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超声波法提取芫荽茎叶挥发油和阻断N-亚硝基二甲胺生成作用的研究



全 文 :!#年第 $期
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研究与探讨
食品工业科技
超声波法提取芫荽茎叶挥发油和
阻断 N-亚硝基二甲胺生成作用的研究
陆占国 %,郭红转 !
(! 哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江哈尔滨 !#$$%&;’ 安徽工程科技学院,安徽芜湖 ’(!$$$)
摘 要:研究了超声波法提取芫荽茎叶挥发油以及挥发油对 )*
亚硝基二甲胺合成的阻断作用和对亚硝酸钠的清除作
用。结果显示,超声波最佳提取条件为 ’#+,时间
!$$,-.,提取功率 &$/,该条件下的芫荽茎叶挥发油的提
取率可达 $’0(/。芫荽茎叶挥发油具有阻断 )123 生
成的显著作用,同时也能有效清除亚硝酸盐。)123 生
成阻断率最大为 %$$$/;对 )4)5’ 的清除率最大为
%#%&/。
关键词:芫荽,挥发油,)*亚硝基二甲胺,亚硝酸钠,阻断,清除
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中图分类号:!#$%&% 文献标识码:’
文 章 编 号 :%$$#($)$*(#$$*)$+($$*)($)
收稿日期:#$$,(%$($-
作者简介:陆占国(!6#(*),男,工学博士,教授,主要从事精油、香料
的研究。
基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(!$##!$%#);黑龙江省
自然科学基金项目(7’$$#!$)。
芫荽又名胡荽,俗称香菜等,学名为 !#$%&’#()
*%+$,() .&,英文名为 /01234561。芫荽属伞形科植物,
为一年生香辛叶类蔬菜,是人类历史上用于药用和调
味食品上最古老的芳香蔬菜之一,全国各地均有栽
培。香菜的叶、根、茎、籽均可入药,作为治病的良药,
已有悠久的历史。中医以全草入药,主治麻疹透发不
快,食物积滞,感冒风寒、痢疾下血,肛门脱出等7%8#9。:(
亚硝基二甲胺(:;<’= :(:2>10?052@6>ABC3@246)是当
前最令人关注的一类化学致癌物质,它能引起人和
动物的肝脏等多种器官的恶性慢性肿瘤。正常情况
下,人们直接从食物中摄入的亚硝胺量虽然很少,但
是形成亚硝胺类的前提物质亚硝酸盐与仲胺却大量
存在于食物中及产生于食物在体内的代谢过程中,
无论在实验室和自然条件下,还是在人和动物体内
均能反应生成亚硝胺类化合物,因此,阻断亚硝胺合
成或消除亚硝胺的前体物质是防治癌病的有效途径
之一。许钢 7)9、吴春7D9报道了植物提取物对 :;<’生成
具有阻碍作用。泽村7,9报道了柑桔类精油对 :;<’有
最高 -,E的生成阻碍作用。本文采用超声波法提取
了香菜的精油,研究了香菜精油对 :;<’ 生成的抑
制作用以及清除亚硝酸钠作用效果,为有效利用香
菜资源,提高香菜附加价值和开发健康保健食品提
供了参考依据。
% 材料与方法
%&% 材料与设备
芫荽 哈尔滨市售;盐酸、亚硝酸钠、!(萘胺、:(
%(萘乙二胺盐酸盐、对氨基苯磺酸、二甲胺溶液、无
水碳酸钠、柠檬酸钠 均为分析纯。
FG)#$$;H 型超声波清洗器,+#% 分光光度计,
IJ(-三用紫外分析仪,KK(#,型 LM计。
%&! 实验方法
%&#&% 超声波挥发油萃取 将新鲜芫荽根茎分离,
洗净,沥干,切碎,取 )$$N 加入无水乙醚(原料 O乙
醚P% O #,Q O R),分别改变萃取时间、温度和功率进行
单因素条件探讨,考察各因素对得油率的影响。萃取
后过滤,滤液用干燥剂干燥,脱色除杂,常压浓缩除
乙醚得挥发油。
%&#&# :;<’生成阻断率和亚硝酸盐消除率的测定
%&#&#&% 测定原理 在模拟人体胃液的条件下8二甲
胺与亚硝酸钠在 )+S条件下8可生成 :;<’8反应式
!
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2006.07.014
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研究与探讨
!#年第 $期
食品工业科技
如下:
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$(
当加入精油时,精油与亚硝酸钠优先反应将亚
