全 文 :第 5 期
收稿日期:2010-04-15
基金项目:江西农业大学博士基金项目(2007-2342)
作者简介:周志娥(1981-),女,江西东乡人,讲师,硕士,主要从事植物资源利用研究,(电话)13732981726(电子信箱)xjhxjh69@163.com;
通讯作者,熊建华。
第 50 卷第 5期
2011 年 3 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 50 No.5
Mar.,2011
花是植物的精华,现代科学证明,不少花卉含
丰富的营养成分 ,有强身健体的作用 [1,2]。 南瓜
[Cucurbita moschata(Duch.)Poiret]的花朝开暮合 ,
灿若金星,戴露迎霜,南方一些地方常将其调制成
餐桌上的一道道美味佳肴。 南瓜花亦蔬亦药,具清
利湿热、消肿散瘀、防癌抗癌作用,适于治疗黄疸、
痢疾、咳嗽、痈疽及结膜炎、乳腺炎等诸多炎症,常
作强身保健食品。 实践证明,其花粉能消除疲劳、增
强斗志,对幼儿贫血、慢性便秘、大肠疾患、高血压、
头痛、中风等病症有一定的疗效,又能调整神经状
态,改善失眠 [3]。 研究发现,南瓜花的黄酮类化合物
含量丰富,可达 3.04%[4],被认为是黄瓜花诸多功能
的活性成分,因此,对黄瓜花黄酮类化合物的研究
很有价值。
近年来, 超声技术应用于提取植物中的生物
碱、甙类、黄酮类活性物质,动物组织浆的毒质等研
究已有报道[5-8]。该技术具有能耗低、效率高、不破坏
有效成分的特点。 目前南瓜花中黄酮类化合物的提
取工艺研究尚未见报道。 本试验以南瓜花为对象,
采用单因素试验及正交试验相结合的方法,考察超
声波辅助提取南瓜花总黄酮的优选工艺条件,以期
为南瓜花的综合开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
南瓜花为四川金谷农业有限责任公司育成的
蜜本南瓜品种,采集于江西农业大学科技园,经整
理,烘干,粉碎过 60目筛,备用。
主要试剂: 芦丁购自中国食品药品检定研究
所;亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、乙醇等为国产分
析纯。
主要仪器:YP600型电子天平(上海精科天平有
南瓜花黄酮超声波辅助提取工艺的研究
周志娥,熊建华,闵嗣璠,汤凯洁,罗秋水
(江西农业大学食品科学与工程学院,南昌 330045)
摘要:在单因素试验的基础上采用 L9(34)正交试验设计,考察了料液比、提取时间、乙醇浓度、提取温度对
总黄酮提取率的影响,以确定南瓜花中总黄酮的优选超声波辅助提取工艺。 结果显示,提取温度 40℃、料
液比 1∶18(m /V,g∶mL)、乙醇浓度 40%、提取时间 40 min,提取效果较佳,总黄酮平均提取率可达2.740%。
关键词:南瓜花;总黄酮;超声波;提取工艺
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)05-1023-03
Study on Ultrasonic-assisted Extration Process of Total Flavonoids in Pumpkin Flower
ZHOU Zhi-e,XIONG Jian-hua,MIN Si-fan,TANG Kai-jie,LUO Qiu-shui
(Department of Food Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China)
Abstract: To optimize the ultrasonic-assisted extraction process of total flavonoids from pumpkin flower, the effect factors in-
cluding solid-liquid ratio, extraction time, solvent concentration and extraction temperature were studied through orthogonal
tests L9(34) on the basis of single factor test. The total flavonoids in pumpkin flower was determined through spectrophotome-
try by using rutin as standard sample. The optimum conditions to extract total flavones was as follows: extraction temperature,
40℃; solid-liquid ratio, 1∶18(m /V,g∶mL); ethanol concentration,40%; extraction time, 40 minutes; the extraction rate of to-
