全 文 :红枣是鼠李科枣属植物枣树(Ziziphus jujuba Mill)
的果实。红枣原产我国,在我国各地均有栽培,以色红、
肉厚、饱满、核小、味甜者为佳。红枣具有极高的营养价
值及药用价值,是集药、食、补3大功能为一体的保健食
品,被誉为“木本粮食,滋补佳品”。现代营养学研究证
明,红枣含有蛋白质、糖类、有机酸、脂肪、氨基酸以及
铁、锌、磷、钙、硒等,同时还含有丰富的VC、VP、VA、VB1、
VB2等,是“活维生素丸”。红枣除上述常见的营养素
外,随着近几年人们对红枣功能成分和药理的深入研
究,发现红枣还含有一些具有很高生理活性的特殊的
生物活性成分,主要有红枣多糖、黄酮、三萜类化合物、
腺苷、生物碱和甾醇等[1]。
新疆红枣资源丰富,目前干制仍然是最主要的初
级加工方式,所延伸加工的枣产品为蜜枣、枣泥、枣脯、
枣汁、枣酒等产品,而红枣加工及食用后的下脚料-枣
核绝大多数以废物的形式丢弃或作为燃料被燃烧掉,
其未能得到合理的利用,造成资源的极大浪费。曾有研
究报道枣核中黄酮类物质具有良好的清除DPPH自由
基的能力[2]。因此本文利用南疆特有果品红枣加工及食
用后的下脚料-枣核为试验材料,对红枣核中黄酮类物
质的提取工艺进行研究,并将融冻微波破壁法与酶法
提取枣核黄酮的效果进行了初步研究,以期为红枣的
综合加工利用提供参考依据,为从天然植物材料中寻
求黄酮类化合物提供一条新的途径。
1 材料与方法
1.1 材料和试剂
干燥的枣核:新疆阿拉尔。
芦丁标准品:中国药品生物制品检定所;纤维素
酶:上海国药集团化学试剂公司,酶活性≥10 U/mg;无
水乙醇、硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化钠等均为国产分析
纯(AR)。
1.2 仪器
UV-756型紫外可见分光光度仪:上海光谱仪器有
限公司;AR2140电子天平:上海有限公司;FSD-100A型
电动粉碎机:浙江台州新思精密粮仪有限公司;DZKW
系列-D-2电热恒温不锈钢水浴锅:北京永光明医疗器
械厂;G305微波炉:广东顺德惠微波制品公司。
枣核中黄酮类化合物的提取工艺
张春兰,张锐利,张建花,熊素英,侯旭杰*
(塔里木大学生命科学学院,新疆阿拉尔 843300)
摘 要:研究新疆红枣核中黄酮类物质的最佳提取工艺,采用浸提法通过单因素试验和正交试验得出红枣核中黄酮
类化合物最佳提取工艺条件。结果表明:以60 %乙醇为溶剂,料液比为1∶12(g/mL),在80℃下,提取1.5 h,提取3次总黄
酮提取率为11.64 mg/g。
关键词:枣核;黄酮类化合物;提取
Study on the Extraction Technology of Flavonoids from Jujube Stone
ZHANG Chun-lan, ZHANG Rui-li, ZHANG Jian-hua, XIONG Su-ying, HOU Xu-jie*
(College of Life science Tarim University,Alar 843300,Xinjiang,China)
Abstract: The extraction technology of flavonoids from Jujube stone in xinjiang by single factor and orthogonal
experiments. The results showed that: The optimum condition is as following:extraction for 1.5 h,solid to liquid
ratio of 1∶12(g/mL),extraction temperature 80 ℃,three times with ethanol concentration 60 %,and finally the
extraction rate of total flavonoids is 11.64 mg/g.
