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青果总黄酮的含量测定及超声提取工艺研究



全 文 :工 艺 技 术 Vol . 33 , No . 07 , 2012
2012年第7期
青果是橄榄科橄榄属植物橄榄(Canarium album) 的果实,也称青榄、橄榄,营养价值丰富,属卫生部批
准的既是食品又是药物的69种物品之一。青果有舒
经活络,祛风除湿,治疗肠炎腹泻、手脚酸麻等功效,
适应于治疗咽喉肿痛、咳嗽吐血、癫痫、暑热烦渴、肠
炎腹泻、手脚酸麻、鱼蟹中毒、醉酒等病症[1]。而且青
果在我国分布很广,产量巨大,目前仅重庆市江津区
曲中堂1,王光利2,项昭保2,*,张 杨2
(1.重庆医药高等专科学校药学系,重庆 400030; 2.重庆邮电大学生物信息学院,重庆 400065)
摘 要:目的:测定青果中总黄酮的含量,确定超声波提取青果总黄酮的优化工艺。方法:采用乙醚浸泡除杂,甲醇-索
氏抽提,以芦丁为对照品,用吸光光度法测定青果中总黄酮的含量。在单因素实验的基础上,用正交实验对乙醇浓度、
提取温度、固液比和提取时间进行工艺参数的优化。 结果:青果中总黄酮的含量为1.841%。 超声波提取青果总黄酮优
化的工艺条件为:乙醇浓度90%vol,提取温度50℃,液固比14,提取时间50min,在此条件下,青果总黄酮的提取率可达
94.63%。 结论:该吸光光度法测定青果中总黄酮的含量方法操作简便,结果准确,重复性好;该超声提取青果总黄酮
工艺快速且高效。
关键词:青果,总黄酮,含量测定,超声提取
Study on content determination and ultrasonic extraction techniques of
total flavones from the dried fruits of Canarium album
QU Zhong-tang1,WANG Guang-li2,XIANG Zhao-bao2,*,ZHANG Yang2
(1.Department of Pharmacy,Chongqing Medical and Pharmaceutical College,Chongqing 400030,China;
2.College of Bio-Information,Chongqing University of Posts and Telecommunications,Chongqing 400065,China)
Abstract:Aim:To investigate the contents of total flavones in the dried fruits of Canarium album and the
ultrasonic extraction techniques of total flavones. Methods:Via eliminating impurity with ether,extracting with
methanol and taking rutin as comparison,the contents of total flavones was determined with spectrophotometry.
On the basis of single factor experiments,the orthogonal experiment was used in the optimization of
technological parameters. Results:The contents of total flavones in the dried fruits of Canarium album was
1.841% ,the optimum conditions were as follows:ethanol concentration 90% ,extracting temperature 50℃ ,the
ratio of liquid to solid 14 and extracting time 50min. By the above conditions,the flavones extraction rate was
94.63%. Conclusion:This method was simple,accurate and reproducible. The ultrasonic extraction techniques
of total flavones were quick and efficient.
