白刺果皮中原花青素的提取工藝

宋永朋，張東，林輝

（青海省輕工業(yè)研究所，青海 西寧 810001）

白刺果皮中原花青素的提取工藝

宋永朋，張東，林輝

（青海省輕工業(yè)研究所，青海 西寧 810001）

采用微波輔助超聲波提取法從白刺果皮中提取原花青素。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出提取白刺果皮中原花青素的最佳工藝條件，原花青素的提取率為11.58 mg/g。

白刺果皮；原花青素；提取

原花青素，簡(jiǎn)稱OPC，是一種有著特殊分子結(jié)構(gòu)的植物類黃酮，是目前國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑，其抗氧化活性是VC的20倍，VE的50倍[1]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)葡萄籽和海松皮等原花青素的研究開發(fā)相對(duì)集中，過(guò)度開發(fā)可能造成資源的限制和破壞，因此尋找替代原花青素資源相當(dāng)重要[2]。白刺為蒺藜科白刺屬植物，多分布于干旱荒漠地區(qū)的旱生、耐鹽、喜沙的野生灌木，素有“沙漠櫻桃”之稱，其果皮和種仁均含有一定量的原花青素，本研究提供了一種從白刺果皮中提取原花青素的方法。

1 材料

1.1 原料

白刺果皮：采自青海柴達(dá)木地區(qū)的白刺果經(jīng)榨汁后的果皮。

1.2 儀器

TU-1800spc紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器廠；SB-5200DT超聲儀：寧波新芝生物科技股份有限公司；EV025L-C7微波爐：美的微波爐電器制造有限公司等。

1.3 試劑

石油醚、無(wú)水乙醇、甲醇：天津紅巖試劑廠；氯化鈉：廊坊鵬彩精細(xì)化工有限公司；兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品：美國(guó)西格瑪公司；試劑均為分析純（AR級(jí)）。

2 方法

2.1 白刺果皮中原花青素的提取流程

白刺果皮→清洗→低溫干燥→粉碎過(guò)篩→脫脂→低溫干燥→微波輔助提取→超聲波提取→粗濾→除雜→精濾→減壓濃縮→真空干燥→成品

2.2 白刺果皮的前處理

前處理包括白刺果皮的清洗、干燥、粉碎過(guò)篩和脫脂。

2.3 白刺果皮中原花青素的提取

2.3.1 微波輔助提取

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，按一定的料液比加入乙醇溶液，在微波爐中提取。由于微波具有穿透能力，可以直接與樣品中有關(guān)物質(zhì)分子或分子中的某個(gè)基團(tuán)作用，被微波作用的分子或基團(tuán)，很快與整個(gè)樣品基體或其大分子上的周圍環(huán)境分離開，從而使分離速度加快并提高提取率[3]。

2.3.2 超聲提取

樣品經(jīng)微波提取后迅速放入超聲儀提取。超聲波能在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導(dǎo)致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長(zhǎng)和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率[4]。

2.4 白刺果原花青素含量的測(cè)定

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1 mg/mL的兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液，以試劑空白為參比液，用鹽酸-香草醛法[5]在500 nm處測(cè)定吸光值，以吸光度（A）對(duì)兒茶素濃度（C）進(jìn)行線性回歸分析。

2.4.2 含量測(cè)定

樣品測(cè)定按照標(biāo)準(zhǔn)曲線法，以試液空白為參比，根據(jù)回歸方程計(jì)算其含量。

3 結(jié)果

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

按上述方法得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1。在0.03 mg～0.10 mg的范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

圖1 兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Catechin standard curve

3.2 單因素試驗(yàn)

溫度會(huì)引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的變化，從而影響原花青素的提取率。隨著提取溫度的提高，原花青素的提取率逐步提高。當(dāng)提取溫度達(dá)到60℃之后，原花青素的提取效果趨于平緩，可能是高溫破壞了原花青素的間苯二酚結(jié)構(gòu)，故實(shí)驗(yàn)中選取提取溫度為60℃。

3.2.1 溶劑濃度對(duì)提取效果的影響

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，加入不同濃度的乙醇溶液進(jìn)行提取，結(jié)果見圖2?？芍?，乙醇濃度對(duì)提取效果影響較大，隨著乙醇濃度的增加，白刺果皮原花青素的提取率明顯提高，但當(dāng)乙醇濃度達(dá)到60%之后，原花青素提取率增加緩慢，因此應(yīng)選用乙醇濃度為60%。

3.2.2 料液比對(duì)提取效果的影響

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，按不同的料液比加入乙醇溶液提取。結(jié)果見圖3。

圖2 乙醇濃度對(duì)提取效果的影響Fig.2 The faction of ethanol concentration to extraction effect

