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欧李叶片中多酚的提取工艺优化



全 文 :中国农学通报 2011,27(02):57-60
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目:河南省科技攻关项目“河南野生欧李种质资源的调查、评价和利用”(0624090004)。
第一作者简介:唐洪梅,女,1986年出生,四川资阳人,在读硕士,研究方向:果树生理。通信地址:471003河南省洛阳市涧西区西宁路 35号,Tel:
0379-64281823,E-mail:tanghongmeihave@126.com。
通讯作者:李学强,男,1969年出生,河南人,副教授,博士,研究方向:果树生理。通信地址:471003 河南省洛阳市涧西区西宁路 35号,Tel:
0379-64282262,E-mail:gnaiqeuxil@163.com。
收稿日期:2010-07-21,修回日期:2010-08-27。
欧李叶片中多酚的提取工艺优化
唐洪梅,李秀珍,李学强
(河南科技大学林学院,洛阳 471003)
摘 要:【研究目的】以欧李叶片为试验材料,多酚提取率为评价指标,探讨欧李叶片多酚提取的工艺条
件。【方法】以丙酮为提取剂,选定浸提时间、溶剂浓度、料液比、浸提温度为考察的4个因素,以L9(34)正
交试验设计,采用常规提取法和微波提取法研究提取欧李叶片中多酚的最佳条件。【结果】利用常规法从
欧李叶片中提取多酚各因素对多酚提取率影响的主次顺序为:浸提温度>浸提时间>固液比>提取剂
浓度,得出最优方案为A1B3C3D3,与试验中最佳处理组合A1B3C3D3相一致;利用微波法从欧李叶片中提
取多酚各因素对提取率影响的主次顺序为:提取剂浓度>固液比>辐射时间>辐射功率,得出最优方案
为A1B2C3D2,与试验中最佳处理组合A1B2C2D2不一致。【结论】欧李叶片中多酚提取的最佳工艺为70%丙
酮溶液,固液比1:450,浸提时间1.5 h,浸提温度70℃。
关键词:欧李叶片;多酚;提取工艺
中图分类号:S661.9 文献标志码:A 论文编号:2010-2223
The Optimization of Polyphenols Extraction Process of Prunus Humilis leaves
Tang Hongmei, Li Xiuzhen, Li Xueqiang
(Forestry College of Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003)
Abstract:【OBJECTIVE】This paper used Prunus Humilis leaves as experimental materials, the rate of
polyphenols extraction indicators as the evaluation standard to explore the extraction process conditions of
polyphenols in Prunus Humilis leaves.【METHOD】This paper had chosen acetone as extraction agent, and
selected the extraction time、the solvent concentration、the liquid-solid ratio and the extraction temperature as
four investigation factors, and used the L9(34) orthogonal experiment design, and used regular extraction method
and microwave extraction method to study the best conditions of the extraction process of polyphenols of
Prunus Humilis leaves.【RESULTS】The primary and secondary effects of polyphenols extraction indicators by
using regular extraction method from Prunus Humilis leaves was as follows: extraction temperature>extraction
time>solid-liquid ratio>extraction concentration; the optimal scheme was A1B3C3D3, which corresponded with
the best treatment combination A1B3C3D3. The primary and secondary effects of polyphenols extraction
indicators by using microwave method from Prunus Humilis leaves was as follows: extraction concentration>
solid-liquid ratio>irradiation time>radiated power; the optimal scheme was A1B2C3D2, which did not