Key words: jujube stone;flavonoids;extraction
基金项目:塔里木大学校长基金创新群体项目(TDZKCX08001)
作者简介:张春兰(1979—),女(汉),讲师,硕士,研究方向:食品科学
及天然产物。
*通信作者
基础研究
2011年 9月
第 32卷第 9期
食品研究与开发
Food Research And Development 33
张春兰,等:枣核中黄酮类化合物的提取工艺
1.3 方法
1.3.1 黄酮标准曲线的绘制[3]
精密称取在120 ℃干燥至恒重的芦丁标准品,用
60 %乙醇配制成浓度为0.1 mg/mL的芦丁标准溶液,待
用。精密吸取该芦丁液 0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、
4.00 mL分别置于10.00 mL容量瓶中,分别加入5 %亚
硝酸钠溶液0.30 mL, 摇匀,静置6 min,再加入0.3 mL
10 %的硝酸铝溶液,摇匀,静置6 min后加4 %NaOH溶
液4.00 mL,摇匀,再用60 %乙醇稀释至刻度,摇匀,静
置12 min,以试剂作空白,于510 nm处测吸光度值(A),
绘制标准曲线。
1.3.2 浸提工艺条件的选择
准确称取5.00 g过20目筛的枣核粉,分别研究乙醇
浓度、浸提温度、浸提时间、料液比、浸提次数对枣核中
黄酮类化合物提取率的影响。在以上单因素考察的基
础上,以总黄酮的提取率为考查指标进行L9(34)正交试
验,确定最佳提取工艺。
1.3.3 融冻微波破壁法与酶法提取枣核黄酮的效果比
较[4-6]
称取2 g枣核粉加入20 mL乙醇,立即放入-18 ℃冰
箱中,冷冻至溶液完全冻结,取出,进行微波提取后,将
溶液冷却到室温,用硝酸铝比色法测定总黄酮量。
称取2 g枣核粉加20 mL蒸馏水,纤维素酶用量为
20 mg/g,酶解液pH为5.3,温度50℃酶解2 h后,10 min沸
水浴灭酶活性,酶解后再加60 %乙醇20 mL,80 ℃,浸提
1.0 h,用硝酸铝比色法测定总黄酮量。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
标准曲线见图1。
以吸光度值(A)为纵坐标,芦丁含量C为横坐标绘
制标准曲线,得回归直线方程为:
Y=7.575 1x-0.004 5,式中:y为吸光度;x为浓度,
(mg/mL)。r=0.999 7。
2.2 乙醇浓度对黄酮类化合物提取率的影响
称取5.00 g枣核粉若干份, 分别加入50 mL不同浓
度的乙醇溶液,在50℃,浸提1 h,浸提1次,取上清液1mL
用硝酸铝比色法测定见图2。
由图2可以看出用不同浓度的乙醇进行提取总黄
酮提取率不同。随着乙醇浓度的逐渐增大,提取率也不
断增加,当乙醇浓度为60 %时,总黄酮提取率达
4.16 mg/g,当乙醇浓度继续增大时,黄酮提取率反而
逐渐减少,这可能是枣核中黄酮类物质在高浓度的乙
醇中溶解度变小的缘故。
2.3 浸提温度对黄酮类化合物提取率的影响
称取5.00 g枣核粉若干份,加入浓度为60 %的乙醇
溶液50 mL分别在不同温度下浸提1 h,浸提1次,取上
清液1 mL用硝酸铝比色法测定见图3。
由图3可以看出, 随着浸提温度的增加,总黄酮提
取率也不断增加,当浸提温度为70 ℃时,提取率达
4.76 mg/g,当温度为80 ℃时,提取率为4.12 mg/g,反而
减少,这可能是枣核中黄酮类物质在较高温度下不稳
定,造成了黄酮的损失。
2.4 浸提时间对黄酮类化合物提取率的影响
称取5.00 g枣核粉若干份,加入浓度为60 %的乙醇
溶液50 mL在50℃分别浸提0.5、1、1.5、2、2.5 h,浸提1次
后取上清液1 mL用硝酸铝比色法测定见图4。
由图4可以看出,随着浸提时间的延长,总黄酮提
取率呈增加趋势。在0.5 h~1.5 h间,增长趋势较明显,当
时间进一步延长大于1.5 h,含量缓慢上升,总黄酮提取
率增加较少并趋于平稳,可能是红枣核细胞液中和提
取液中的黄酮达到平衡的缘故,也可能是由于长时间
图1 芦丁标准曲线
Fig.1 The standard curve of rutin
图2 乙醇浓度对黄酮类化合物提取率的影响
Fig.2 The effect of ethanol concentration on extraction rate of
flavonoids
图3 温度对黄酮类化合物提取率的影响
Fig.3 The effect of temperature on extraction rate of flavonoids
芦丁浓度/(mg/mL)
吸
光
度
A
乙醇浓度/%
总
黄