硝酸钠消耗掉,使二甲胺不能与亚硝酸钠反应生成
%-./。如果有 %-./生成的话,在紫外光照射下0
%-./ 可分解成原来的二甲胺的亚硝酸盐。亚硝酸
根在弱酸性条件下,能与对氨基苯磺酸重氮化生成
偶氮化合物,再与 !+萘胺偶合生成红色偶联化合
物,测定溶液吸光度可知亚硝酸盐浓度,以及 %-./
生成状况及亚硝酸盐清除效果。
12$2$2$ 对 %-./ 生成阻断率测定 取 32456) 7 8
(9 #23)柠檬酸钠+盐酸缓冲液 42358,加入到 1358
容量瓶中,加入 1556) 7 8 亚硝酸钠溶液 32458,加入
所定用量的香菜提取油样液,再加 1556) 7 8 二甲胺
溶液 32458,然后将溶液定容到刻度,#:;下反应 1<。
取 $2358反应液于 :=5$的玻皿中,加入 12358 324>
碳酸钠溶液,紫外灯照射 145?@,取出后加入 1>对氨
基苯磺酸和 321> !+萘胺各 #2358,加水定容 1358,
放置 145?@ 显色后在波长 4$4@5比色测定,计算阻
断率:
阻断率,(/3+/A)7 /3B133>
/3+不加提取油的空白实验的吸光度值;
/A+各组样品的吸光度值。
12$2# 对 %’%($清除作用的测定
12$2#21 亚硝酸钠标准曲线的绘制CDE 分别准确吸取
4 5F 7 8 标准液 3、32$、32G、32H、123、124、$23、$2458(分
别相当于 %’%($ 量 323、123、$23、G23、423、:24、1323、
1$24FI于 4358 容量瓶中,加入 32G>对氨基苯磺酸
$58,摇匀,静置 #J45?@,加入 32$> %+1+萘乙二胺
盐酸盐 158,用水稀释至刻度,摇匀,放置 145?@ 显
色后,在 4G3@5下比色测定。
12$2#2$ 对亚硝酸盐的清除作用的测定 将 32456) 7 8
的柠檬酸钠+盐酸缓冲液 (9#23)458置于 1358容
量瓶中,加入 1335F 7 KF 的 %’%($ 溶液 158,再分别
加入所定用量的提取油样液,定容至刻度,#:;下反
应 1<。取 158 反应液于 4358 容量瓶中,加入 32G>
(质量分数)的对氨基苯磺酸溶液 $58,32$>(质量分
数)%+1+萘乙二胺盐酸盐 158,摇匀放置 145?@ 后,
用分光光度计在 4G3@5处测吸光度值,计算清除率,
并且根据标准曲线对阻断率进行定量。
清除率,(/3+/A)7 /3B133>
/3+不加提取油的空白实验的吸光度值;/A+不
同用量提取油的反应液的吸光度值。
! 结果与分析
!%& 超声波萃取条件的探讨
超声波萃取过程是一个物理过程,浸提过程中
无化学反应,被浸提的生理活性物质保持不变,可极
大地提高提取效率,尤其是对植物细胞壁内物质的
提取,比传统的溶剂煎煮法有明显优势。首先,分别
对萃取功率、温度以及时间三因素进行了探讨。在
$4;下,分别使用 G3>、D3>、H3>、133>功率萃取
1335?@,得到了提取功率对得油率影响的相关图 1。
由图 1 可知,萃取功率大于 D3>时的得油率并没有
明显增加,说明使用 D3>的萃取功率就可以得到最
大得油率。
使用 D3>功率,分别在 $4、#3、#4、G3;下提取
1335?@,得到了温度和得油率相关图 $。从图 $可知,
得油率在 $4、#3、#4;下没有大的差异,但是,继续提
高温度得油率下降,可能是因为随着温度的增加,由
于挥发油的挥发造成损失,所以在提取挥发油时,较
高温度下的操作对得油率的提高不利。
在 $4;下,功率为 D3>条件下分别提取 3、H3、
133、1$35?@,得到时间和得油率相关图 #。由图 # 得
知,提取时间在 1335?@之前提取效果随时间的增加
而有不同程度的提高,当提取时间为 1335?@时得油
率最高,但是,延长萃取时间得油率出现下降趋势。
根据上述单因素实验结果确定了超声波法提取
芫荽茎叶挥发油的最佳条件是 $4;,1335?@,功率
D3>。在该条件进行萃取获得挥发油 32$HG>,该挥发
油被用于 %-./合成阻断作用和亚硝酸盐的消除作
%$
L(#
%($+&
!)’*
L(#
L(#
&
% %!M
+
%
%,
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+N % +N,
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<#
图 1 萃取功率对得油率的影响
32$4
32$3
3214
3213
3234
3233
功率(>)



