全 文 : 70 《食品工业》2009 年第 3 期
凉粉草总多酚的提取及其咖啡酸的检测
冯涛,吴云奇
上海应用技术学院香料香精技术与工程学院 (上海 200235)
摘 要 首先探讨萃取时间、乙醇浓度、萃取温度和料液比4单因素对总多酚提取的影响,在此基础上通
过4因素3水平正交试验确定最佳萃取条件为:萃取时间1 h,乙醇浓度25%,萃取温度60℃,料液比1:35。
在此条件下得到的萃取液,先浓缩,随后取出适量浓缩液通过固相萃取(SPE),再利用高效液相色谱仪
(HPLC)分析其总多酚类化合物中咖啡酸的含量,通过咖啡酸标准工作曲线的建立,得出最佳萃取条件下
咖啡酸含量为0.028%。
关键词 凉粉草;总多酚;咖啡酸;HPLC
Extraction of Total Polyphenols in Mesona Blume and Determination of their
Caffeic Acid
Feng Tao,Wu Yun-qi
School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology (Shanghai 200235)
Abstract By exploring effects of extracting time, alcohol concentration, extracting temperature and the ratio
of material to solvent on the total polyphenols’ extraction yields, the best extracting condition obtained through
orthogonal experiment with four factors and three levels is extracting time 1 h, alcohol concentration 25%,
extracting temperature 60℃, and the ratio of material to solvent 1:35. Extracts obtained under this condition
was concentrated by rotary evaporation fi rstly, and then appropriate concentrates were treated with solid phase
extraction (SPE), at last caffeic acid content in total polyphenols compound was analyzed by HPLC. Through
caffeic acid standard curve’s establishment, caffeic acid content in total polyphenols extracted under optimal
conditions was 0.028%.
Keyword Mesona Blumes;total polyphenols;caffeic acid;HPLC
凉粉草(Mesona Blume)又名仙人草、仙人冻、薪
草,唇形科(Labiatae)仙草属,一年生或多年生草本植
物,是一种重要的药食两用东方植物资源,分布于我
国广东、福建、广西、江西、海南、浙江、台湾和云
南等地。我国民间在很久以前就用凉粉草加水煎汁,
加稀淀粉,制成风味独特,具有消暑解渴的夏季佳
品――凉粉冻[1]。
酚类化合物广泛存在水果、蔬菜、坚果、种子、
花,以及药草饮料等膳食中,流行病学的研究证实,
多酚类摄取可降低人体心脑血管疾病的发生率[2]。
咖啡酸分子式C9H8O4,分解温度223~225℃。微
溶于冷水,易溶于热水及冷乙醇。咖啡酸具有抗菌,
抗病毒,中枢兴奋,解毒,凝血等功效[3]。
试验通过对凉粉草中多酚类化合物的提取,并分
析其中有效成分咖啡酸的含量,为进一步利用凉粉草
资源打基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
凉粉草:购自福建武平农户;Folin-Ciocalteu’s
Phenol显色剂:南京大治生物科技有限公司;没食子
酸、咖啡酸:成都曼斯特生物科技有限公司;酒石酸
钾钠、3,5-二硝基水杨酸:上海国药基团化学试剂有
限公司。
1.2 仪器与设备
UV757紫外可见分光光度计:上海精密科学仪器
有限公司;R系列旋转蒸发器:上海申生科技有限公
司;PE0603固相萃取柱:艾杰尔科技有限公司;JL-