酮
提
取
率
/(
m
g/
g)
总
黄
酮
提
取
率
/(
m
g/
g)
温度/℃
基础研究
34
水浴而使一部分黄酮受热损失,所以选用提取时间
1.5 h为宜。
2.5 料液比的影响
称取5.00 g枣核粉若干份,分别加入浓度为60 %的
乙醇溶液20、30、40、50、60、70 mL,在50 ℃浸提1 h,浸
提1次,取上清液1 mL用硝酸铝比色法测定见图5。
由图5可以看出随着料液比的增大,总黄酮提取率
也在增加。对于乙醇浸提过程,浸提溶剂与有效成分的
结合是物理过程,浸提溶剂的量增大时,黄酮与溶剂的
接触机会增多,增大了浓度差,且不会造成有效成分在
溶剂中达到饱和的情况,浸出率自然增加。从试验结果
看,料液比超过1∶10(g/mL)以后,总黄酮量的增幅较缓
慢,故可选择较低料液比,以降低经济成本。
2.6 浸提次数的影响
称取5.00 g枣核粉, 加入60 %的乙醇溶液50 mL在
50 ℃浸提1 h,分别浸提1、2、3、4、5次,取上清液1 mL用
硝酸铝比色法测定见图6。
由图6可知:浸提1次,总黄酮提取率为4.28 mg/g,
提取第2次为1.27 mg/g,随着浸提次数的增加,总黄酮
提取率呈减少趋势,第4次、第5次时因大部分黄酮都已
被提取出,故溶出的总黄酮量很少。浸提次数越多,后
序的浓缩负荷也越重,此外,提取次数也是影响生产周
期的一个主要因素,故选用提取次数2次为宜。
2.7 浸提法正交试验结果
在以上单因素试验的基础上,选取浸提温度(60、
70、80 ℃)、时间(1、1.5、2 h)、料液比(1∶8、1∶10、1∶12)和
次数(1、2、3)这几个因素及水平,以5.00 g枣核粉为原
料用60 %乙醇提取红枣核中黄酮类化合物,以总黄酮
提取率为考查指标进行四因素三水平正交试验,结果
见表1。
由正交试验表及其影响因素可知:影响因素D>C>
B>A,即浸提次数>料液比>浸提时间>浸提温度,最佳
工艺条件为A3B2C3D3,即用60 %乙醇在80 ℃水浴中提
取1.5 h,料液比为1∶12(g/mL),提取3次总黄酮含量为
11.64 mg/g。
2.8 融冻微波破壁法与酶法提取枣核黄酮的效果比较
融冻微波破壁法与酶法提取枣核黄酮的效果比较
见表2。
融冻微波破壁法经过冷冻导致细胞膜透性增大,
膨压降低。冷冻期间,植物组织中冰晶体不断增大,导
致细胞壁和原生质体的不可逆变化和损害,使枣核细
提取方法
融冻微波破壁法
微波法
酶解乙醇提取
未酶解乙醇提取
表 2 提取效果的比较
Table 2 The contrast of extract results
总黄酮得率/(mg/g)
2.13
1.12
4.82
4.39
图4 浸提时间对黄酮类化合物提取率的影响
Fig.4 The effect of time on extraction rate of flavonoids
图5 料液比对黄酮类化合物提取率的影响
Fig.5 The effect of solid to liquid ratio on extraction rate of
flavonoids
图6 浸提次数对黄酮类化合物提取率的影响
Fig.6 The effect of times on extraction rate of flavonoids
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
表 1 正交试验结果
Table 1 Results of L9(34)orthogonal test
A温度/℃
1(60)
1
1
2(70)
2
2
3(80)
3
3
8.366 0
7.829 6
9.566 2
1.736 6
B时间/h
1(1)
2(1.5)
3(2)
1
2
3
1
2
3
7.757 8
9.604 3
8.399 7
1.846 5
C料液比/(g/mL)
1(1∶ 8)
2(1∶10)
3(1∶12)
2
3
1
3
1
2
7.995 5
7.704 1
10.062 3
2.358 2
D浸提次数
1(1)
2(2)
3(3)
3
1
2
2
3
1
7.699 2
7.929 0
10.133 7
2.434 5
总黄酮提取率/(mg/g)
6.056 6
7.841 5
11.199 9
7.663 3
9.433 5
6.391 9
9.553 5
11.537 9
7.607 4
时间/h
总
黄
酮
提
取
率
/(
m
g/
g)
料液比/(g/mL)
总
黄
酮
提
取
率
/(
m
g/
g)
次数
总
黄
酮
提
取
率
/(
m
g/
g)
基础研究 张春兰,等:枣核中黄酮类化合物的提取工艺
35