correspond with the best treatment combination A1B2C2D2.【CONCLUSION】The best extraction process of
polyphenols in Prunus Humilis leaves was the 70% of acetone solution, the solid-liquid ratio was 1:450, the
extraction temperature was 70℃, the extraction time was 1.5 h。
Key words: Prunus Humilis leaves; polyphenols; extraction process
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
0 引言
植物体内的多酚(polyphenol),是一类复杂的酚类
次生代谢物,在许多针叶树皮中含量仅次于纤维素、半
纤维素和木质素[1]。植物多酚具有抗癌、抗动脉硬化、
防治冠心病与中风等心血管疾病;保护软骨与增强骨
质、生发与乌发、保护视网膜、抗视力退化、抗菌、抗病
毒等多种药理作用[2]。目前国内外主要从天然植物如
板栗壳[3]、茶叶[4]、火棘[5]、野苋菜[6]、葡萄[7]、石榴皮[8]、杏
仁红衣[9]等材料中进行多酚的提取,欧李叶片中也富
含多酚,而欧李叶片中提取多酚的研究还未见报道。
作者在前人研究方法的基础上,采用常规法和微波法
提取欧李叶片中多酚,探讨欧李叶片多酚提取的工艺
条件,从而为植物多酚的开发利用提供理论依据,为欧
李的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2007年7月—2008年3月在河南科技大学
林学院果树试验室进行。
1.2 试验材料
采自河南科技大学果树实验田内2年生欧李植株
上的成熟叶片,清洗干净后阴干,粉碎,过 80目筛后,
置于干燥器中保存备用。
1.3 试剂
没食子酸,丙酮,碳酸钠,钨酸钠,钼酸钠,浓磷酸,
浓盐酸,硫酸锂,溴水等均为国产分析纯。
Folin-Ciocalteu试剂:在1000 mL的磨口圆底烧瓶
中加入钨酸钠 50 g,钼酸钠 12.5 g,蒸馏水 350 mL,浓
磷酸 25 mL,浓盐酸 50 mL,充分混匀,小火回流 10 h。
再加入硫酸锂 75 g,蒸馏水 25 mL,溴水数滴,开口继
续沸腾 15 min,使溴水挥发完全为止。冷却后定容至
500 mL,过滤,滤液呈绿色,置于棕色试剂瓶中保存。
使用时加入1倍体积的蒸馏水,此液为应用液,置于冰
箱中可以长期保存。
1.4 仪器
微型植物试样粉碎机:FZ102,购自北京中兴伟业
仪器有限公司;分析天平:d=0.001 g,购自瑞士普利赛
斯公司;数显水浴锅:HH-W420,购自江苏省金坛市荣
华仪器制造有限公司;台式离心机:TDL-60B,购自上
海精密仪器仪表有限公司;紫外分光光度计:
UVmini-1240,购自上海晓光仪器有限公司;微波炉:
P70D20N1L-M1(S0),购自佛山市顺德区格兰仕微波
炉电器有限公司。
1.5 试验方法
1.5.1 常规条件提取欧李叶片中多酚的正交试验设计
以浸提时间、溶剂浓度、料液比、浸提温度为因素进行
L9(34)正交试验设计,按照表1设水平。
1.5.2 微波提取欧李叶片中多酚的正交试验设计 以辐
射时间、溶剂浓度、料液比、辐射功率为因素进行 L9
(34)正交试验设计,按照表2设水平。
1.5.3 没食子酸标准曲线制作 参考韩明等[6]的方法,
以没食子酸为标准样品,得标准曲线。得到没食子酸
含量Y(mg/mL)与吸光度A之间的回归方程:。
1.5.4 多酚含量的测定 按L9(34)正交试验设计的处理
进行试验,称取 0.125 g欧李叶片粉末,装入 50 mL三
角瓶中,加入丙酮溶液(V),密封,在设定条件下浸提
一段时间,然后将提取液转移至 10 mL离心管中以
4000 r/min离心,吸取上清液 0.5 mL装入盛有 10 mL
蒸馏水的 25 mL容量瓶中,加入 1 mL Folin-Ciocalteu
试剂和 8 mL 7.5%Na2CO3溶液,摇匀,然后放入 100℃
水浴锅中 1 min,冷却定容,放置 0.5 h后,于 760 nm处
比色,记录吸光值,然后根据标准曲线计算样品液中多
酚浓度,进而计算出欧李叶片中的多酚得率,其计算公
式为:多酚得率(%)=(50Y×V)/125,式中Y表示吸光度;
V表示丙酮体积。
1.5.5 统计分析 采用 SPSS13.0数据分析软件进行数
据处理,正交试验分析软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 常规条件提取结果
由表3可知,在该试验条件下,各因素对多酚提取
率影响的主次顺序为:浸提温度>浸提时间>固液比
>提取剂浓度。由表 3还可以看出,各个因素不同水
平的处理效果差异较大。在浸提温度处理中,水平 1
提取率的平均值最高;在固液比处理中,水平3提取率
的平均值最高;在浸提时间处理中,水平3提取率的平
均值最高;在提取剂浓度处理中,水平3提取率的平均
水平
1
2
3
固液比
/(g/mL)
1︰350
1︰400
1︰450
浸提时间/h
0.5
1
1.5
浸提温
度/℃
70
80
90
提取剂浓
度/%
50
60
70
表1 常规条件提取欧李叶片中多酚的正交试验因素水平
表2 微波提取欧李叶片中多酚的正交试验因素水平
