蘋果渣總黃酮提取方法的探討

李偉榮，任愛清

(浙江省麗水市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江 麗水 323000)

黃酮類化合物是藥用植物的主要活性成分之一，具有調(diào)節(jié)血脂、消除氧自由基、抗氧化、抗腫瘤、抗菌、抗病毒以及雌激素樣活性等生理功能［1］。黃酮類化合物是廣泛存在于水果蔬菜中的次生代謝類物質(zhì)，近年來發(fā)現(xiàn)它們具有很強的清除自由基能力，是蘋果中主要的抗氧化物質(zhì)來源。

我國是世界上最大的蘋果生產(chǎn)國，年產(chǎn)1 100萬t，除鮮食外，其余用于加工。20世紀80年代以來，從國外引進了一批先進的濃縮果汁生產(chǎn)線，主要集中在陜西、山東、河南3省。蘋果在榨汁的同時產(chǎn)生大量的果渣，而這些果渣一般是當垃圾處理，這不但給企業(yè)帶來經(jīng)濟負擔，還造成物資浪費、場地占用和環(huán)境污染。為了充分利用資源、凈化環(huán)境、增加經(jīng)濟效益，迫切需要對蘋果渣進行二次開發(fā)［2］。

蘋果渣含水量高、可溶性物質(zhì)多，極易腐敗變質(zhì)，很難貯存或遠距離輸送。所以，果汁生產(chǎn)廠家應對果渣及時烘干處理。這樣既便于貯存輸送，也可減小體積，提高產(chǎn)品的商品性。

目前，農(nóng)戶對蘋果渣利用的效果及其營養(yǎng)成分還不甚了解，果汁生產(chǎn)廠家缺乏切實可行的開發(fā)計劃和技術(shù)資料。因此，蘋果渣的開發(fā)利用還是空白。當前最緊迫的任務是要加緊相關(guān)的研究，以期盡快推廣應用。

1 材料與方法

1.1 試材與儀器

蘋果渣、蘆丁、無水乙醇、NaOH、NaNO2、Al(NO3)3·9H2O。

AL204/01型電子天平 (梅特勒-托利多)、WD800型微波爐 (佛山市順得區(qū)格蘭仕微波爐電器有限公司)、水浴鍋 (北京市永光明醫(yī)療儀器廠)、電熱鼓風干燥箱 (上海?，攲嶒炘O(shè)備有限公司)、UV-2000型紫外可見分光光度計 ［尤尼柯(上海)儀器有限公司］、索氏提取器 (天津玻璃儀器廠)。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準曲線的制作

本實驗以蘆丁作為蘋果總黃酮含量測定的標準品［3］。精密稱取在120℃減壓干燥至恒重的蘆丁標準品10 mg，用95%乙醇溶解，定容到10 mL容量瓶中，精確吸取2.5 mL置于25 mL容量瓶中，用95%乙醇定容，得到濃度為100 mg·mL－1的蘆丁標準溶液。精密吸取該溶液0.0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL，分別置于20 mL試管中，用95% 乙醇補充至5 mL，加入5%NaNO2溶液0.5 mL，混勻后放置 6 min，然后加入 0.5 mL的 10% Al(NO3)3溶液，搖勻后放置6 min。最后加入4%NaOH溶液4 mL，搖勻后放置15～20 min。

以上述溶液為標準品溶液，在510 nm測定不同濃度標準品的吸光值。用最小二乘法作線性回歸，得出蘆丁濃度 (y)與吸光度 (x)的關(guān)系曲線y= (x－0.001 3) /0.001 12(r=0.999)。

比色溶液顯色后，在4 h內(nèi)吸光度的變化小于5%，黃酮類與鋁鹽生成絡(luò)合物顯色穩(wěn)定，說明用分光光度法以蘆丁為標樣測定總黃酮含量穩(wěn)定可靠，簡單易行。

