免费文献传递   相关文献

超声波辅助法提取山黄皮果仁中的总黄酮



全 文 :FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品科技
2011年 第 36卷 第 2期
超声波辅助法提取山黄皮
果仁中的总黄酮
苏秀芳
(广西民族师范学院化学与生物工程系,崇左 532200)
摘要: 目的:确定山黄皮果仁中总黄酮最佳提取工艺。方法:采用超声波辅助法提取山黄皮果
仁中的黄酮类化合物,通过单因素实验和正交实验,考察超声波提取条件 (乙醇浓度、料
液比、超声波功率、提取温度及超声波提取时间)对山黄皮果仁总黄酮提取率的影响。结果:山
黄皮果仁总黄酮提取最佳工艺为:温度 50 ℃,60%乙醇,料液比 1∶35,超声功率 70 W,提取时
间 30 min。结论:在此工艺条件下提取,总黄酮提取率为 1.159%。
关键词: 山黄皮;总黄酮;超声波辅助提取;正交实验
中图分类号: R 284.2 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2011)02-0220-04
Ultrasonic-assisted extraction technology of total flavonoids from the
nutlets of Clausena anisum-olens
SU Xiu-fang
(Department of Chemistry and Biological Engineering ,
Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo 532200)
Abstract: Objective: To optimize extraction technologyof total flavonoids from the nutlets of Clausena anisum-
olens. Methods: Total flavonoids were extracted from the nutlets of Clausena anisumolens through ultrasonic-
assisted technique. Effects of operation conditions, such as ethanol content, ultrasonic wave power,
temperature, ultrasonic wave radiation time and the ratio of sample weight to solvent volume were studied by
using single factor and orthogonal test. Results: Through the orthogonal experiment, obtains the flavanone rate
highest condition: 50 ℃ , 60% ethyl alcohol,1 ∶35, 70 W, 30 min. Conclusion: Under the optimized conditions,
the extraction percent of total flavonoids from the nutlets of Clausena anisum-olens of is about 1.159%.
Key words: Clausena anisum-olens; total flavonoids; ultrasonic-assisted extraction; orthogonal test
芸香科柑桔亚科黄皮属山黄皮 Clausena
anisum- olens(Blanco.) Merr,俗称鸡皮果,又名细
叶黄皮,为多年生常绿大灌木或小乔木,主产于我国
广西、云南、广东及越南和菲律宾[1- 2]。地处中越
边境的广西崇左、扶绥、宁明、龙州及大新等市县
广有栽培。山黄皮为珍稀佳果,果皮、果肉、果
仁均可食用,含有多种氨基酸、维生素及矿物质,
果实可消积去滞、祛痰化气、疏通肠胃[3],广西
收稿日期: 2010-07-05
基金项目: 广西自然科学基金项目(2010GXNSFA013050)。
作者简介: 苏秀芳(1971—),女(壮族),广西扶绥人,硕士,副教授,研究方向为天然产物活性成分的提取、分离及鉴定。
提取物与应用
220
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2011.02.008
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2011年 第 36卷 第 2期
图 2 料液比对提取率的影响
1.50
1.00
0.50
0.00