Key words:Canarium album;total flavones;content determination;ultrasonic extraction
中图分类号:TS255.1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2012)07-0291-04
收稿日期:2009-12-01 * 通讯联系人
作者简介:曲中堂(1976-),男,副教授,主要从事药物分析研究工作。
基金项目:重庆市教委科学技术项目(KJ080503);重庆医药高等专科
学校科学技术项目(2008114)。
青果总黄酮的含量测定
及超声提取工艺研究
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291
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.07.042
Science and Technology of Food Industry 工 艺 技 术
2012年第7期
石蟆镇与相邻的四川省合江县年产橄榄鲜果就达
4500t以上。袁剑刚等[2]研究发现青果有很强的抑菌
作用,我们早期进行了青果总黄酮抑菌实验和牛乳
中微生物的抑制实验,发现青果总黄酮有良好的抑
菌作用,有望开发成天然食品保鲜剂[3]。本文采用乙
醚浸泡除杂,甲醇-索氏抽提,以芦丁为对照品,用吸
光光度法测定了青果中总黄酮的含量,并利用正交
实验法对青果中总黄酮的超声提取工艺进行了优
化,为加大开发利用我国产量巨大的青果资源提供
了科学依据、积累了重要原始资料。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
青果 采自重庆市江津区石蟆镇青果种植基
地;芦丁对照品 购自成都普思生物科技有限公司;
甲醇、乙醇、硝酸铝、氢氧化钠、亚硝酸钠、乙醚等试
剂 均为分析纯。
752紫外分光光度计 上海分析仪器厂;RE-
501旋转蒸发仪、SHZ-C循环水多用真空泵 巩义市
英峪予华仪器有限责任公司;电热恒温水浴锅 巩义
市英峪予华仪器厂;KS-150D超声提取仪 宁波科
生仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 标准曲线的制备[4] 精密称取芦丁标样200.0mg,
用30%乙醇溶解,并完全转入500mL容量瓶中,用
30%乙醇定容,摇匀得到0.400g·L-1芦丁标准溶液,分
别取芦丁标准溶液1、2、4、6、8mL于5只25mL容量瓶
中,用30%乙醇补充至约12.5mL,加入0.6mL亚硝酸
钠溶液(50g·L-1),摇匀,放置5min,加入0.6mL硝酸铝
溶液(100g·L-1),摇匀,5min后再加入5mL氢氧化钠溶
液(40g·L-1),混匀,用30%乙醇稀释至刻度,摇匀,放
置15min后,在波长500nm处测定其吸光度,试剂空白
为参比,平行实验3次,以芦丁浓度C为横坐标,吸光
度A为纵坐标,绘制标准工作曲线,得回归方程:y=
7.4154x+0.0151,R2=0.9996,表明在0.016~0.128g·L-1
浓度范围内,芦丁浓度C与吸光度A之间有着很好的
线性相关性(如图1)。
1.2.2 供试品溶液的制备 精确称取经干燥、粉碎
的青果5.0000g,用滤纸包好,放入乙醚中浸泡30min,
取出,换新鲜乙醚再浸泡20min,取出,放入索氏提取
器中,80℃水浴加热,甲醇抽提8h,回收甲醇,浓缩后
将其完全转入100mL容量瓶中,用甲醇定容,摇匀,
待测定,平行实验5次。
1.2.3 青果总黄酮含量的测定 分别取上述定容后
的提取液1mL各两份于25mL容量瓶中,用30%乙醇
补充至约12.5mL,加入0.6mL亚硝酸钠溶液,摇匀,放
置5min,加入0.6mL硝酸铝溶液,摇匀,5min后再加入
5mL氢氧化钠溶液,混匀,用30%乙醇稀释至刻度,摇
匀,放置15min后,在波长500nm处测定吸光度,试剂
空白为参比,并按标准曲线计算总黄酮的含量。
1.2.4 加样回收率实验 分别精密量取已知总黄酮
含量的提取溶液3份,分别加入一定量的芦丁对照
品,按上述操作方法测定吸光度,得出总黄酮含量,
再计算出加样回收率。
1.2.5 超声波提取的单因素实验 分别研究不同乙
醇浓度、温度、提取时间、固液比对青果总黄酮提
取率的影响。各种方法得到的总黄酮含量除以1.2.3
得到的总含量即为总黄酮提取率。
1.2.6 超声波提取的正交实验 在单因素实验的基
础上,采用L9(34)正交实验优化青果总黄酮提取的工
艺条件,正交实验因素水平表见表1。
1.2.7 优化的超声波提取工艺条件青果总黄酮提取
