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紫叶稠李叶片中黄酮的提取工艺优化



全 文 :北方园艺2013(16):155~159 ·贮藏保鲜加工·
第一作者简介:何映霞(1983-),女,硕士,讲师,现主要从事中草药
研究工作和生物学教学工作。E-mail:1354558000@qq.com.
基金项目:贵州省中药现代化专项资助项目[黔科合中药字
(2011)5053号]。
收稿日期:2013-04-08
紫叶稠李叶片中黄酮的提取工艺优化
何 映 霞1,2,张   来1,2,沈 昱 翔1,2,龙   菊1,2
(1.安顺学院 化学与生物农学系,贵州 安顺561000;2.贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室,贵州 安顺561000)
  摘 要:以经过清洗、烘干、粉碎并且过筛的紫叶稠李叶粉末为原料,利用乙醇提取法,考察
了乙醇浓度、提取时间、液料比、温度4个单因素对紫叶稠李叶黄酮提取率的影响,并在单因素试
验的基础上进行了响应面试验,研究不同提取条件对紫叶稠李叶中总黄酮含量的影响。结果表
明:紫叶稠李叶中黄酮提取的最佳工艺条件:乙醇浓度为70%,提取时间为80min,液料比为
40∶1mL/g,提取温度为60℃。
关键词:紫叶稠李叶;提取;黄酮;响应面
中图分类号:TS 255.36 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)16-0155-05
  紫叶稠李(Padus virginianacv)属蔷薇科稠李属高
大落叶乔木,树高可达20~30m左右,原产于北美洲,是
一种速生植物。该树种从春天的粉红色初芽,到展叶后
绿色的枝叶,从夏季的初红到夏季紫红色的树冠,其叶
色变化极为丰富。它自然开张的树形,繁茂的叶片,紫
红色的果实,都具有很高的欣赏价值。该树种的耐寒、
耐旱、耐瘠薄能力,以及其抗高温、抗病虫害的特性,使
其成为北方地区优良的园林彩叶树种之一[1]。同时,紫
叶稠李叶片中含有丰富的黄酮类化合物(Flavonoids)。
此类化合物因分子中含有多电子的羟基部分,使其具有
良好的抗氧化性能,是一种天然抗氧化剂[2-3],具有清除
人体中超氧离子自由基、抗衰老和增加机体免疫力的生
理活性作用。同时,黄酮类化合物还具有降血压、降血
脂、增进冠状动脉血流量、软化血管和防治冠心病、心绞
痛以及抗肿瘤等作用[4]。
目前从植物中提取黄酮类化合物并用于食品和医
药工业成为人们关注的焦点。从紫叶稠李叶中提取黄
酮类化合物的研究已有报道,并在食品工业上用作天然
着色剂、抗氧化剂和功能性食品的原料。而对提取条件
进行优化寻求最佳工艺却鲜见报道。而有关紫叶稠李
叶中黄酮类化合物提取方面的研究鲜有报道。为充分
开发利用这一植物资源,该试验采用乙醇-水浸提法[5]对
紫叶稠李叶片总黄酮的含量进行了提取分析,确定最佳
提取条件[6-7],以期为进一步开发利用该资源提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试紫叶稠李叶采自江苏省沐阳县。
1.2 试验方法
1.2.1 原料的预处理 紫叶稠李叶→去杂处理→清
洗→烘干→磨粉。
1.2.2 黄酮的提取 准确称取0.5g样品置于离心管
中,按一定的料液比加入一定浓度的乙醇溶液作为提取
剂,放入水浴锅中,在一定的恒温下浸提一定的时间后,
离心,取上清液备测[8]。
1.2.3 芦丁标准曲线的制作及回归方程的建立 精确
称取芦丁标准品10mg,置于25mL容量瓶中,加80%
乙醇溶解定容。用移液枪准确移取0.0、0.2、0.4、0.6、
0.8、1.0、1.2、1.4mL的标准溶液于10mL的容量瓶中,
先加5%的亚硝酸钠溶液0.3mL,摇匀,放置6min,再
加10%的硝酸铝溶液0.3mL,摇匀,再放置6min,
加4%的NaOH 4mL,各用蒸馏水稀释至10mL,放
置15~20min,在波长510nm处测定吸光度,以无水乙
醇做参比。由芦丁制得的标准曲线[9]的回归方程为:
y=12.786x-0.0173,R2=0.9979。
1.2.4 单因素试验[5] 乙醇浓度对黄酮含量的影响:称
取紫叶稠李叶粉末,在70℃下,液料比分别为40∶1,乙
醇浓度分别为40%、50%、60%、70%、80%条件下提取
1.5h,测定黄酮的含量,选择最佳的乙醇浓度。提取时
间对黄酮含量的影响:称取紫叶稠李叶粉末,在70℃下,
乙醇浓度为50%,液料比分别为40∶1,设提取时间分别
为20、40、60、80、100min,测定黄酮的含量,选择最佳的
提取时间。料液比对黄酮含量的影响:称取紫叶稠李叶
粉末,在70℃下,乙醇浓度为50%,液料比分别为40∶1、
50∶1、60∶1、70∶1、80∶1mL/g条件下提取80min,
551
·贮藏保鲜加工· 北方园艺2013(16):155~159
选择最佳液料比。提取温度对黄酮含量的影响:称取
紫叶稠李叶粉末,在乙醇浓度为50%,液料比为70∶
1,温度分别在40、50、60、70、80℃条件下浸提80min,选
择最佳提取温度。
1.2.5 响应面优化试验 在单因素试验的基础上,对液
料比(A)、提取温度(B)、提取时间(C)进行响应面优化试
验,确定紫叶稠李叶黄酮的最佳提取工艺条件。因素水