tal flavonoids reached 2.740% under these conditions
Key words: pumpkin flower;total flavonoids;ultrasonic-assisted technology;extraction process
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.05.013
湖 北 农 业 科 学 2011 年
限公司);KQ3200DB型数控超声波清洗器 (昆山市
超声仪器有限公司);HH-4 数显恒温水浴锅 (国华
电器有限公司);753BI 微机型紫外可见分光光度
计(上海光学仪器厂);TGL-16G 离心机 (上海安亭
科学仪器厂);XA-1 固体样品粉碎机 (江苏金坛市
亿通电子有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 超声波辅助提取法 准确称取烘干至恒重、
适量的南瓜花粉于烧瓶中, 加入规定剂量的溶剂,
在设定功率、温度和时间条件下进行超声波辅助提
取,超声结束后真空抽滤,滤液定容于 250 mL 容量
瓶中,为提取的样品液。
1.2.2 总黄酮含量的测定方法 总黄酮含量采用
分光光度标准曲线法测定。 ①标准曲线的制备。 精
密称取干燥至恒重的芦丁对照品,用 50%乙醇配制
成浓度为 0.1 mg / mL的标准液, 准确吸取芦丁标准
液 0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0 mL 于 7 个 25 mL
的容量瓶中,加入 5%亚硝酸钠 1 mL,摇匀,放置
6 min 后加入 10%硝酸铝溶液 1 mL,摇匀,再放置
6 min 后加入 4%的氢氧化钠 5 mL,摇匀,以 50%乙
醇定容, 以空白溶液作对照品,15 min 后于 510 nm
的波长处测定吸光度。 根据试验数据,可得回归方
程为 A=10.304 3C+0.002 1,其 r=0.999 4,标准曲线
的线性范围为 0.000~0.048 mg / mL,其中,A 为吸光
度;C为芦丁浓度(mg / mL)。②样品的测定。取 3 mL
样品液于 25 mL 容量瓶中,按标准曲线中的显色方
法显色,测定吸光度,代入回归方程,计算出总黄酮
含量,并计算提取率,总黄酮提取率=提取液中总黄
酮的质量 /样品质量×100%。
1.3 正交试验设计
在单因素的基础上,选取提取温度、乙醇浓度、
提取时间、料液比为考察因素,以总黄酮提取率为
指标,采用 L9(34)的正交表设计试验,因素水平选取
如表 1所示。
2 结果与分析
2.1 提取因素对南瓜花总黄酮提取率的影响
从乙醇浓度对提取率的影响可以看出 (图 1),
当乙醇浓度小于 50%时,南瓜花黄酮的提取率随浓
度的增大而增大,当达到 50%时,提取率开始下降,
适宜的乙醇浓度为 50%,表明南瓜花中的黄酮类化
合物主要以极性较大的黄酮甙形式存在; 图 2 显
示,提取时间在 20~50 min 以内,总黄酮提取率随提
取时间的延长迅速增长,从 2.356%增加到 2.507%,
增加 0.151 个百分点,而提取时间长于 50 min 提取
率不变, 表明此时原料中植物细胞壁基本被破坏,
选择提取时间 50 min 较为合适; 图 3 结果表明,南
瓜花黄酮的提取率随溶剂所占比例的增加而逐渐
增大,当液料比大于 18∶1 时,提取率的增大趋于平
缓,说明南瓜花黄酮在料液比 1∶18 的条件下已基本
溶出,从浸提得率和效率考虑,选择料液比为 1∶18
时比较理想;由图 4 可知,提取温度为 40℃时,提取
率最大,达到 2.723%,当温度再升高时,提取率会下
降,其原因可能与黄酮类化合物在高温下结构发生
改变有关。
2.2 正交试验
由表 2 极差分析可以看出,影响总黄酮提取率
的因素主次顺序分别为提取温度、料液比、提取时
间和乙醇浓度。 提取温度和料液比的差异最大,极
差 R 值分别为 0.215、0.017,其他两因素中,提取时
间次之,乙醇浓度的影响最小。从方差分析表(表 3)
表 1 因素与水平
水平
1
2
3
提取温度(A)
℃
30
40
50
乙醇浓度(B)
%
40
50
60
提取时间(C)
min
40
50
60
料液比(D)
1∶16
1∶18
1∶20
因素
2.60
2.50
2.40
2.30
2.20
2.10
2.00
提
取
率
//%
20 40 60 80 100
乙醇浓度//%
图 1 乙醇浓度对南瓜花黄酮提取率的影响
2.52
2.50
2.48
2.46
2.44
2.42
2.40
2.38
2.36
2.34
提
取
率
//%
20 30 40 50 60
提取时间//min
图 2 提取时间对南瓜花黄酮提取率的影响
2.53
2.52
2.51
2.50
2.49
2.48
2.47
2.46
2.45
2.44
提
取
率
//%
1∶7 1∶10 1∶13 1∶16 1∶19 1∶22 1∶25