率的测定 据1.2.6确定的最佳工艺条件对青果总黄
酮进行超声提取,提取液按1.2.3法进行总黄酮含量测
定,该含量除以1.2.3得到的总含量,即为优化的青果
总黄酮超声波提取工艺条件提取率,平行实验3次。
2 结果与分析
2.1 青果总黄酮含量测定结果
由表2可知,本测定方法重现性好,RSD为0.894%,
青果中的总黄酮平均含量为1.841%,与唐春红[5]用95%
乙醇溶液浸提野生橄榄测定的总黄酮含量3.05%相
比偏小,其原因除品种、产地不同外,唐春红使用的
提取溶剂为95%乙醇,而且没有进行脱脂处理,可能
是其结果偏高的主要因素。
2.2 青果总黄酮含量测定回收率实验结果
由表3可知,本测定方法具有良好的加样回收
率,因此采用乙醚浸泡除杂,甲醇-索氏抽提,以芦丁
为对照品,用吸光光度法测定青果中总黄酮的含量,
操作简便,结果准确,重复性好,为青果中总黄酮含
量测定的一种切实可行的方法。
图1 芦丁的标准曲线
Fig.1 Standard curve of rutin
1.2
0.9
0.6
0.3
0



A
0 0.05 0.1 0.15
芦丁浓度C(g·L-1)
表1 正交实验因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
水平
因素
A 乙醇浓度
(%vol)
B 提取温度
(℃)
C 液固比
(mL/g)
D 提取时间
(min)
1 70 40 10 40
2 80 50 12 50
3 90 60 14 60
表2 青果中的总黄酮含量
Table 2 The total flavones content of Canarium album
总黄酮含量(%) 平均含量(%) RSD(%)
1.824
1.841 0.894
1.870
1.836
1.818
1.857
292
工 艺 技 术 Vol . 33 , No . 07 , 2012
2012年第7期
2.3 乙醇浓度对青果总黄酮提取率的影响
分别称取5g橄榄样品5份,各加入50mL 30%、45%、
60%、75%和90%乙醇溶液,在30℃下各提取30min,
结果见图2。
由图2可知,随着乙醇浓度的增加,青果总黄酮
的提取率增加,但是浓度超过75%以后,提取率增加
趋势变缓,所以单因素实验选择乙醇浓度为80%,正
交设计中乙醇的浓度分别选择70%、80%和90%。
2.4 提取温度对青果总黄酮提取率的影响
分别称取5g橄榄样品4份,各加入50mL 80%乙醇
溶液,分别在20、35、50、65℃下各提取30min,结果见
图3。
由图3可知,随着提取温度的增加,青果总黄酮
的提取率增加,但温度高于50℃后,提取率逐渐减
少,所以单因素实验选择提取温度为50℃,正交设计
中提取温度分别选择40、50、60℃。
2.5 液固比对青果总黄酮提取率的影响
分别称取5g橄榄样品5份,各加入80%乙醇溶液
30、40、50、60、70mL,即液固比分别为6、8、10、12、14,
分别在50℃温度下各提取30min,结果见图4。
由图4可知,随着液固比的增加,青果总黄酮的
提取率增加,但液固比超过10后,提取率增加趋势变
缓,所以单因素实验选择液固比为12,正交设计中液
固比分别为10、12、14。
2.6 提取时间对青果总黄酮提取率的影响
分别称取5g橄榄样品5份,各加入80%乙醇溶液
60mL,分别在50℃温度下各提取15、30、45、60、75min,
结果见图5。
由图5可知,随着超声提取时间的增加,青果总
黄酮的提取率先增加后减少,提取时间为45min时最
大,所以单因素实验选择提取温度为45min,正交设
计中提取温度分别选择40、50、60min。
2.7 正交实验法对超声提取青果总黄酮的工艺优化
因青果总黄酮提取率受乙醇浓度、提取温度、液
固比和提取时间的交互影响,因此在单因素实验的
基础上,采用L9(34)正交实验优化青果总黄酮提取工
艺条件,结果见表4。
由表4正交实验结果的极差分析可知,超声提取
表3 青果总黄酮含量测定的回收率实验结果
Table 3 Recoveries of the measured results of total flavones
content of Canarium album
总黄酮含量
(mg·g-1)
芦丁加入量
(mg·g-1)
测得量
(mg·g-1)
回收率
(%)
平均回收率
(%)
RSD
(%)
18.24 5.00 23.18 98.80
99.13 0.6418.70 5.00 23.75 101.00
18.36 5.00 23.24 97.60
表4 正交实验结果