水平
1
2
3
辐射功率/W
119
280
462
辐射时间/min
4
5
6
提取剂浓度/%
50
60
70
固液比
1:200
1:250
1:300
·· 58
唐洪梅等:欧李叶片中多酚的提取工艺优化
值最高,从而得出最优处理组合为A1B3C3D3。在试验
的9个处理中,处理3的多酚提取率最高,其水平组合
为A1B3C3D3,是最佳处理组合。推导出的最优处理组
合与试验中最佳处理组合相一致,即A1B3C3D3,需做重
现性试验验证其处理效果的稳定性。
由表4可知,多酚平均得率为10.5358%,3次重复
的结果相差不大,说明重现性较好,故常规条件提取欧
李叶片中多酚的最佳工艺条件为:70%的丙酮,固液比
1:450,提取温度为70℃,提取时间1.5 h。
2.2 微波提取结果
由表5可见,在该试验条件下,各因素对提取率影
响的主次顺序为:提取剂浓度>固液比>辐射时间>
辐射功率。根据各个因素不同水平的处理效果可以推
出最优处理组合为A1B2C3D2,与试验中最佳处理组合
不一致,试验中的最佳处理组合为A1B2C2D2,故应该做
验证性试验检验2个处理组合的优劣。
由表 6可知,最佳处理组合A1B2C3D2与最优组合
A1B2C2D2间差异不显著,但从成本方面考虑,最优组合
A1B2C2D2的处理功率较小,可以降低能源消耗,故微波
法提取欧李叶片中多酚的最佳工艺条件为A1B2C2D2,
即微波辐射时间 5 min、微波辐射功率 280 W、固液比
1︰200、提取剂浓度为60%的丙酮溶液。
3 结论与讨论
欧李叶片中提取多酚的最佳工艺条件为:70%丙
酮溶液,固液比为1︰450,浸提时间为1.5 h,浸提温度
为70℃,多酚提取率为10.5358%。
罗金岳等[10]用微波辅助提取淡竹叶中茶多酚的结
果表明:微波法与传统的索氏提取法相比,提取时间缩
短,提取效率较高。刘洪等[11]、汪兴平等[12]分别对四川
会理石榴皮、绿茶中的多酚进行提取,得出微波法比
水-乙醇复合提取体系好。宋烨等[13]从苹果渣中提取
多酚表明:微波法明显优于回流提取法和超声波提取
法。高岐等[14]用微波辅助浸提法测定茶叶中茶多酚表
明:微波浸提法与经典加热法无显著差异。而本试验
所用的常规法和微波法的结果来看,微波提取不如常
规提取效果好,常规法提取出的多酚得率为
10.5358%,比微波法提取率高 1倍多。这可能由于微
波高温加快了欧李多酚发生氧化聚合,产生多种多酚
氧化聚合物,使得欧李多酚含量有所下降[15]。本试验
常规法虽然耗时长(1.5 h),微波法只需要几分钟,但常
规法提取率明显高于微波法。
表3 常规条件提取欧李叶片中多酚的正交试验结果
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
浸提温
度A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
7.671
5.746
4.909
2.762
固液
比B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
5.266
5.986
7.074
1.808
浸提时
间C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
5.240
5.997
7.090
1.850
提取剂浓
度D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
5.491
5.809
7.027
1.536
多酚含
量/%
5.3412
7.1365
10.5358
5.7089
5.9872
5.5432
4.748
4.8353
5.1442
重复次数
1
2
3
多酚得率/%
10.7006
10.4407
10.4666
多酚平均得率/%
10.5358
表4 常规条件提取欧李叶片中多酚的重现性试验
水平
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
固液
比A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3.669
2.733
3.216
0.936
辐射时
间B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2.993
3.527
3.098
0.534
辐射功
率C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
3.076
3.118
3.424
0.348
提取剂
浓度D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
3.331
3.713
2.595
1.118
多酚含量/%
3.4312
4.409
3.1683
1.8202
3.3772
3.0015
3.7271
2.7963
3.1237
表5 微波提取欧李叶片中多酚的正交试验结果分析
组合
A1B2C2D2
A1B2C3D2
多酚得率

4.4010
3.5831
多酚得率

4.3619
3.5812
多酚得率

4.4487
3.5902
多酚平均得

4.4039a
3.5848a
表6 微波法提取欧李叶片中多酚的验证性试验 %
注:数字后面的小写字母表示P=0.05显著水平。
·· 59
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