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梓树果实中黄酮类化合物提取工艺研究



全 文 :193※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 04
梓树果实中黄酮类化合物提取工艺研究
宫玉婷,王 钰,阿不都拉·阿巴斯*
(新疆大学生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046)
摘 要:以梓树果实为原料,对黄酮类化合物提取工艺进行研究,采用单因素试验法对影响梓树果实中黄酮类化
合物提取率的主要因素进行了分析,利用正交试验优化了提取总黄酮的最佳工艺条件。研究表明,梓树果实中提
取黄酮类化合物的最佳条件为:乙醇浓度60%,提取温度70℃,料液比1:20,提取时间2.0h,在最佳条件下总
黄酮的提取率为4.83%。
关键词:梓树;黄酮;提取
Study on Extraction Technology of Flavonoids from FruitCa alpa Ovata G. D .
GONG Yu-ting,WANG Yu,ABDULLA Abbas*
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
Abstract :The extraction technology of flavonoids from Catalpa Ov ta G. Don. was studied. Main factors influencing the
extraction of flavonoids from the fruit of Catalpa Ova aG. Don. we e studied by single factor tests, and the optimum technology
extracting flavonoids from the fruit of Catalpa Ovata G. Don. was studied by orthogonal test. Optimized conditions for the
extraction of flavonoids was obtained as: ethanol concentration 60%, extraction temperature 70℃, material to solve t 1:20,
extraction time 2.0 h, and extract yield is 4.83%.
Key words:Catalpa Ovata G.;flavonoid;extraction
中图分类号:TS201.1   文献标识码:A    文章编号:1002-6630(2008)04-0193-03
收稿日期:2007-11-30
作者简介:宫玉婷(1983-),女,硕士研究生,从事资源植物成分分析研究。E-mail:gongyuting115@163.com
*通讯作者:阿不都拉·阿巴斯(1951-),男,教授,主要从事资源植物学研究。E-mail:abdulla@xju.edu.cn
梓树(Catalpa Ovata G. Don.)又名臭梧桐、黄金树、
豇豆树等。原产于中国,分布于长江流域及以北地区。
其果实为蒴果、细长、圆柱形,长达20~30cm,径
约1cm,多数下垂。梓树果实(梓实)性味甘平,具有
利尿消肿的作用。主治慢性肾炎、浮肿、肝硬化腹水。
而梓树根皮(梓白皮)性味苦寒,具有解毒、杀虫的作
用,主治疥疮、皮肤瘙痒[ 1 ]。
黄酮类化合物作为一种功能成分,具有许多有益的
生理效应和药理作用,越来越引起人们的重视。黄酮
类化合物在植物界广泛分布,具有消除自由基、抗氧
化、降血糖血脂、抗心率失常、增强机体免疫力[2-6]、
抗衰老、治疗心脑血管疾病、降血压、治疗慢性前列
腺炎、抗肿瘤作用、消炎、镇痛、抗菌作用、对消
化系统溃疡的保护作用和药用保健功能[7-9]。
1 材料与方法
1.1材料
梓树果实采于新疆大学校园,由阿不都拉·阿巴
斯教授鉴定为紫葳科梓树属梓树。
1.2试剂
芦丁标准品;无水乙醇、乙醚、亚硝酸钠、硝
酸铝、氢氧化钠均为分析纯。
1.3仪器
S24可见分光光度计;RE-52A旋转蒸发仪;SHZ-
D循环水式真空泵;电子分析天平;DHG-9141A型电
热恒温干燥箱;HH-S型水浴锅。
1.4总黄酮的测定
精密称取芦丁对照品0.0345g,置于100ml容量瓶
中,加入30%乙醇溶解并稀释至刻度,准确量取芦丁
标准品溶液。0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0ml
置25ml容量瓶中,分别加30%乙醇至12.5ml,各精密
加5%亚硝酸钠溶液0.7ml,摇匀,放置5min;加入
0.7ml10%硝酸铝溶液,摇匀,放置6min;加入4%氢
氧化钠溶液5ml,用30%乙醇定容至刻度,放置10min
后在500nm的波长下测定吸光度(以试剂空白为对照)。
以吸光度为纵坐标、以芦丁浓度为横坐标,绘制标准
2008, Vol. 29, No. 04 食品科学 ※工艺技术194
曲线,得回归方程为:Y=9.9715C-0.0053(R2=0.9988)。
2 结果与分析
2.1提取温度对提取率的影响
在乙醇浓度为60%,料液比为1:16,提取时间为
2h的条件下,提取温度对梓树果实中黄酮类化合物的提
取率的影响如图2所示。由图2可知,随着提取温度的
增高,提取率在60℃出现峰值。原因可能是在温度过
高的情况下,可溶性蛋白质溶出变性。溶液粘度增大,
影响细胞的破裂。而阻碍了黄酮类物质的溶出。从而
降低了黄酮类物质的提取率。
2.2料液比对提取率的影响
在提取温度为60℃,乙醇浓度为60%,提取时间
为2h的条件下,料液比对梓树果实中黄酮类化合物的
提取率的影响如图3所示。结果表明:料液比为1:16时
的提取效果达到最佳。
2.3提取时间对提取率的影响
在提取温度为60℃,料液比为1:16,乙醇浓度为
60%的条件下,提取时间对梓树果实中黄酮类物质的提
取率的影响如图4所示。由图4可知,当提取时间为2h
时,提取效果最好,时间过短,黄酮类化合物还未充
分溶出,但当时间继续延长时,提取率反而降低,这
可能是提取时间太长,提取液内有效成分已达平衡,提
取率变化不大。
2.4乙醇浓度对提取率的影响
在提取温度为60℃,料液比为1:16,提取时间为
2h的条件下,乙醇浓度对梓树果实中黄酮类物质的提取
率的影响如图5所示,由图5可知:随着乙醇浓度的提
高,黄酮类物质的提取率也增加,在乙醇浓度为6 0 %
时出现峰值。当乙醇浓度大于60%时,提取率有所下
降,这可能是某些脂溶性物质溶出增加,干扰因素随
之增大的原因。
2.5总黄酮提取工艺优化
由以上单因素试验可知,总黄酮的提取温度、料
液比、提取时间、乙醇浓度等多个因素对黄酮类的提
取率均具有很大的影响。为了对总黄酮提取工艺条件优
化、选择L9(34)正交试验,其实验因素水平见表1。正
交试验结果和极差分析结果见表2、3。
从表2和表3可以看出,各因素对提取效果影响的
图2 提取温度对提取率的影响
Fig.2 Effects of temperature on extracting of flavonoids
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0
5.0 6.0 7.0 8.0 9.0