胞中的黄酮类物质在进行微波提取时更易溶出。由表2
可知,在相同的条件下,融冻微波破壁法比微波法提取
得到的黄酮总量要多。
枣核的组织结构坚硬,黄酮类物质被包裹在细胞
壁内不易溶出,纤维素酶可以降解纤维素等物质,这些
物质的水解可能会导致细胞壁部分疏松、破损、细胞膜
通透性增加,从而减小传质阻力,加速总黄酮的释放,
提高其浸出率。由表2可以看出,枣核经过酶解后再进
行乙醇提取得到的黄酮总量比未经过酶解直接用乙醇
提取得到的黄酮总量要多。
3 结论
通过单因素和正交试验得出:影响因素为浸提次
数>料液比>浸提时间>浸提温度。最佳工艺条件为
A3B2C3D3,即用60 %乙醇在80 ℃水浴中提取1.5 h,料液
比为1∶12,提取3次总黄酮含量为11.64 mg/g。
经过融冻微波破壁处理和酶法处理后得到的黄
酮总量较多,主要因这些处理能破坏细胞壁,使有效成
分更易溶出,因此在提取植物生物活性成分的研究中
多采用此处理是一种比较好的方法。
参考文献:
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究[J].食品科学,2007,28(3):100-103
收稿日期:2010-12-09
儿茶素提取新工艺
刘坤1,孙来娣1,高华1,伏圣青1,梁惠2,于兹东1
(1.青岛大学医学院药学系,山东青岛 266021;2.青岛大学医学院医学营养研究所,山东青岛 266021)
摘 要:优选用溶剂萃取法提取、测定茶叶中儿茶素的方法。以乙醇为浸提液,采用香草醛一浓盐酸法测定茶叶中儿
茶素的含量,并通过正交实验确定提取茶叶中儿茶素的最佳工艺条件。儿茶素溶液的最大吸收波长为506 nm。儿茶素
浓度与吸光度间的回归方程为:A=0.058X+0.059,R2=0.994。正交实验结果表明,儿茶素的最佳提取和纯化条件为:在
pH值为4的条件下,以60%的乙醇为溶剂,料液比为1∶15(g/mL),于60℃下恒温浸提30 min。影响儿茶素含量的因素依
次为:pH值>乙醇浓度>浸提时间>料液比>提取温度。通过研究茶叶中儿茶素的提取、测定方法,确定了经济、高效、实
用的提取分离工艺,建立了简便、准确的儿茶素含量测定方法。
关键词:儿茶素;提取;优化条件;香草醛—浓盐酸测定法;紫外可见分光光度法
Study on the New Extraction Process of Catechin
LIU Kun1,SUN Lai-di1,GAO Hua1,FU Sheng-qing1,LIANG Hui2,YU Zi-dong1
(1. Department of pharmacy of medical academy,Qingdao University,Qingdao 266021,Shandong,China;2. Medical
nutrition institute of medical academy,Qingdao University,Qingdao 266021,Shandong,China)
Abstract:To study the optimum conditions for extracting catechin in tea by solvent extraction method. With
ethanol as leaching liquor. The method of vanillin -hydrochloric acid was used to determine the content of
catechin in tea and the optimum technique conditions for extracting catechin in tea was confirmed by orthogonal
test. The maximum absorption wavelength of catechin solution Was 506 nm. The regression equation between
catechin concentration and absorbance was:A=0.058X+0.059,R2=0.994. The results of orthogonal test sho-
基金项目:青岛市科技局支撑计划(09-1-1-31-nsh)
作者简介:刘坤(1962—),女(汉),教授,本科,主要从事天然活性物质提取及分析测定研究。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
基础研究
2011年 9月
第 32卷第 9期
食品研究与开发
Food Research And Development36