Table 4 Results of orthogonal experiment
实验号 A B C D 总黄酮提取率(%)
1 1 1 1 1 80.75
2 1 2 2 2 91.57
3 1 3 3 3 86.22
4 2 1 2 3 84.43
5 2 2 3 1 92.16
6 2 3 1 2 83.71
7 3 1 3 2 91.86
8 3 2 1 3 85.33
9 3 3 2 1 84.68
k1 86.18 85.68 83.26 85.86
k2 86.77 89.69 86.89 89.05
k3 87.29 84.87 90.08 85.33
R 1.11 4.82 6.82 3.72
图2 乙醇浓度对提取率的影响
Fig.2 Effect of ethanol concentration on extraction rate
90
80
70
60
50
40
30
20




%)
20 40 60 80 100
乙醇溶液浓度(%vol)
图3 提取温度对提取率的影响
Fig.3 Effect of extracting temperature on extraction rate
100
90
80
70
60
50
40




%)
20 30 40 50 60 70
提取温度(℃)
图4 液固比对提取率的影响
Fig.4 Effect of ratio of liquid to solid on extraction rate
90
80
70
60
50
40
30




%)
6 8 10 12 14
液固比
图5 提取时间对提取率的影响
Fig.5 Effect of extracting time on extraction rate
100
90
80
70
60
50




%)
10 30 50 70 90
提取时间(min)
(下转第297页)
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工 艺 技 术 Vol . 33 , No . 07 , 2012
2012年第7期
青果总黄酮的影响因素主次顺序为C>B>D>A,即液
固比对提取率的影响最大,其次是提取温度,影响最
小的是乙醇浓度。优化工艺为A3B2C3D2,即乙醇浓度
90%vol,提取温度50℃,液固比14,提取时间50min。
据此优化工艺进行了3次重复验证实验,平均提取率
为94.63%。
3 结论
采用乙醚浸泡除杂,甲醇-索氏抽提,以芦丁为
对照品,用吸光光度法测定青果中总黄酮的含量为
1.841%,该方法操作简便,结果准确,重复性好。青果
中总黄酮含量接近2%,青果总黄酮有良好的抑菌作
用,加之我国青果年产量巨大,因此青果总黄酮的开
发利用很有必要,大有可为。
正交实验结果表明:影响青果中总黄酮提取效
果各因素的主次顺序为液固比>提取温度>提取时
间>乙醇浓度;优化的工艺条件为乙醇浓度90%vol,
提取温度50℃,液固比14,提取时间50min。在此工艺
下,黄酮的提取率可达94.63%。因此超声提取青果总
黄酮工艺快速且高效,加上设备简单,适合大规模工
业化生产。
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由19.42%降至12.27%,证实了连续使用萃取液对控
制茶多酚损失做出的贡献,从第三至第九批,茶多酚
损失率变化较小,为11%~13%;咖啡因脱除率均能够
保持在47%~49%,无明显下降,因此,经过冷藏沉淀
后,萃取液能够循环多次使用,并保持高选择性的脱
除效果,该工艺操作简易,不添加有机溶剂,保证了
安全性,有利于连续性工业化生产。
3 结论
本研究根据多次测定的结果,得到了以沸水为
溶剂微波辅助萃取脱除茶叶中咖啡因的最佳工艺参
数,即在料液比1∶50、微波功率160W、微波时间6min
的条件下,咖啡因的脱除率最高可以达到80.56%,同
时茶多酚损失率为40.16%。
通过优化工艺,以茶叶萃取液作为新溶剂,采用
微波辅助萃取的方式,在不破坏茶叶品质的前提下
有效脱除咖啡因;能够显著降低茶多酚等其他有效
成分的损失,保持茶叶的营养、保健功能。同时尝试
采取4℃冷藏沉淀12h的方法,将萃取液中的咖啡因
以络合物形式沉淀脱除,促使母液循环多次利用。在
此条件下连续生产茶叶达9批次后仍可保持近50%
的咖啡因脱除率,且茶多酚的低损失率低于13%。萃
取液能够循环多次使用,高选择性脱除咖啡因,这对
工业化连续性生产也颇为适宜。对于如何在低温条
件下加速咖啡因的络合反应,缩短沉淀时间,有待进
一步的实验研究。
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