平表见表1。
表1 响应面优化试验因素水平
因素
水平
1  2  3
液料比/mL·g-1  60∶1  70∶1  80∶1
提取温度/℃ 50  60  70
提取时间/min  60  80  100
1.3 项目测定
紫叶稠李叶中总黄酮含量的测定:量取1.0mL样
品溶液于10mL的比色管中,先加5%的亚硝酸钠溶
液0.3mL,摇匀,放置6min,再加10%的硝酸铝溶液
0.3mL,摇匀,再放置6min,最后加4%的NaOH 4mL,
各用蒸馏水稀释至10mL,放置15~20min,在波长
510nm处测定吸光度,试验设3次重复,取平均值,按计
算公式计算黄酮含量。P=c×v×n/m,式中,P为总黄
酮类物质含量,mg/g;c为从回归方程计算得样品中黄
酮类物质质量浓度,mg/mL;n为稀释倍数;v为提取液
总体积,mL;m为称取样品的质量,g。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 乙醇浓度对黄酮含量的影响 由图1可见,随着
乙醇浓度的升高,紫叶稠李叶中黄酮的提取量呈上升趋
势,在乙醇浓度为50%时提取量达到最高,随着乙醇浓
度继续升高,黄酮的提取量不再增加,略有下降直至平
缓。因此确定最佳提取的乙醇浓度为50%。
图1 乙醇浓度对紫叶稠李叶中黄酮提取率的影响
2.1.2 提取时间对黄酮含量的影响 由图2可见,在提
取时间为20~60min时,紫叶稠李叶中黄酮的提取量随
时间的增加而增加,且升高幅度较为明显,之后趋于平
缓,80min时含量达到最高。但随着提取时间的进一步
延长,黄酮的提取量反而略有下降。因此确定最佳提取
时间为80min。
图2 提取时间对紫叶稠李叶中黄酮提取率的影响
2.1.3 液料比对黄酮含量的影响 由图3可见,随着液
料比的增加,紫叶稠李叶中黄酮的提取量增大,当液料
比达到70∶1mL/g时,黄酮的提取量达到最高。之后,
随着液料比继续增加,黄酮提取量反而下降。综合考虑
后确定液料比在70∶1mL/g时提取效果较佳。
图3 液料比对紫叶稠李叶中黄酮提取率的影响
2.1.4 提取温度对黄酮含量的影响 由图4可见,随着
温度的升高,紫叶稠李叶中黄酮的提取量呈上升趋势,
50~60℃之间升高幅度较明显,并在60℃时提取量达到
最高。当温度继续升高时,黄酮提取量反而下降,这可
能与黄酮的热稳定性有关。因此,提取温度选取60℃
为宜。
图4 温度对紫叶稠李叶中黄酮提取率的影响
2.2 响应面优化法提取黄酮的最佳工艺
紫叶稠李叶中黄酮的含量可用回归方程表示为:
Y=13.10420+0.010625A+0.83575B+0.50438C-
2.26085A2 -1.48860B2 -1.65435C2 -0.41075AB-
0.60350AC-0.31525BC,R2=0.9876。由上述回归模型
中求最优后所得条件为:液料比为70∶1mL/g,提取温
度为60℃,提取时间为80min。黄酮的最大提取量为
13.2514mg/g(表2)。
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北方园艺2013(16):155~159 ·贮藏保鲜加工·
表2 响应面优化试验试验设计及结果
试验号
因素 黄酮含量
A液料比/mL·g-1 B提取温度/℃ C提取时间/min /mg·g-1









10
11
12
13
14
15
16
17
60∶1
70∶1
70∶1
70∶1
70∶1
80∶1
70∶1
80∶1
60∶1
60∶1
70∶1
70∶1
70∶1
80∶1
70∶1
60∶1
80∶1
70
60
60
50
70
60
70
60
60
50
60
60
50
70
60
60
50
80
80
80
60
60
60
100
100
100
80
80
80
100
80
80
60
80
10.380
13.045
13.183
8.149
10.784
9.225
11.143
9.046
10.360
8.200
12.976
13.045
9.769
9.688
13.272
8.125
9.171
  当P值小于0.05时,即表示该项指标显著[10-11]。
从表3可以看出,对总黄酮提取率所建立的回归模型是
显著的。并且该模型的R2=0.9876,说明此模型与实际
试验拟合较好,试验失拟项小,因此可用该回归方程代
替试验真实点对试验结果进行分析[12]。同时,由F值的
大小可以推断,在所选择的试验范围内,3个因素影响黄
酮提取率的排序为B>C>A,即提取温度>提取时间>
液料比。
  表3 方差分析
方差来源
平方和
SS
自由度
df
均方
MS
F值
Fvalue
P值
Pvalue
Model  57.28  9  6.36  142.24 <0.0001
A  9.031E-004  1  9.031E-004  0.020  0.8910
B  5.59  1  5.59  124.88 <0.0001
C  2.04  1  2.04  45.48  0.0003
A2  21.52  1  21.52  480.97 <0.0001
B2  9.33  1  9.33  208.51 <0.0001
C2  11.52  1  11.52  257.53 <0.0001
AB  0.67  1  0.67  15.08  0.0060