1.2.2 蘋果渣的預處理

蘋果渣原料經(jīng)65℃干燥12 h，粉碎后過孔徑0.42 mm(40目)篩，密封備用。

1.2.3 水浴提取法正交優(yōu)化的實驗

選取水浴溫度 (A)、提取時間 (B)、乙醇濃度 (C)、固液比 (質(zhì)量比，D)4個因素，根據(jù)L9(34)正交表進行實驗，以總黃酮得率為考察指標。實驗因素水平:A1、A2、A3為65℃，70℃，75 ℃;B1、B2、B3為 1.0，1.5，2.0 h;C1、C2、C3為 55% ，60% ，65%;D1、D2、F3為1∶15，1∶20，1∶25。

1.2.4 微波法提取正交優(yōu)化的實驗

微波技術(shù)在黃酮類物質(zhì)提取上已取得良好效果，它具有反應高效、加熱速度快、控制方便、受熱體系溫度均勻、節(jié)約能量、強選擇性，而且操作簡便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易提純等優(yōu)點。微波的使用既降低了生產(chǎn)成本，又符合環(huán)保要求，是一種有良好發(fā)展前途的新工藝［4］。呂麗爽等［5］應用微波技術(shù)，選用蘆篙葉為原料提取黃酮類化合物，通過正交實驗，得出最優(yōu)化提取條件。本實驗選擇提取時間 (B)、乙醇濃度 (C)和固液比(質(zhì)量比，D)3個因素采用L9(34)正交表進行實驗，以總黃酮得率為考察指標。實驗因素水平:B1、B2、B3為 180，210，240 min;C1、C2、C3為55% ，65% ，70%;D1、D2、F3為 1∶15，1∶20，1∶25。

1.2.5 總黃酮得率的計算

按上述標準品的顯色方法測定總黃酮含量計算總黃酮得率。

總黃酮得率 (%) = (提取液濃度 ×稀釋濃度×體積) /樣品干重。

式中:提取液濃度單位為mg·mL－1，體積單位為mL，樣品干重單位為g。

2 結(jié)果與分析

2.1 水浴法提取黃酮的最佳工藝條件

實驗結(jié)果 (表1)顯示，影響總黃酮提取得率因素的主次順序為 A>D>B>C，即溫度 >固液比 >提取時間>乙醇濃度。提取蘋果渣總黃酮的最佳工藝條件為A2B3C3D3，即水浴溫度70℃，乙醇濃度65%，提取時間2.0 h，固液比1∶25。此條件下測得總黃酮的得率為6.07%。

表1 水浴提取法正交實驗的極差分析結(jié)果

2.2 微波法提取總黃酮的正交優(yōu)化

表2顯示，影響總黃酮提取得率因素的主次順序為C>B>D，即乙醇濃度>提取時間>固液比。微波法提取蘋果渣總黃酮的最佳工藝條件為B2C1D3，即微波低火條件下，乙醇濃度55%，提取時間210 s，固液比 1∶25。測得總黃酮的得率為5.98%。

表2 微波法正交實驗的極差分析結(jié)果

3 小結(jié)

實驗結(jié)果證明，微波法提取蘋果渣黃酮與水浴法的得率相差不大，但從經(jīng)濟、節(jié)能、省時考慮，以微波法為優(yōu)。采用微波技術(shù)提取活性物質(zhì)具有萃取效率高、選擇性強、重現(xiàn)性好、節(jié)省時間、節(jié)省溶劑、節(jié)能、污染少等優(yōu)點，因此具有良好的應用前景。

［1］王晶，周禾.植物黃酮類化合物生物學功能及浸提純化［J］.中國飼料，2006(11):25－27.

［2］閻曉莉，楊中平，朱新華.蘋果渣的開發(fā)利用途徑 ［J］.農(nóng)機化研究，2002(4):175－177.

［3］李紅，張元湖.蘋果果實中總黃酮的提取方法優(yōu)化研究［J］.山東農(nóng)業(yè)大學學報:自然科學版，2003，34(4):471－474.

［4］張麗平，余曉琴.微波萃取技術(shù)在提取黃酮類化合物上的應用 ［J］.成都紡織高等?？茖W校學報，2006，3(23):13－16.

［5］呂麗爽，潘道東，周慶，等.微波對提取蘆蒿葉中黃酮類化合物的影響 ［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2003，29(2):97－98.