/%
1:10 1:15 1:20 1:25 1:30 1:35
料液比
西南的民间常以食用其果仁治疗胃胀气,效果很
显著。有关山黄皮植物的研究很少,作者初步
实验表明山黄皮果仁含有黄酮类成分,该文对
山黄皮果仁中总黄酮进行提取工艺研究,为山
黄皮植物的开发利用提供科学依据。
1 实验材料与方法
1.1 仪器、 试剂与材料
1.1.1 仪器 SG2200HPT型超声波洗涤机:上海有
限公司;UV- 3200PS型紫外可见分光光度计;TG
328A电光分析天平:上海精密科学仪器有限公司。
1.1.2 试剂与药品 芦丁:生化试剂,上海晶纯试
剂有限公司;乙醇、亚硝酸、硝酸铝及氢氧化钠:
分析纯。
1.1.3 样品 山黄皮果采自广西龙州县城,经该学
院植物分类学副教授黄秋婵鉴定为 Clausena
anisum- olens。
1.2 方法
1.2.1 提取液制备 山黄皮果去掉果皮及果肉,果
仁洗干净后自然干燥,粉碎,过 20 目筛,称取
1.0000 g加入一定量的乙醇,浸泡 30 min,超声波
作用提取,过滤后定容至 100 mL,吸取 1 mL显色
后测定吸光度值。
1.2.2 标准品溶液的配制 准确称取芦丁标准品
25.00 mg于 100 mL容量瓶中,加入少量 80%乙
醇,超声溶解,定容至刻度,摇匀,得芦丁标准
液,浓度 C=0.2500 mg/mL。
1.2.3 测定波长选择 精密量取芦丁对照液 1 mL,
置 10 mL比色皿中,加 5% NaNO2溶液 0.4 mL,摇
匀,放置 6 min,加 10%Al(NO3)3溶液 0.4 mL,摇
匀,放置 6 min,加 4%NaOH 溶液 4 mL,再用
95%乙醇稀释至刻度,摇匀,放置 15 min,在波长
300~600 nm之间测定吸光度,确定最大吸收波长
为 510 nm。
1.2.4 标准曲线的绘制 精确量取芦丁标准品溶液
0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL分别置于 10
mL比色管中(稀释后的芦丁浓度分别为 0、0.0125、
0.0250、0.0375、0.0500、0.0625 mg/mL),按 1.2.2
操作,在 510 nm处测吸光度,得到标准曲线的回
归方程为:Y=9.48X- 0.0028,R2=0.9997,在 0.0125~
0.0625 mg/mL范围内呈良好的线性关系。
1.2.5 精密度实验 精密吸取芦丁对照品溶液
1 mL,按 1.2.2 处理,重复测定 6 次,RSD 为
0.65%。
1.2.6 稳定性实验 精密吸取芦丁对照品溶液 1
mL,制备的山黄皮果仁提取液 1 mL,按 1.2.2 处
理,每 6 min测定 1次吸光度,共测定 5次,结果
表明显色后在 30 min 内基本无变化,RSD 为
0.168%。
1.2.7 回收率测定 精密吸取 1.0 mL山黄皮果仁提
取液 5份,分别置 10 mL比色皿中,加入芦丁对
照品 1.0 mL,按 1.2.2处理,平均回收率为 100%,
RSD为 0.04%。
1.2.8 总黄酮的含量测定及提取率计算 总黄酮
的含量测定采用分光光度法,根据标准曲线回
归方程,得到提取液浓度,按下式计算总黄酮提
取率:总黄酮提取率(%)=
提取液浓度×体积×稀释倍数
原料质量
×100
2 结果
2.1 单因素的影响
2.1.1 乙醇浓度对黄酮提取率的影响 称取物料
1.00 g,分别用 30%、40%、50%、60%、70%及
80% 体积百分浓度的乙醇以 1 ∶20 的料液比,超
声波功率 40 W,室温下超声波作用提取 30
min,按 1.2.3步骤测定吸光度,计算提取率,结果
见图 1。
由图 1可见,乙醇体积分数过高或过低都影
响山黄皮总黄酮的提取,乙醇体积分数在 50%时
提取率最大。选择 40%、50%、60%作为正交实验
乙醇体积分数水平。
2.1.2 物料比对黄酮提取率的影响 称取物料 1.00
g,用 50%的乙醇分别按 1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、
图 1 乙醇体积分数对提取率的影响
1.50
1.00
0.50
0.00黄




