛均为郑州轻工业学院食品与生物工程系食品工程专业 99届毕业生 .
第 16卷 第 1期 　　 　郑州 轻工 业学 院学报 (自 然科 学版 )　 　 　 Vol. 16　No. 1
2001年 3月 JO URNAL OF ZHENGZHOU INST ITU TE O F LIGHT IN DUSTRY (Na tural Science) Mar. 2001
绿豆皮中黄酮类化合物的提取及定量测定
卫　莉 ,　钟秀珍 ,　张宝才 ,　杨海涛
(郑州轻工业学院 食品与生物工程系 ,河南 郑州　 450002)
摘要: 用正交实验探讨了绿豆皮中黄酮类化合物的最佳提取工艺 .研究结果表明:在 70℃下用
6倍于绿豆皮重体积 30%的乙醇回流提取 2次 ,每次 2 h ,绿豆皮黄酮类化合物提取效果最好 .
样品用 Al( NO3 ) 3比色法于 510 nm下测定 ,芦丁为标准计算含量 ,得到绿豆皮中黄酮类化合
物的平均含量为 1. 459% .
关键词:绿豆 ;黄酮类化合物 ;测定 ;提取
中图分类号: TS201. 2　　　　文献标识码: A
0　引言
绿豆对人体的保健和食疗功效颇佳 .据《本草纲目》介绍: “绿豆煮食 ,可消肿下气 ,消热解暑 ,调和五脏 ,
安精神 ,补元气 ,润皮肤 ,宜常食 .”绿豆营养丰富 ,蛋白质含量高 ,淀粉品质好 .鉴于绿豆子叶的成分主要是蛋
白质、淀粉等 ,所以绿豆的解毒消暑等保健成分主要存在于种皮之内 .据国内外有关报道 ,绿豆中含有丰富的
生物活性成分 .笔者曾用中草药成分化学的检测方法对绿豆皮中的生物活性成分进行检测 ,初步证实绿豆皮
中含有黄酮类化合物、鞣质、皂甙、生物碱、强心甙、蒽醌类化合物等具有生物活性的化学成分 ,从而进一步证
实绿豆的食疗保健功能主要来自种皮 .
黄酮类化合物存在于植物体中 ,而且生理作用多种多样 ,这一认识在国内外引起各界人士的广泛重视 .
黄酮类化合物具有止咳平喘祛痰、扩张冠状血管和降低血脂甾醇的作用 ,有些黄酮类成分尚有一定抗癌
活性 .
黄酮类化合物的提取方法有水煮、超临界 CO2流体提取和有机溶剂浸提等 .由于前 2种提取方法存在
一定的局限性 ,因此有机溶剂浸提被广泛采用 .由于各类黄酮物质的理化性质差别很大 ,因而检测手段也不
可能统一 .随着黄酮类化合物研究工作的深入 ,检测手段也逐步趋向采用高效分离色谱法分析各种类黄酮物
质 ,有些已采用质谱、核磁共振等手段作进一步鉴定 .本试验根据现有条件 ,以乙醇为提取剂对绿豆皮中黄酮
类化合物进行提取 ,然后选用硝酸铝显色法 ,以芦丁为标准 ,对其作了系统的测定试验 .
1　仪器及试剂
1. 1　实验仪器
721型分光光度计 ; HH· S11— 2型电热恒温水浴锅 ; JLL30— A型食物搅碎器等 .
1. 2　实验试剂
1. 2. 1　芦丁标准液　精确称取 Sigma化学公司产芦丁 ( Leuercetin 3β-D-nctinoside, C27H30O163H2O,分子量
664. 6,含量约为 98% ) 0. 1520 g ,加适量蒸馏水 ,加热溶解 ,冷却后用蒸馏水定容至 500 mL,摇匀备用 .本试
验以芦丁含量 100%计 .
1. 2. 2　 NaNO2溶液　称取分析纯 NaNO2 5 g,用蒸馏水溶解并定容至 100 mL,现配现用 .
1. 2. 3　 Al( NO3 ) 3溶液　称取分析纯 Al( NO3 ) 3 10 g ,用蒸馏水溶解并定容至 100 mL.
