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稠李果实中原花青素的提取工艺



全 文 :孙 仓,李长权. 稠李果实中原花青素的提取工艺[J]. 江苏农业科学,2013,41(5) :279 - 280,410.
稠李果实中原花青素的提取工艺
孙 仓1,2,李长权1
(1.吉林农业科技学院生物工程学院,吉林吉林 132101;2.吉林省高校“长白山动植物资源利用与保护”重点实验室,吉林吉林 132101)
摘要:探讨了溶剂浓度、料液比、提取温度、提取时间、pH值等因素对稠李果实原花青素提取率的影响,并以吸光度
值为提取率评价指标,分析最佳提取工艺条件。结果表明:溶剂浸提法提取稠李果实中原花青素的最佳工艺条件为:乙
醇浓度 50%,提取温度 55 ℃,料液比 1 ∶ 20,提取时间 90 min,pH值为 6,该工艺下原花青素的提取率为 16. 80 mg /g。
关键词:稠李果实;原花青素;提取;工艺
中图分类号:S662. 3 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2013)05 - 0279 - 02
收稿日期:2012 - 10 - 24
基金项目:吉林省教育厅“十二五”科学技术项目(编号:吉教科合字
[2012]第 298 号)。
作者简介:孙 仓(1964 -) ,男,吉林长春人,硕士,教授,从事生物资
源研究。E - mail:suncangbbg@ 163. com。
稠李(Prunus padus L.)是蔷薇科李属落叶乔木,别名臭
李子、臭梨,在吉林省分布较为普遍,用途广泛,花、果、树皮、
叶均可入药,木材耐水湿、耐腐,为优质家具、建筑及工艺美术
雕刻用材,还是优美庭院观赏树种及主要蜜源树种[1]。稠李
果实呈球形,紫红色至黑色。有关稠李化学成分的研究主要
集中在挥发油、黄酮、色素等,未见原花青素(proanthocyani-
dins,PC)方面的报道。原花青素是目前国际上公认最有效的
天然抗氧化剂,具有清除人体中超氧离子自由基、抗衰老、增
加机体免疫力的生理活性作用[2]。原花青素是一种双黄酮
衍生物的天然多酚化合物,广泛存在于紫色或红色植物叶片
和果实中,据报道原花青素的抗氧化能力是维生素 E 的 50
倍,是维生素 C的 20 倍[3],被广泛应用于食品、药品、保健品
的开发与研制。本研究采用溶剂浸提法探讨了稠李果实中原
花青素的提取工艺,以期为稠李的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
稠李果实:采自吉林农业科技学院,经阴干、低温干燥处
理后,置于恒温干燥箱内备用。试剂:儿茶素标品(购于北京
捷诚科远化工技术研究院)、浓硫酸、香草醛、甲醇、乙醇等均
为分析纯。仪器:摇摆式高速万能粉碎机(DFY - 500,江苏省
江阴市万达药化机械有限公司) ;数显恒温水浴锅(HH - 8,
江苏省金坛市科析仪器有限公司) ;紫外可见分光光度计
(UV759CRT,上海佑科仪器仪表有限公司) ;循环水式真空泵
(SHB -ⅢA,郑州长城科工贸有限公司)。
1. 2 方法
1. 2. 1 单因素试验
1. 2. 1. 1 溶剂浓度对原花青素提取率的影响[4 - 5] 分别称
取 5 份稠李果实粉 2 g 置于三角瓶中,分别向其中加入浓度
为 40%、50%、60%、70%、80%的乙醇溶剂 30 mL,密封瓶口,
在避光条件下 55 ℃水浴 90 min,抽滤,提取滤液分别定容至
100 mL容量瓶中,以紫外分光光度法测定的吸光度(D)作为
提取率的评价指标。提取温度对提取率的影响。提取温度分
别为 45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃,乙醇溶剂浓度为 60%,
其他条件和操作不变,开展相关试验。
1. 2. 1. 2 料液比对原花青素提取率的影响 料液比(g ∶ mL)
分别为 1 ∶ 5、1 ∶ 10、1 ∶ 15、1 ∶ 20、1 ∶ 25,提取温度为 55 ℃,
乙醇溶剂浓度为 60%,其他条件和操作不变,开展相关试验。
1. 2. 1. 3 提取时间对原花青素提取率的影响 提取时间分
别为 30、60、90、100、120 min,提取温度为 55 ℃,乙醇溶剂浓
度为 60%,其他条件和操作不变,开展相关试验。
1. 2. 1. 4 pH值对原花青素提取率的影响 分别将 pH 值调
节至 1、2、4、6、8,提取温度为 55 ℃,乙醇溶剂浓度为 60%,提
取时间为 90 min,其他条件和操作不变,开展相关试验。
1. 2. 2 正交试验 在单因素试验的基础上,将考察因素定为