120超声波清洗器、Agilent1100高效液相色谱仪:安
捷伦科技有限公司。
1.3 多酚标准曲线的测定
准确称取10 mg的没食子酸标准品,用脱氧的去
离子水溶解,配制成0.1 mg/mL的对照品溶液。取7支
25 mL的具塞刻度试管,分别移取0、0.2、0.4、0.6、
0.8、1.0、1.2 mL的没食子酸对照品溶液于试管中,
加入1 mL的Folin-Ciocalteu显色剂,然后各管中加入5
mL 1 mol/L的碳酸钠水溶液,用蒸馏水定容至10 mL,
混合均匀后,在室温下避光放置1 h,用1 cm的比色管
测定760 nm下的吸光度值。以对照品溶液的吸光度值
和对照品的浓度(mg/L)进行绘制标准曲线[4]。
1.4 多酚的提取
分析检测
71 《食品工业》2009 年第 3 期
1.4.1 多酚提取单因素测定
以吸光度值为指标,改变乙醇浓度,温度,料液
比(即凉粉草质量与乙醇的体积比,下同),时间等单
因素对凉粉草进行萃取,并进行吸光度的测定,以此
确定出较好的萃取指标[5]。
1.4.2 多酚提取条件的优化
以总多酚含量为指标,选择萃取时间,乙醇浓
度,温度,料液比,4种影响因素,设计正交试验,
分别以吸光度为指标,得出最佳的萃取条件[6]。
1.5 总多酚的测定
将提取液用相应的溶剂定容,定容后按标准曲线
制备条件进行显色反应,测定其吸光度值,再由标准
曲线方程计算多酚含量,计算原料中多酚得率。
多 酚 得 率 ( % ) = ( 提 取 液 中 多 酚 质 量 / 原 料 质
量)×100 (1)
1.6 咖啡酸的标准曲线测定
准确称取10 mg的咖啡酸酸标准品,用色谱纯的
甲醇溶液溶解,配制成1 mg/mL的溶液。取5个10 mL
的容量瓶,用移液枪分别移取10、40、80、120、160
μL的咖啡酸标准品溶液于容量瓶中,再用甲醇定
容,分别吸取1 mL标样移入高效液相专用小瓶中,设
置条件为甲醇-磷酸盐缓冲液(pH=3.0)体积比50∶50,
流速0.5 mL/min,波长320 nm,温度25℃,待高效液
相色谱仪平衡后进行测定[7]。以标准品溶液的峰面积
和标准品的浓度(μg/μL)绘制标准曲线。
1.7 提取液中咖啡酸的含量测定
将最佳提取条件下得到的提取液过滤,放入旋转
蒸发仪中浓缩,再取出适量浓缩液,经PE0603固相
萃取柱进行预处理[8],吸取1 mL溶液,在和标准品相
同的条件下,在高效液相色谱仪中进行分析,与咖啡
酸标准品的标准曲线进行对比,得出提取液中咖啡酸
的含量。
咖啡酸含量(%)=(提取液中的咖啡酸浓度/总多
酚浓度)×100 (2)
2 结果与讨论
2.1 多酚标准曲线的测定
图1 没食子酸标准曲线图
根据图1标准曲线图,得到没食子酸在760 nm下
吸光度值(Y)与没食子酸含量(C)之间的直线方程:
Y=0.103 4C+0.087 9 (3)
式中:C-没食子酸浓度,mg/L,该方程式的线
性范围为(2~12) mg/L,相关系数R2=0.995。样品中的
总多酚含量以没食子酸含量表示。
2.2 凉粉草总多酚提取单因素的测定
2.2.1 提取时间的确定
称取10 g的凉粉草4份,分别加入浓度20%的乙醇溶液300
mL,入60℃水浴锅中提取
图2 凉粉草在不同提取时间下的多酚得率
由图2发现在(0.5~1) h时,多酚得率随时间增加而
增大,1 h时达到最大值。但随着提取时间的进一步
延长,多酚得率反而有所下降。这可能与凉粉草多酚
的不稳定性有关。故提取时间选用1 h。
2.2.2 乙醇浓度的确定
称取10 g的凉粉草4份,分别加入不同浓度乙醇溶液300 mL,入
60℃的水浴锅提取1.0 h
图3 凉粉草在不同乙醇浓度下的多酚得率
由图3发现乙醇浓度10%~20%时,多酚得率随乙
醇浓度的增加而增大,20%时达到最大值。但随着提
取浓度的进一步增大,多酚得率反而有所下降。这可
能是凉粉草中的多酚类物质水溶性比较高,只需加入
少量的有机溶剂破坏多酚与蛋白质、多糖之间形成的
氢键就可以提高多酚的得率。故乙醇浓度选为20%。
2.2.3 多酚提取温度的确定
由图4发现提取温度30~60℃时,吸光度值和多
酚得率随温度的增加而增大,60℃时达到最大值。但
随着提取温度的进一步增大,多酚得率反而有所下
降。这可能是由于随着温度的升高,分子运动速度加
快,多酚的渗透、溶解、扩散速度也加快,从而促进
了原料中凉粉草多酚的溶出,使多酚得率得以提高。
60~70℃时,多酚得率有所下降,可能是由于多酚类
物质的稳定性较差,长时间受热发生氧化或水解反应
分析检测
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所致。故提取温度选为60℃。