1. 2. 4　 NaOH溶液　称取分析纯 NaOH 40 g ,用蒸馏水溶解并定容至 1000 mL.
1. 2. 5　乙醇溶液　浓度分别为 30% , 45% , 60% , 75% .
2　实验
2. 1　芦丁浓度与吸光度的关系确定
用移液管分别量取芦丁标准液 1 mL, 2 mL, 5 mL, 8 mL置于 25 mL容量瓶中 ,用 30%乙醇补充至
12. 5 mL,加入 0. 7 mL NaNO2溶液摇匀 ,放置 5 min后加入 0. 7 mL Al( NO3 ) 3溶液 , 6 min后再加入 5 mL
表 1　芦丁标准溶液浓度与吸光度
芦丁浓度 y /g· L- 1 0. 0122 0. 0243 0. 0608 0. 0973
吸光度 x 0. 132 0. 260 0. 651 1. 020
NaOH溶液 ,用 30%乙醇溶液定容 ,
10 min后于波长 510 nm处进行比色
测定 ,以试剂空白参比 ,实验结果见
表 1.
用最小二乘法作线性回归:
　 a = n∑ ( xy ) - ∑ x ∑ y
n∑ x 2 - (∑ x ) 2 = 0. 0957
b =
∑ x 2 ∑ y - ∑ x ∑ ( xy )
n∑ x 2 - (∑ x ) 2 = 0. 00071
因此　 y= ax+ b= 0. 0957x - 0. 00071
2. 2　绿豆皮中总黄酮的提取
2. 2. 1　准确称取 70目的绿豆皮样品 10 g,以乙醇作溶剂 ,用索氏提取器提取至其提取液为无色 .
2. 2. 2　准确吸取提取液总体积 1
5
的样液 ,加入 250 mL容量瓶中定容备用 .
2. 2. 3　容量后取样液 2 m L于 25 mL容量瓶中 ,按标准芦丁—吸光度测定法 ,以试剂空白参比 ,在 510 nm
波长下 ,测定其吸光度 A,并从芦丁浓度与吸光值的关系式中得出芦丁浓度 ,经过换算求出绿豆皮中的总黄
酮含量为
　总黄酮含量= y× 25 m L× 250 mL× 5
2 mL× 10 g× 1000 × 100%
3　结果与讨论
3. 1　影响总黄酮提取的因素
根据资料报道 ,浸提温度、溶剂的浓度、浸提时间是影响总黄酮提取率的主要因素 .另据我们分析 ,浸提
料液比、溶剂的种类对总黄酮的提取率亦有很大影响 .为了方便实验将溶剂定为乙醇 ,因此选取浸提温度、乙
表 2　试验因素水平表
水平 A浸提温度 /℃
B
乙醇浓度 /%
C
料液比
D
浸提时间 /h
1 40 30 1∶ 5 0. 5- 0. 5
2 55 45 1∶ 4 1- 1
3 70 60 1∶ 6 1. 5- 1. 5
4 85 75 1∶ 7 2- 2
醇浓度、料液比和浸提时间 4
个有关因素 ,每个因素各取 4
个水平 ,按正交表 L16 ( 44 )安排
试验 ,见表 2,表 3.各因素对总
黄酮提取率的影响趋势如图 1
所示 .