/%
0 20 40 60 80 100
乙醇体积分数/%
提取物与应用
221
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品科技
2011年 第 36卷 第 2期
1∶30、1∶35的料液比,超声波功率 40 W,室温下
超声波作用提取 30 min,按 1.2.3步骤测定,计算
提取率,结果见图 2。
由图 2可以看出,山黄皮总黄酮提取率随料
液比的增加而上升,料液比在 1∶25~1∶30之间增加
较快,料液比在 1∶30时山黄皮总黄酮提取率最大,
料液比在 1∶35时却有所下降,可见,并不是提取
溶剂比例越大越好。因此,选择 1∶25、1∶30、1∶35
作为正交实验料液比水平。
2.1.3 超声波功率对黄酮提取率的影响 称取物料
1.00 g,用 50%的乙醇分别按 1∶30 的料液比,室
温,在超声波功率分别为 40、50、60、70、80、
90、100 W提取 30 min,按 1.2.3步骤测定,计算
提取率,结果见图 3。
由图 3可以看出,在 40~60W时随着超声功率
的增大山黄皮总黄酮提取率提高,在 60 W时达
到最大,超过 60 W时总黄酮提取率反而下降,
可能是超声功率较大时溶剂挥发太大,从而导致总
黄酮提取率的降低。选择 40、50、60 W作为正
交实验提取时间。
2.1.4 提取温度对黄酮提取率的影响 称取物料
1.00 g,在一定的条件下(50%的乙醇,1∶30的料液
比,超声波功率 60 W)分别在温度为 30、40、50、
60、70℃,按 1.2.3步骤测定,计算提取率,结果
见图 4。
由图 4 可以看出,山黄皮总黄酮提取率在
30~50℃时随着温度的升高而上升,在 50℃时达
到最大,50 ℃后总黄酮提取率基本不变,说
明提取温度并不是越高越好。因此 50℃为最佳提
取温度。
2.1.5 提取时间对黄酮提取率的影响 称取物料
1.00 g,用 50%的乙醇按 1∶30的料液比,在超声波
功率为 60 W、提取温度为 50℃的条件下,分别提
取 30、40、50、60、70、80 min,在最佳波长处
测吸光度并计算提取率,考察提取时间对山黄皮
总黄酮提取率的影响,结果见图 5。
由图 5可以看出,山黄皮果仁总黄酮提取率
在 30~50 min时随着超声提取时间的延长而上升,
在 50 min时达到最大,再延长时间也不能提高总
黄酮提取率。这是因为在提取初期,山黄皮果仁
总黄酮不断浸出,随着提取时间的延长,总黄酮
的浸出量达到最大。考虑到能耗,选择 30、40、
50 min作为正交实验提取时间。
2.2 正交实验
从以上单因素实验看出,总黄酮提取率受到
乙醇浓度(A)、料液比(B)、超声功率(C)、提取时间
(D)这 4个因素的影响较大,为了全面考察这 4个因
素的影响,进行 4因素 3水平的正交实验。以下各
个实验均在 50℃下进行,正交实验因素水平见表 1。
3 结果分析
3.1 正交实验结果
通过正交实验对山黄皮果仁总黄酮的提取工
艺参数进行优化,实验结果见表 2。
由 L9(34)正交实验及极差分析结果表明,影响
总黄酮得率的主次因素为 B>A>C>D,即料液比>
乙醇浓度>超声功率>提取时间,方差分析表明,
料液比及乙醇浓度对总黄酮得率具有显著性影响;
而超声功率、提取时间在考察范围内影响不显著。
通过正交实验结果直观分析和方差分析得出,山
表 1 因素水平表
图 3 提取功率对提取率的影响





/%
1.50
1.00
0.50
0.00
0 20 40 60 80 100 120
功率/W
图 4 提取温度对提取率的影响





/%
1.50
1.00
0.50
0 20 40 60 80
温度/℃
图 5 提取时间对提取率的影响
1.50
1.00
0.50





/%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
提取时间/min
水平
1 40 1∶25 60 30
2 50 1∶30 70 40
3 60 1∶35 80 50
因素
乙醇浓度(体积比)/
% A
料液比/倍
B
超声功
率/W C
提取时
间/min D
提取物与应用
222
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2011年 第 36卷 第 2期
黄皮总黄酮提取的最佳工艺条件为 A3B3C2D1,即用
60%乙醇,料液比 1∶35,超声功率为 70 W,提取
时间为 30 min。在此条件下重复 3 次实验,总黄
酮提取率分别为 1.162%、1.159%及 1.156%。
4 结论
用超声波洗涤器提取山黄皮果仁的总黄酮,
用分光光度法测定总黄酮的含量。最佳提取工艺
条件为:超声温度为 50℃,乙醇浓度体积分数为
60%,料液比 1∶35,超声功率为 70W,提取时间
30 min,此工艺条件下总黄酮提取率为 1.159%。
参考文献:
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会 .中国植物志 [M].北
京:科学出版社,1997,43(2):138
[2] 黄峰 ,何铣扬 ,雷艳梅 .极具发展前景的山黄皮果 [J].广西
热带农业,2005,(4):30-31
[3] 谭江文,黄永平.山黄皮是石山贫困地区农民增收致富门
路—关于龙州、崇左、扶绥等县发展山黄皮的调查 [J].广
西林业,2004,(4):22-23
表 2 实验结果与极差分析 表 3 方差分析结果
注:*为显著性因素 F0.1(2,2)=9.00,F0.05(2,2)=19.00,F0.01
(2,2)=99.00。
变异来