圖3 料液比對(duì)提取效果的影響Fig.3 The faction of liquid materials to extraction effect

由圖3可見，隨著料液比的提高，原花青素的提取率也逐步提高，但當(dāng)料液比達(dá)到1:10之后，原花青素的提取率趨穩(wěn)定，且料液比繼續(xù)增加時(shí)提取率略有下降。一般料液比過(guò)大會(huì)造成溶劑浪費(fèi)，且會(huì)增加回收成本，綜合考慮應(yīng)選取料液比為1:10（g/mL）。

3.2.3 微波功率對(duì)提取效果的影響

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，按1:10（g/mL）的比例加入60%的乙醇溶液，在不同的微波功率下提取。結(jié)果見圖4。

圖4 微波功率對(duì)提取效果的影響Fig.4 The faction of microwave power to extraction effect

圖4表明，微波功率對(duì)原花青素的提取率影響較小，所以試驗(yàn)中選取微波功率為500 W。

3.2.4 微波輔助提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，按1:10（g/mL）的料液比加入60%的乙醇溶液在微波爐中提取。結(jié)果見圖5。可知，微波提取時(shí)間對(duì)提取效果影響較大，隨著微波提取時(shí)間的增大，白刺果皮原花青素的提取率隨之增加，但當(dāng)微波提取時(shí)間超過(guò)80 s時(shí)，原花青素提取率反而下降，因此應(yīng)選用微波提取時(shí)間為80 s。

圖5 微波輔助提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響Fig.5 The faction of microwave-assisted extraction time to extraction effect

3.2.5 超聲提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，按料液比為1:10（g/mL）的比例加入60%的乙醇溶液。超聲提取。結(jié)果見圖6。

圖6 超聲提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響Fig.6 The faction of ultrasonic extraction time to extraction effect

由圖6可見，隨著超聲提取時(shí)間的延長(zhǎng)，原花青素提取率有明顯的上升。當(dāng)超過(guò)20 min后，提取率趨于恒定且略有下降。這可能是由于超聲提取達(dá)到一定程度會(huì)導(dǎo)致物料的纖維素網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松散，使得原花青素進(jìn)入纖維素結(jié)構(gòu)中而不易浸出。

3.2.6 提取次數(shù)對(duì)提取效果的影響

稱取已處理的白刺果皮干粉10 g，以1:10（g/mL）的料液比加入60%乙醇溶液提取。濾渣再加入等量乙醇提取。重復(fù)提取6次，結(jié)果見表1。

表1 提取次數(shù)對(duì)提取效果的影響Table 1 The faction of extraction times to extraction effect

由表1可知，第4次以后的提取量已經(jīng)很低，考慮到工作量及溶劑成本等因素，本試驗(yàn)確定提取最佳次數(shù)為3次。

3.3 正交試驗(yàn)

為研究不同條件對(duì)原花青素得率的綜合影響，減少成本，正交試驗(yàn)固定提取1次。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定乙醇濃度、料液比、微波輔助提取時(shí)間及超聲提取時(shí)間等因素進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，具體因素及水平見表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 The table of factors level of orthogonal test

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析Table 3 The table of results and analysis of orthogonal test

從表3的正交試驗(yàn)可看出，影響白刺果皮原花青素提取率的因素順序?yàn)椋篈（乙醇濃度）＞B（料液比）＞D（微波提取時(shí)間）＞C（超聲提取時(shí)間）。最優(yōu)因素水平組合為 A2B2C2D3，即在 60 ℃時(shí)，按 1:10（g/mL）的料液比加入60%乙醇溶液，在500 W下，微波輔助提取80 s，再超聲提取20 min。

4 結(jié)論

用微波輔助超聲波提取法提取白刺果皮原花青素，經(jīng)優(yōu)化試驗(yàn)確定最佳提取條件為：在60℃時(shí)，按1:10（g/mL）的料液比加入 60%的乙醇溶液，在 500 W下，微波輔助提取80 s，再超聲提取20 min，提取率可達(dá)到11.58 mg/g，共提取3次。

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Extraction Process Research of Proanthocyanidin from Nitraria Tangutorum Peel

SONG Yong-peng,ZHANG Dong,LIN Hui
（Qinghai Industrial Institutent,Xining 810001,Qinghai,China）

Using microwave aided by ultrasonic wave extraction from Nitraria tangutorum extract procyanidins,conclued the best technological conditions of extraction proanthrocyanidins from Nitraria tangutorum peel by single factor experiment and orthogonal experiment.The yield of rapeseed proanthrocyanidins was 11.58 mg/g.

Nitraria tangutorum peel;proanthrocyanidins;extraction

宋永朋（1986—），男（漢），助理研究員，本科，研究方向：食品研發(fā)。

2011-12-30