溶剂浓度、提取温度、提取时间、料液比,每个因素选择 3 个水
平,选用 L9(4
3)正交表进行试验,因素水平见表 1。
表 1 稠李果实中原花青素提取工艺正交试验因素水平
水平
因素
A:溶剂
浓度(%)
B:提取
温度(℃)
C:提取
时间(min) D:料液比
1 50 50 60 1 ∶ 15
2 60 55 90 1 ∶ 20
3 70 60 100 1 ∶ 25
1. 2. 3 定量分析 分别配制浓度为 0. 02、0. 05、0. 08、0. 11、
0. 14 mg /mL的儿茶素标准品溶液。分别取各浓度儿茶素标
品溶液 1 mL,依次加入香草醛 - 甲醇溶液 6. 0 mL,浓硫酸
3 mL,室温下避光反应 15 h。以香草醛 -甲醇溶液、浓硫酸、
乙醇的混合溶液(V ∶ V ∶ V = 3 ∶ 1. 5 ∶ 0. 5)作对照,在相同条
件下测定各样品,以标准溶液浓度为横坐标,以 500 nm下的吸
光度为纵坐标建立标准曲线,得回归方程为 D = 2. 046C +
0. 009 2,r = 0. 999 6,式中:D为吸光度,C为溶液浓度。
称取稠李果实粉 2 g,在最佳工艺条件下提取,定容至
100 mL,平行测定 3 次进行定量分析。
2 结果与分析
2. 1 单因素试验结果
2. 1. 1 溶剂浓度对原花青素提取率的影响 由图 1 可知,在
—972—江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 5 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2013.05.011
一定范围内随着溶剂浓度的增大,稠李果实中原花青素的提
取效率不断提高;在溶剂浓度为 60%时,提取率达到最大值;
之后随着溶剂浓度的增大,原花青素提取率又出现下降趋势,
可见溶剂浓度对提取效率有较大影响。因此将该因素进行正
交试验,以确定最佳溶剂浓度。
2. 1. 2 提取温度对原花青素提取率的影响 由图 2 可知,在
一定范围内随着提取温度不断提高,稠李果实中原花青素的
提取效率不断提高;在提取温度为 55 ℃时提取率达到最大
值;之后随着提取温度的提高,原花青素提取率又出现下降趋
势,可见提取温度对提取效率影响较大。因此将该因素进行
正交试验,以确定最佳提取温度
2. 1. 3 料液比对原花青素提取率的影响 由图 3 可知,料液
比为 1 ∶ 5 ~ 1 ∶ 10 时,其对稠李果实中原花青素的提取率影
响较小;料液比为 1 ∶ 10 ~ 1 ∶ 20 时,随着料液比提高,提取效
率也不断提高;之后原花青素提取率又出现缓慢下降趋势,可
见料液比在一定范围内对提取效率影响较大。因此将该因素
进行正交试验,以确定最佳料液比。
2. 1. 4 提取时间对原花青素提取率的影响 由图 4 可知,在
一定范围内随着提取时间不断延长,稠李果实中原花青素的
提取率有所上升,在 90 min 时提取率达到最大值;之后又出
现缓慢下降趋势。可见提取时间对提取率有一定影响。因此
将该因素进行正交试验,以确定最佳提取时间。
2. 1. 5 pH值对原花青素提取率的影响 由图 5 可知,在 pH
值为 1 ~ 2(强酸)或 8(碱性)的条件下,由于原花青素呈弱酸
性,根据相似相容性原理,在 pH值较小时原花青素的提取率
较低。当 pH值较大时原花青素生成盐,该盐极不稳定,在
pH值较大时提取率极低。在 pH值为 2 ~ 6 时原花青素提取
率逐渐提高,在 pH值为 6 时提取率最高,pH值 6 为混合溶液
的自然 pH值,无须外加酸碱调节,因此选择 pH 值 6 为最佳
酸碱条件。
2. 2 正交试验结果
由表 2 可知,各因素中对稠李果实中原花青素提取率影
响的大小顺序为 A(溶剂浓度)> B(提取温度)> D(料液
比)> C(提取时间) ,最佳提取工艺条件为 A1B2C2D2,即溶剂
浓度 50%,提取温度 55 ℃,提取时间 90 min,料液比 1 ∶ 20。
按照最佳工艺提取稠李果实中原花青素,经 3 次平行测定,其
含量分别为 16. 85、16. 76、16. 80 mg /g。
表 2 稠李果实中原花青素提取工艺正交试验结果
试验号
因素水平
A:溶剂
浓度
B:提取
温度
C:提取
时间
D:料液比
吸光度
1 1 1 1 1 0. 470
2 1 2 2 2 0. 699
3 1 3 3 3 0. 617
4 2 1 2 3 0. 372
5 2 2 3 1 0. 453
6 2 3 1 2 0. 441
7 3 1 3 2 0. 349
8 3 2 1 3 0. 318
9 3 3 2 1 0. 356