·59·　第 1期 卫　莉等:绿豆皮中黄酮类化合物的提取及定量测定 　　　
表 3　试验结果及分析
试验号 A B C D 提取率 吸光度 颜色
1 1 1 1 1 0. 8156 0. 062 浅棕色
2 1 2 2 2 0. 5625 0. 045 浅棕色
3 1 3 3 3 0. 6515 0. 051 黄绿色
4 1 4 4 4 0. 09844 0. 014 浅绿色
5 2 1 2 3 0. 4281 0. 036 黄绿色
6 2 2 1 4 0. 5766 0. 046 浅棕色
7 2 3 4 1 0. 6367 0. 05 浅绿色
8 2 4 3 2 0. 2031 0. 021 绿　色
9 3 1 3 4 1. 325 0. 096 浅黄棕色
10 3 2 4 3 1. 025 0. 076 黄棕色
11 3 3 1 2 0. 082 0. 061 深黄绿色
12 3 4 2 1 0. 280 0. 026 深绿色
13 4 1 4 2 2. 716 0. 189 浅红棕色
14 4 2 3 1 2. 461 0. 172 红棕色
15 4 3 2 4 2. 791 0. 194 浅红棕色
16 4 4 1 3 1. 325 0. 096 黄绿色
K 1 2. 128 5. 285 3. 5192 4. 1933
K 2 1. 8445 4. 625 4. 0616 4. 2836
K 3 3. 432 4. 881 4. 6407 3. 4297
K 4 9. 293 1. 906 4. 4761 4. 291
k 1 0. 532 1. 321 0. 8798 1. 048
k 2 0. 461 1. 156 1. 0154 1. 071
k 3 0. 858 1. 220 1. 1602 0. 8574
k 4 2. 323 0. 4765 1. 119 1. 1978
R 1. 862 0. 8445 0. 2804 0. 3404
　　由图 1,表 3可见 ,按极差大小决定的因素主次顺序为 A> B> C≈ D.提取温度和乙醇浓度为主要影响
因素 .由于表 2中 A4温度太高 ,使其中的活性成分破坏 ,且杂质的溶出量增加 ,造成提取液颜色变成红棕色 ,
并出现混浊 ,对比色测定影响很大 ,使提取率急剧升高 .因此最优提取条件应为 A3 , B1 , C3 , D4 ,即最佳浸取温
度为 70℃ ,最佳乙醇提取浓度为 30% ,最佳料液比为 1∶ 6,最佳浸提时间为回流提取 2次 ,每次 2 h.
3. 2　最优提取工艺条件的验证
3. 2. 1　回归方程的建立　设 Z1为浸提温度 ,取 40℃～ 85℃ ; Z2为乙醇浓度 ,取 30% ～ 75% ; Z3为料液比 ,
取 4～ 7; Z4为加热时间 ,取 1 h～ 4 h; y为提取率 /% .
·60·　　　 郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2001年　
作变换
　 x 1= Z1- 62. 5
22. 5
　　　 x 2= Z2- 52. 5
22. 5
　　　 x 3= Z3- 5. 5
1. 5
　　　 x4= Z4 - 2. 5
1. 5
二元线性回归的具体计算见表 4.
表 4　二元线性回归的计算
试验号 x 1 x 2 x 3 x 4 y′= y- 1. 0 x 1 y′ x 2 y′ x 3 y′ x 4 y′
1 - 1. 1 - 1. 0 -
1
3
- 1. 0 - 0. 1844 0. 1844 0. 1844 0. 0615 0. 1844
2 - 1. 0 -
1
3
- 1. 0 -
1
3
- 0. 4375 0. 4375 0. 1458 0. 4375 0. 1458
3 - 1. 0
1
3
1
3
1
3
- 0. 3484 0. 3483 0. 1161 0. 1161 - 0. 1161
4 - 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 - 0. 9016 0. 9016 0. 9016 0. 9016 - 0. 9016
5 -
1
3
- 1. 0 - 1. 0 -
1
3
- 0. 5719 0. 1906 0. 5719 0. 5719 - 0. 1906
6 -
1
3
-
1
3
-
1
3
1. 0 - 0. 4234 0. 1411 0. 1411 0. 1411 - 0. 4235
7 -
1
3
1
3
1. 0 - 1. 0 - 0. 3633 0. 1211 0. 1211 - 0. 3633 0. 3633
8 -
1
3
1. 0
1
3
1
3
- 0. 7969 0. 2656 0. 7969 - 0. 2656 - 0. 2656
9
1
3
- 1. 0
1
3
1. 0 0. 325 0. 1083 - 0. 325 0. 1083 0. 325
10
1
3
-
1
3
1. 0
1
3
0. 025 0. 0083 - 0. 0083 0. 025 0. 0083
11
1
3
1
3
- 1. 0 -
1
3
- 0. 198 - 0. 0066 - 0. 0066 0. 198 0. 0066
12 1
3
1. 0 - 1
3
- 1. 0 - 0. 720 - 0. 240 - 0. 720 0. 240 0. 720
13 1. 0 - 1. 0 1. 0 -
1
3