取10 g的凉粉草5份,分别加入浓度为20%的乙醇溶液300 mL,在
不同温度水浴锅提取1.0 h
图4 凉粉草在不同提取温度下的多酚得率
2.2.4 多酚提取料液比的确定
称取10 g的凉粉草4份,分别加入不同量浓度为20%的乙醇溶液,
入60℃的水浴锅提取1.0 h
图5 凉粉草在不同提取料液比下的多酚得率
由图5发现,在料液比为1∶10~1∶40时,多酚得
率随着料液比的增大而增加,料液比为1∶40时,达
到最大值。但料液比1∶40的多酚得率比1∶30的多酚
得率不是多很多,表明当料液比增大到1∶30时原料
中的多酚已被充分提取出来,多酚得率达到峰值,因
而继续增大料液比,多酚得率不会明显提高,而且在
实际生产中还造成溶剂浪费,增加浓缩时的能耗,因
此,从实际出发,确定料液比为1∶30。
2.3 多酚提取条件的优化
表1 凉粉草多酚提取的正交试验
序号 A温度/℃
B提取
时间/h
C料液
比
D乙醇
浓度/%
多酚得
率/%
1 1(55) 1(0.5) 1(1:25) 1(15) 9.6
2 1 2(1.0) 2(1:30) 2(20) 12.4
3 1 3(1.5) 3(1:35) 3(25) 11.33
4 2(60) 1 2 3 12.46
5 2 2 3 1 15.72
6 2 3 1 2 10.17
7 3(65) 1 3 2 12.05
8 3 2 1 3 12.12
9 3 3 2 1 9.88
K1K2K3R
33.33
38.35
34.05
5.02
34.11
40.24
31.38
8.86
31.89
34.74
39.10
7.21
35.2
34.62
35.91
0.71
由表1看出,四因素的影响大小顺序为:提取
时间>料液比>提取温度>乙醇浓度。优化条件为
A2B2C3D3,即凉粉草中加入其质量35倍的25%乙醇溶
液,然后置于60℃下保温浸提1 h。按此优化条件进
行提取,多酚得率15.95%。
2.4 咖啡酸的标准曲线
0.001 μg/μL咖啡酸标准品的高效液相色谱图如
图6。(0.001~0.016) μg/μL五个浓度的咖啡酸标准品
其保留时间、峰面积和相对应的浓度如表2。
图6 咖啡酸浓度为0.001 μg/μL的标准样高效液相
色谱图
表2 咖啡酸标准品的浓度及其对应的峰面积
样号 咖啡酸浓度/μg·μL-1 保留时间 /min 峰面积
1 0.001 7.439 38.8
2 0.004 7.421 150.9
3 0.008 7.418 320.9
4 0.012 7.404 526.8
5 0.016 7.413 668.2
图7 咖啡酸对照品的标准曲线图
根据图7,得到咖啡酸在选定的条件下的峰面积
值(Y)与咖啡酸含量(C)之间的直线方程:
Y=43 070C-12.051 (4)
式中:C-咖啡酸浓度,μg/μL,该方程式线性
范围为(0.001~0.016) μg/μL,相关系数R2=0.996 9。
2.5 样品中的咖啡酸含量
准确吸取1 mL经过固相萃取后的样品液,移入高
效液相专用小瓶中,设置条件为甲醇-磷酸盐缓冲液
(pH=3.0)体积比50:50,流速0.5 mL/min,波长320
nm,温度25℃,待高效液相色谱仪平衡后,放入小
瓶,进行测定。出峰时间和对照品的出峰时间进行对
比,确定其峰面积,根据标准曲线,得出样品中咖啡
酸的含量。样品的高效液相色谱图见图8,出峰时间
7.442 min,峰面积53.1,代入标准曲线方程,得出样
品中的咖啡酸浓度为1.51 μg/mL。
3 结论
3.1 多酚提取的最佳单因素条件分别为:提取时间1
h;温度60℃,乙醇的浓度20%,料液比1∶30;
3.2 多酚提取的优化条件为:提取时间1 h,乙醇浓
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度25%,提取温度60℃,料液比1∶35,在此条件下
多酚得率为15.95%;
图8 样品的高效液相色谱图
3.3 由于咖啡酸极性较大,采用的高效液相条件
为:C18柱子,流动相甲醇-磷酸盐缓冲液(pH=3.0),
体积比50∶50,流速0.5 mL/min,波长320 nm,温度
25℃,进样量5 μL;
3.4 10 g凉粉草经350 mL 25%乙醇提取后,测得提
取液中的多酚含量为5.3 mg/mL,咖啡酸的含量为1.51
μg/mL,所以凉粉草多酚中的咖啡酸含量为0.028%。
参考文献
[1] 胡敏夫,林礼辉.仙草品种与植期对产量及主要成分
含量之影响[J].中华农业研究. 1985,34(2):157-163.