k1 0. 595 0. 397 0. 410 0. 426
k2 0. 422 0. 490 0. 476 0. 496
k3 0. 341 0. 471 0. 473 0. 436
R 0. 254 0. 093 0. 066 0. 070
( 下转第 410 页)
—082— 江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 5 期
3. 2. 2 社区支持因素的制约 根据问卷调查的结果来看,虽
然近年来苏州失地农民社区增大了就业的宣传力度,组织失
地农民参加就业培训,为失地农民寻找就业岗位,但由于失地
农民社区是由原来的村委会过渡而来,失地农民社区在组织
机构上没有城市社区健全,社区功能比较落后。失地农民社
区缺乏专门的就业服务机构和专业的工作人员,政府、企业、
就业平台和职业中介结构介入失地农民就业培训的服务滞后
且浮于表面,加上失地农民自身的因素,社区对失地农民的就
业安置和推荐率难以提高,推荐成功率低,就业后再度失业的
现象不断,缺乏稳定性。从调研数据看,失地农民社区除了要
做好提高失地农民就业的系列工作之外,也要做好改变失地
农民就业观念的教育工作。
调研数据表明,失地农民的就业途径中,只有 23. 2%的
失地农民是通过社区的就业安置实现就业。
4 构建失地农民社区支持体系
提高失地农民的就业能力,很大程度上取决于失地农民
社区的支持力度,社区可以把工作重心放在以下 4 个方面,以
推动失地农民就业。
4. 1 搭建服务平台,为失地农民就业提供服务
完善求职登记、职业介绍工作平台建设,为失地农民免费
提供就业咨询信息。建立失地农民求职档案,根据求职档案
对失地农民进行分类,按照年龄结构、文化程度、知识层次、技
能水平等 4 个方面,对求职者进行分类指导。
4. 2 利用各种资源做好失地农民的就业培训
失地农民再就业培训需要政府、企业、社会和学校等多方
的共同努力,培训形式要多样化,培训层次要有针对性,对不
同的培训对象和层次进行因人施教,加强政府指导和扶持。
失地农民社区要做好组织、协调与管理工作,配合上级部门编
制中长期培训规划,编制教育培训大纲和教材,对培训进行跟
踪、监督,确保资金使用效率和实际培训效果。整合区域内的
培训资源,开展合作办学。同时,社区对培训后掌握就业技能
的失地农民,要千方百计开辟就业渠道,引导失地农民就业,
使失地农民失地不失业。
4. 3 拓宽就业渠道,开发就业岗位
把解决失地农民再就业问题同加强城市的绿化、环保、卫
生、交通、家政服务、便民服务等结合起来,使之形成提供就业
岗位与创造本地财富的新循环。
苏州市“十二五”时期的战略重点之一是推进经济结构
战略性调整,发展创新型经济,努力形成转型先导优势。抓住
国际服务业加快转移和国内消费结构升级的机遇,以现代服
务业为重点,推进服务业发展提速、比重提高、结构提升。大
力发展服务经济,壮大战略性新兴产业,改造提升优势主导产
业,积极发展现代高效农业,以期加快形成“三、二、一”的产
业结构,建设以现代经济为特征的高端产业城市。失地农民
社区要结合苏州市产业结构调整的契机,对社区内失地农民
进行现代农业、旅游、餐饮、物流、房屋建筑装修、家政服务、电
子装配、计算机等技能培训。
4. 4 提升失地农民综合素质,增强就业竞争力
失地农民社区不仅要做好引导失地农民就业,更要着力
于失地农民的能力建设,提升失地农民的就业能力。“给人
以鱼,不如授人以渔”,失地农民社区是直接面对失地农民的
基层组织,社区通过对失地农民的培训,培养成真正意义上的
城镇市民,使失地农民转变为具有多项技能的专业技术人员、
管理人员、营销人员等。同时也要使失地农民的就业观念有
较大转变,通过培训使失地农民的文化素质、就业能力、创业
能力有质的提升,真正成为具有多项职业技能的能适应社会
变化的新型市民。
鼓励失地农民自谋职业,自主创业,在政策允许条件下对
自主创业人员在资金、税收、场地、收费等方面予以扶持,减少
他们的创业风险,增强自主创业的信心。对农业生产方面有
特长的农户,要发挥他们的种植、养殖技能,为他们创造条件
到农业园区、异地、基地继续从事农业生产。
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135 - 142.
( 上接第 280 页)
3 结论
本研究表明,采用溶剂浸提法提取稠李果实中原花青素
的最佳工艺条件为:乙醇浓度 50%,提取温度 55 ℃,料液比
1 ∶ 20,提取时间 90 min,pH 值 6,该条件下原花青素的提取
率为 16. 80 mg /g。
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