AC  1.46  1  1.46  32.56  0.0007
BC  0.40  1  0.40  8.88  0.0205
残差 0.31  7  0.045
失拟值 0.26  3  0.085  5.89  0.0598
误差 0.058  4  0.014
总变异 57.59  16
  由图5可以看出,在所选提取条件下黄酮提取率存
在最大值。在液料比和提取温度较大时,黄酮提取率较
高,这是因为溶剂量的增大可以使黄酮在溶剂中的溶解
度增大,从而使更多的黄酮溶解于溶剂中。同样提取温
度的升高有利于分子的热运动速度的提高,从而使更多
的黄酮分子从紫叶稠李叶中释放出来。然而当温度过
高、液料比太大时,提取率反而下降,这是因为过高的温
度可能引起黄酮的分解,太大的液料比引起后期处理时
损失增多,反而不利于黄酮提取率的提高。
图5 液料比和提取温度对紫叶稠李叶总黄酮提取影响的曲面图和剖面图
  由图6可以看出,在所选提取条件下黄酮提取率存
在最大值。在液料比和提取时间较大时,黄酮提取率较
高,这是因为溶剂量的增大可以使黄酮在溶剂中的溶解
度增大,从而使更多的黄酮溶解于溶剂中。相应的,提
取时间的升高能使提取更充分。然而,当时间过长、液
料比太大时,提取率反而下降,这是因为太长的提取时
间可能引起黄酮的分解,太大的液料比引起后期处理时
损失增多,反而不利于黄酮提取率的提高。
由图7可以看出,在所选提取条件下黄酮提取率存
在最大值。在提取温度和提取时间较大时,黄酮提取率
较高,这是因为提取温度的升高有利于分子的热运动速
度的提高,从而使更多的黄酮分子从紫叶稠李叶中释放
出来。相应的,提取时间的升高能使提取更充分。然
而,当温度过高、时间太长时,提取率反而下降,这是因
为太长的提取时间和提取温度可能引起黄酮的分解,反
而不利于黄酮提取率的提高。
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·贮藏保鲜加工· 北方园艺2013(16):155~159
图6 液料比和提取时间对紫叶稠李叶总黄酮提取影响的曲面图和剖面图
图7 提取温度和提取时间对紫叶稠李叶总黄酮提取影响的曲面图和剖面图
3 结论
该试验通过Box-Benhnken的中心组合设计响应面
法建立了3个影响因素(液料比、提取温度、提取时间)相
互作用的数学模型,优化得到了紫叶稠李叶中黄酮的最
优提取工艺参数为液料比70∶1mL/g,提取温度60℃,
提取时间80min。在此优化条件下,紫叶稠李叶中黄酮
的提取量可达13.272mg/g,该结果对今后开发利用紫
叶稠李叶中的总黄酮具有一定的参考意义。
参考文献
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北方园艺2013(16):159~162 ·贮藏保鲜加工·
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Optimization of Extraction Process of Flavonoids fromPadus virginiana Leaves
HE Ying-xia1,2,ZHANG Lai 1,2,SHEN Yu-xiang1,2,LONG Ju1,2
(1.Department of Chemistry and Bio-Agronomy,Anshun Colege,Anshun,Guizhou 561000;2.Guizhou Special and Key Laboratory of Material
Science and Resource Chemistry,Anshun,Guizhou 561000)
Abstract:Taking Padus virginianaleaves powder after cleaning,drying,crushing and sieving as raw material,the efect of
ethanol concentration,extraction time,solid-liquid ratio,temperature on the extraction rate of flavonoids in Padus
virginianaleaves were studied,and on the basis of single factor experiment,the efect of diferent extraction conditions on
the extraction rate of flavonoids in Padus virginianaleaves were studied using response surface experiment.The results
showed that the optimization technological conditions of extraction process of flavonoids in Padus virginianaleaves were:
ethanol concentration 70%,extraction time 80min,ratio of liquid to solid 40∶1mL/g,extraction temperature 60℃. 