( >

G3 D3 H3 133
图 $ 萃取温度对得油率的影响
32#3
32$4
32$3
3214
3213
3234
3233
温度(;)



( >

$4 #3 #4 G3
!
!#年第 $期
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研究与探讨
食品工业科技
用的研究。
!%! 提取油用量对 &’() 合成的阻断及对亚硝酸
盐消除作用的影响
!!# 对 $%&’合成的阻断作用 不同用量挥发油
对 $%&’生成阻断作用见图 (。由图 (可知,芫荽茎
叶提取油对 $%&’合成阻断作用开始时随样液量的
增加明显增强。当提取油的用量从 )#)*+ 增加到
),*+时,阻断率从 #-#-.突增到 ,/0.。当挥发油
用量为 #0*+时,阻断作用最高达 /))).。但是,当
继续增加用量时,阻断率没有出现继续增加趋势,由
此可知,香菜茎叶挥发油具有 $%&’ 合成阻断作用
是显而易见的。
!!! 对 $1$2!的清除作用
!!!# $1$2!标准曲线的绘制 首先,用亚硝酸钠
配制了不同浓度溶液,测定了吸光度,由此绘制了
$1$2!含量标准曲线如图 0 所示。利用该标准曲线
可以从吸光度得知亚硝酸盐含量,从而得知提取油
对亚硝酸盐的清除能力。
!!!! 提取油对 $1$2!的清除作用 不同提取油
用量对 $1$2!的清除作用测定结果显示在图 ,。由
图 , 的结果可知,未加芫荽茎叶挥发油的 ) 号中的
$1$2!的含量为 !!(0*3,随着加入的芫荽茎叶挥发
油的量增加,清除作用有增强的趋势,但当芫荽茎叶
挥发油的量达到 )/*+ 时,清除作用趋于最大,这时
在反应容量瓶中有 0((*3 的 $1$2! 相当于清除了
#/)#*3的 $1$2!,对 $1$2!的清除率为 /0/,.。当
提取油的量继续增大,清除作用趋于平缓或稳定。当
样液量为 )0*+ 时即清除作用可达到 ,).以上,清
除作用较好。
以上研究结果表明,香菜茎叶挥发油具有阻断
$%&’合成的显著作用,最大阻碍率为 /))).。同时
也能有效清除亚硝酸盐,最大清除率为 /0/,.,为进
一步开发香菜新功能提供了有用信息。
参考文献:
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图 - 萃取时间对得油率的影响
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图 ( 挥发油用量对 $%&’的生成阻断作用
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