[2] 刘运荣,胡健华.植物多酚的研究进展[J].武汉工业学
院学报.2005,24(12):63-65.
[3] 洪千雅.仙草抗氧化技能性之研究[D].台湾:国立中兴
大学,食品科学系博士论文,2001.
[4] 李凤英,崔蕊静,李春华. 从葡萄皮中提取多酚物质
[J].食品与发酵工业,2005,31(4):147-149.
[5] 高程海,滕建文,韦保耀,等. 广西甜茶多酚提取工
艺研究[J]. 食品工业科技,2006,27(4):133-135,138.
[6] 贾冬英,姚开,谭薇,何强. 石榴皮中多酚提取条件
的优化[J]. 林产化学与工业,2006,26(3):123-126.
[7] 徐世霞,晁若冰. RP-HPLC测定海金沙藤中咖啡酸
的含量[J]. 华西药学杂志,2005,20(6):552-553.
[8] 胡秋芬,杨光宇,等. 固相萃取-高效液相色谱法测定
水中酚类物质[J]. 分析化学,2002,30(5):560-563.
鱼类挥发性盐基氮的测定
曲映红,曹芳兰,陈舜胜*
上海海洋大学 (上海 201306)
摘 要 测定食品中总挥发性盐基氮(TVBN)时,样品制备和操作对结果有很大影响。试验以带鱼、小
黄鱼为原料,采用不同的取样部位、浸出液及碱性溶液,测定TVBN值。结果发现,取样半片鱼、浸出液
采用三氯醋酸溶液、碱性溶液采用磷酸缓冲液时,测定结果较为精确,适合鱼类TVBN值的测定。
关键词 带鱼;小黄鱼;挥发性盐基氮
Measurement of the Total Volatile Basic Nitrogen in Fish
Abstract Preparation of sample and other operation have big infl uence on determination of total volatile basic
nitrogen (TVBN) in foods. In this study, different sampling part, extracting and basic solution were introduced
to test TVBN of lesser yellow croaker (Pseudoscaena polyactics) and haritail (Trichiurux haumela). It is
demonstrated that when one side of fi sh muscle alone back bone, trichloroacetic acid (TCA), phosphate buffer
were used as specimen, extracting solution and basic solution, respectively, normative operation was easily put
into practice and the result was accurate. This method is suitable for mensuration of TVBN in fi sh.
Keywords hairtail;lesser yellow croaker;total volatile basic nitrogen (TVBN)
总挥发性盐基氮(TVBN)通常用来衡量富含蛋
白质食品的新鲜度,TVBN值在新鲜样品和变质样品
之间差异较为显著,测定简单快速,是目前国际上水
产、肉、蛋等食品使用较为普遍的鲜度指标[1-2]。我
国国家标准中挥发性盐基氮的测定方法是以肉类为标
准制定的[3],鱼类的鲜度变化快,部位差异大,用现
有的国标方法测定TVBN值时存在难以规范操作、结
果重现性差的缺点。试验拟根据水产品的特点,找出
适宜的采样、样品制备和蒸馏方法,从而建立适用于
水产品的挥发性盐基氮测定方法。
1 材料和方法
1.1 原料 带鱼、小黄鱼。
1.2 实验仪器和设备 冰箱,冷冻离心机(KOKUSAN
H-9R),均质机(POLY TRON PT2100),分析天
平,微量滴定管,凯氏定氮蒸馏装置。
1.3 试剂及溶液 氧化镁混悬液(10 g/L),硼酸吸收
分析检测