1. 716 1. 716 - 1. 716 1. 716 - 0. 572
14 1. 0 -
1
3
1
3
- 1. 0 1. 461 1. 461 - 0. 487 0. 487 - 1. 461
15 1. 0
1
3
- 1. 0 1. 0 1. 791 1. 791 0. 597 - 1. 791 1. 791
16 1. 0 1. 0 -
1
3
1
3
0. 325 0. 325 0. 325 - 0. 1083 0. 1083
∑ 0. 6976 7. 7542 - 3. 2334 0. 4404 - 0. 2776
正规方程组为
　
l11b1 = l 1y′
l 22b2 = l 2y′
l 33b3 = l 3y′
l44b4 = l 4y′
其中　 l11= l 22= l33= l 44= 80
9
　　　 lij= 0( i≠ j )
　 l1 y′= 7. 7542　　 l2 y′= - 3. 2334　　l 3y′= 0. 4404　　 l 4y′= - 0. 2776
故所确定的正规方程组为
　
80
9
b1 = 7. 7542
80
9
b2 　 = - 3. 2334
80
9 b3 = 0. 4404
80
9
b4 　 = - 0. 2776
∴　b1= 0. 8723　　　b2= - 0. 3739　　　b3= 0. 0495
·61·　第 1期 卫　莉等:绿豆皮中黄酮类化合物的提取及定量测定 　　　
　　　b4= - 0. 0312　　　b0= y-′= 0. 6976
16
= 0. 0436
∴回归方程为
　 y ′= 0. 8723x 1 - 0. 3739x 2+ 0. 0495x3 - 0. 0312x 4 + 0. 0436
　　　 y - 1. 0 = 0. 8723( Z1 - 62. 5
1. 5
) - 0. 3739(
Z2 - 52. 5
22. 5
) + 0. 0495(
Z3 - 5. 5
1. 5
) -
　　　　 0. 0312( Z4 - 2. 5
1. 5
) + 0. 0436
即　　 y= - 0. 6365+ 0. 03877Z1- 0. 01662Z2+ 0. 033Z3 - 0. 0208Z4
3. 2. 2　最优提取工艺条件的验证　在最优工艺条件下 ,以 Z1= 70, Z2= 30, Z3= 6, Z4= 4代入回归方程得
y= 1. 694% .
由于提取率的估计值为 1. 694% ,大于正交实验表 3中各次实验的平均提取率 ,所以 A3 B1 C3D4确为最
优提取工艺条件 .
4　结论
在最优提取工艺条件下 (浸提温度 70℃ ,料液比 1∶ 6,乙醇浓度 30% ,回流浸提 2次 ,每次 2 h )进行多
次重复实验 ,测得浸提液中黄酮类化合物实际提取率平均为 1. 459% .因此在绿豆制品的加工中如果仅仅利
用绿豆子叶中的蛋白质和淀粉等化学成分 ,而将绿豆皮作为废弃物 ,必将造成资源的极大浪费 .如果能用现
代分析手段最终确定绿豆皮中所含有的其他生物活性成分以及其含量和结构 ,必将为绿豆的深加工以及绿
豆保健功能的再认识提供可靠的依据 .
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Extracting and determination of the content of
f lavonoids in the skin of phaseolus radiatus
WEI Li ,　 ZHONG Xiu-zhen,　 ZHANG Bao-cai ,　 YANG Hai-tao
(Dept. of Food and B iology Eng. , Zhengzhou Inst. of L ight Ind. , Zhengzhou 450002, China )
Abstract: The optimum condi tions of ex t racting f lav onoids in the skin of phaseo lus radiatus w ere
investigated by using the orthogonal design. The results showed that a t 70℃ , 6∶ 1 o f 30% ethanol to the
skin o f the phaseolus radiatus w eight ratio , ex traction for 2 times and 2 h fo r each time w ere optimal.
Under 510 nm , w e adopted the method o f Al ( NO3 ) 3 comparing the co lour and put rutin as per the standard
to calcula te the content o f flavonoids in the skin o f phaseolus radia tus, the average content of it is
1. 459% .
Key words: phaseolus radiatus; flav onoid compound; determination; ex tracting
·62·　　　 郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2001年