料液比
图 3 料液比对南瓜花黄酮提取率的影响
1024
第 5 期
可看出,提取温度与料液比是起主导作用的变异来
源,其对试验结果的影响最大,呈极显著水平(P<
0.01);提取时间对试验结果也有影响,呈显著性水
平 (P<0.05); 乙醇浓度对提取效果影响不大 (P>
0.05)。 最佳的提取条件为 A2B1C1D2,即提取温度为
40℃ ,乙醇浓度为 40% ,料液比 1 ∶18,提取时间
40 min。
2.3 验证试验
按最佳提取工艺验证试验,重复 5 次,结果表
明,在正交优化条件下提取试验的重现性较好(RSD
值为 0.600%),平均提取率达 2.740%。
3 结论
1)应用超声波辅助提取南瓜花黄酮是可行的,
在提取温度、乙醇浓度、提取时间和料液比考察因
素中,提取温度的影响最大。
2) 通过单因素试验及正交试验得出了超声波
辅助提取南瓜花黄酮的最佳工艺条件为选用 40%
的乙醇,提取功率为 120W,料液比为 1∶18,提取温
度为 40℃,提取时间 40 min,此条件下,南瓜花黄酮
平均提取率为 2.740%。
参考文献:
[1] 陈泗佳 .果蔬疗法大全[M].上海:上海科学技术出版社 ,1991.
22-59.
[2] 熊建华,罗秋水,闵嗣瑶,等.蜜本南瓜不同部位营养成分分析与
评价[J].湖北农业科学,2009,48(9):2239-2241.
[3] 刘宜生.南瓜的开发与利用[J].中国食物与营养,2001(5):19-
21.
[4] 刘清波,李文芳,李加莲,等.南瓜茎·叶·花中黄酮类化合物含量
的初步研究[J].安徽农业科学,2006,34(13):3182-3183.
[5] 海力莤·陶尔大洪,帕丽达,韩 加,等.多序岩黄芪根中总黄酮
超声提取工艺研究[J].时珍国医国药,2009,20(2):359-360.
[6] XU H N,ZHANG Y X,HE C H,et al.Ultrasonically assisted
extraction of isoflavones from stem of Pueraria lobata (willd.)
ohwi and its mathematical model[J].Chinese Journal of Chemi-
cal Engineering,2007,15(6):861-867.
[7] 曾 里,夏之宁.超声波和微波对中药提取的促进和影响[J].化
学研究与应用,2002,14(3):245-249.
[8] 张泽生,孙 宇,崔翠翠,等.超声波辅助提取松籽油及其脂肪酸
的检测[J].食品研究与开发,2009,30(6):67-69.
(责任编辑 田宇曦)
表 2 L9(34)正交试验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
T1
T2
T3
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
16.118
16.372
15.084
2.686
2.729
2.514
0.215
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
15.867
15.866
15.841
2.645
2.644
2.640
0.005
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
15.888
15.862
15.824
2.648
2.644
2.637
0.011
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
15.868
15.904
15.802
2.645
2.651
2.634
0.017
试验 1
2.696
2.698
2.674
2.725
2.724
2.746
2.515
2.509
2.513
试验 2
2.693
2.694
2.663
2.718
2.728
2.731
2.520
2.513
2.514
平均
2.695
2.696
2.669
2.722
2.726
2.739
2.518
2.511
2.514
因素 提取率//%
表 3 正交试验方差分析
A
B
C
D
误差
总和
平方和
0.155 15
0.000 07
0.000 35
0.000 89
0.000 24
0.156 70
自由度
2
2
2
2
9
17
均方
0.077 57
0.000 04
0.000 17
0.000 45
0.000 03
F
2 921.146 44
1.361 92
6.502 09
16.794 98
P
0.000 10
0.304 28
0.017 90
0.000 92
图 4 提取温度对南瓜花黄酮提取率的影响
2.85
2.75
2.65
2.55
2.45
2.35
2.25
提
取
率
//%
20 30 40 50 60
提取温度//℃
周志娥等:南瓜花黄酮超声波辅助提取工艺的研究 1025