Key words:Padus virginianaleaves;extraction;flavonoids;response surface
第一作者简介:张红梅(1966-),女,河北沧州人,本科,副教授,研
究方向为果品储藏与加工技术。E-mail:czsfxyzhm@163.com.
收稿日期:2013-04-08
不同包装方式对冬枣储藏品质的影响
张 红 梅,张 桂 然,霍 玉 琴,张 亚 男,王   君
(沧州师范学院 生命科学系,河北 沧州061000)
  摘 要:以冬枣为试材,在低温冷藏库(-1~0℃)冷藏条件下,研究了微孔保鲜膜、聚乙烯打
孔袋、聚氯乙烯打孔袋包装对冬枣生理及贮藏保鲜效果的影响。定期统计其转红指数和腐烂指
数,同时测定失重率、硬度、维生素含量、含糖量、含酸量等指标的变化。结果表明:微孔保鲜膜能
明显抑制冬枣转红指数的升高,维持较高的硬度,延缓果实维生素C含量的下降,可滴定酸含量
明显高于其它处理。微孔保鲜膜结合低温冷藏库保鲜冬枣,能很好地保持冬枣固有的品质,保鲜
效果极佳。
关键词:冬枣;微孔保鲜膜;生理指标;果实品质;保鲜效果
中图分类号:S 665.1 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)16-0159-04
  冬枣(Zizyphus jujuba Mil.cv.Dongzao)独产中国,
是目前公认品质最好的鲜食枣品种[1],其营养丰富,水
分含量高,果面光滑,皮薄质脆,富含19种人体所需的氨
基酸和多种维生素[2],具有很高的营养价值和保健功
效,被称之为“活维生素丸”[3]。目前,冬枣在中国环渤海
湾地区已经形成了较大规模的商品化栽培,主要分布于
河北省沧州、山东省德州和滨州等地。未来几年,冬枣
的栽种面积和产量还会大幅度增加[4]。但冬枣采后极
易失水、皱缩、酒软和腐烂,如果在常温下不做任何处
理,2~3d之后果肉就会出现褐软,维生素C含量迅速
降低,失去其鲜销价值,因此冬枣上市期很短。目前,冬
枣的贮藏方式主要是普通保鲜膜聚氯乙烯打孔袋结合
低温冷藏库储藏。但由于冬枣果实与果实之间的间隙
小,气体交换差,一般贮藏3个月,腐烂率即达到20%左
右。近年来,关于冬枣贮藏保鲜方面的研究很多,但仍
不能完全解决其严重腐烂问题。
微孔保鲜膜[5]是国家农产品保鲜研究中心最新研
制的一种高透气性与高透湿性气调保鲜膜,上有许多微
孔,孔径约0.01~10.00μm。纪淑娟等
[6]、班兆军等[7]
利用该技术,通过对鸭梨和金陵大枣储藏方面的研究发
现,与普通PE膜包装和单果纸包装相比,微孔保鲜膜包
装在枣果储藏方面更利于保持枣果的硬度和维生素C
含量,延缓衰老进程,在贮藏保鲜方面具有明显的优势。
但是,微孔保鲜膜结合低温冷藏库贮藏冬枣的研究还处
于空白阶段。该试验首次将微孔保鲜膜技术应用于沧
州冬枣储藏,通过微孔保鲜膜、聚乙烯打孔袋、聚氯乙烯
打孔袋结合低温冷藏库贮藏冬枣的对比性研究,分不同
阶段对冬枣的外观品质、转红指数、腐烂指数、硬度、维
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