(
%
)
提取温度(℃)
图3 料液比对提取率的影响
Fig.3 Effects of extracting water dosage on extracting fate of
flavonoids
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0
1:0.81:121:161:201:24


(
%
)
料液比
图1 芦丁标准曲线
Fig.1 Standard curve of rutin solution
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
00 0.010.020.030.040.050.060.070.080.09



芦丁浓度(mg/ml)
图4 提取时间对提取率的影响
Fig.4 Effects of time on extracting rate of flavonoids
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0
1 1.5 2 2.5 3


(
%
)
时间(h)
图5 乙醇浓度对提取率的影响
Fig.5 Effects of ethanol concentration on extracting rate of
flavonoids
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0
30 45 60 75 90


(
%
)
乙醇浓度(%)
195※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 04
大小顺序是:B>D>A>C,即料液比对提取效果
的影响最大,其次为乙醇浓度和提取温度,提取时间影响
最小。料液比和乙醇浓度对提取的影响达到显著水平,
最优提取方案为A3B3C2D2,也就是提取总黄酮的最佳工
艺条件是:提取温度70℃,料液比1:20,提取时间
2.0h,乙醇浓度60%。
2.6最佳条件的验证实验
取5 g梓树果实,脱脂后,在最佳提取条件下提
取,重复实验3次取平均值,验证实验结果如表4。
水平 因素
A 温度(℃) B料液比 C提取时间(h) D乙醇浓度(%)
1 50 1:12 1.5 45
2 60 1:16 2.0 60
3 70 1:20 2.5 75
表1 因素水平表
Table 1 Factors and levels
处理 A温度(℃ ) B料液比 C时间(h)D乙醇浓度(%)得率(%)
1 50 1:12 1.5 45 2.1510
2 50 1:16 2.0 60 3.5675
3 50 1:20 2.5 75 4.2450
4 60 1:12 2.0 75 3.2925
5 60 1:16 2.5 45 3.0400
6 60 1:20 1.5 60 4.2700
7 70 1:12 2.5 60 3.4425
8 70 1:16 1.5 75 3.6675
9 70 1:20 2.0 45 3.9700
K1 3.44253.08333.4842 3.1750
K2 3.53423.42503.6100 3.7600
K3 3.69334.16173.5758 3.7350
R 0.25081.07840.1258 0.5850
表 2 L9(34)正交试验
Table 2 ¡Orthogonal test L9(34)
因素 偏差平方和 自由度 F值 显著性
A 0.097 2 3.880
B 1.822 2 72.880 *
C 0.025 2 1.000
D 0.656 2 26.240 *
误差 0.03 2
表 3 方差分析
Table 3 Variance analysis
从表4可以看出,在最佳参数组合条件下,梓树
果实中黄酮类化合物提取率平均为4.83%,高于前面任
何试验。
3 结 论
单因素试验结果表明:黄酮类物质提取率在乙醇浓
度为60%处提取率出现峰值;黄酮类物质提取率在60℃
出现峰值;料液比为1:20左右黄酮类物质提取率出现峰
值;提取时间2.5h黄酮提取率出现峰值。
正交试验结果表明,影响黄酮类物质提取率的因素
主次顺序为:料液比、乙醇浓度、提取温度、提取
时间。最佳的参数组合为提取温度70℃,料液比1:20,
提取时间2.0h,乙醇浓度60%,在这个条件下,梓树
果实中黄酮类物质的提取率为4.83%。
参考文献:
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条件 处理 提取率(%)
1 提取温度为70℃,乙醇 4.97
2 浓度为60%,料液比 4.72
3 为1:20,时间为2.0h 4.80
表4 验证试验结果
Table 4 Results of validated experiment