离均差平
方和
自由度 均方 F值 显著
水平
A 0.0371 2 0.0186 14.3076 *
B 0.0698 2 0.0349 26.8461 *
C 0.0061 2 0.0031 2.3846
D 0.0025 2 0.0013 1
实验号
因素
吸光值 提取率/%
A B C D
1 1 1 1 1 0.080 0.873
2 1 2 2 2 0.087 0.947
3 1 3 3 3 0.097 1.053
4 2 1 2 3 0.07 0.768
5 2 2 3 1 0.094 1.021
6 2 3 1 2 0.095 1.032
7 3 1 3 2 0.09 0.979
8 3 2 1 3 0.103 1.116
9 3 3 2 1 0.107 1.158
K1 2.873 2.620 3.021 3.053
K2 2.821 3.084 2.873 2.958
K3 3.253 3.243 3.053 2.937
k1 0.958 0.873 1.007 1.018
k2 0.940 1.028 0.958 0.986
k3 1.084 1.081 1.018 0.979
R 0.144 0.208 0.060 0.039
提取物与应用
有研究团队在采样调查发现, 我国 10%的市售大米存在镉金属超标, 人在食用这种大米之后会导致 “骨痛病”, 更为严重的是, 中国
几乎没有关于重金属污染土地的种植规范, 大量被污染土地仍在正常生产稻米。
而作为一种重金属污染的表现形式, “镉超标” 实际上又不是大米所遭受的唯一污染。 事实上, 近年来各地频发的血铅超标、 镉超
标事件, 砷中毒事件, 已经让我们看到了重金属污染可能带来的严重后果。 据环保部公布的数据, 2009 年重金属污染事件致使 4035 人血
铅超标、 182 人镉超标, 引发 32 起群体性事件。
大米的重金属超标, 来自于耕地土壤污染下的重金属超标, 而土地污染的源头又是采矿业毫无节制开采排污的结果。 然而这一环环
相扣的污染链条, 在现实生活中, 几乎又是毫不设防的。 一方面, 采矿企业 “几乎没有环保设施”, 重金属排污被放任自流地进入土壤农
田; 另一方面, 被重金属严重污染的土地继续种植大米, 同样也是毫不设防的, “农民没有收到任何来自政府方面的种植禁令”。 最后, 重
金属超标大米进入市场交易, 也没有什么有效的防范措施, “在现实中完全可以自由流通”。
而依据 《食品安全法》, “……重金属、 污染物质以及其他危害人体健康的物质含量超过食品安全标准限量的食品”, 属于 “禁止生
产经营的食品”。
这意味着, 大米重金属超标, 追根溯源, 其实是 “监管不达标” 所致。 既是环境保护、 土壤污染防治层面上的监管不达标, 也是食
品安全保障、 市场秩序维护层面上的监管不达标。
这些年, 伴随一轮又一轮此起彼伏的污染和食品安全事件, 人们在食品中增长普及了许多化学知识, 如 “苏丹红” 之于咸鸭蛋、
“福尔马林” 之于火锅、 “三聚氰胺” 之于奶粉等。 现在, 再增加一个重金属大米, 似乎并不让人太感意外。 可问题是, 其他许多食品, 如
果害怕有毒, 我们还可以选择少吃或不吃, 但如果连 “大米” 这样的主食也在 “超标” 中沦陷了, 我们还可能有其他选择吗?
“民以食为天”。 很明显, “10%大米镉超标” 所见证的食品安全状况, 并不是一个能令人很满意的现实, 《小康》 杂志最近的调查显
示, 近七成人对中国食品安全状况 “没有安全感”。 拿什么救赎食品安全、 让群众真正满意? 政府监管是否能够尽快达标, 无疑是绕不过去
的源头。
大米镉超标见证监管不达标
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
223