微波輔助法提取藤茶黃酮工藝優(yōu)化

賓冬梅 易誠(chéng) 顏彩虹

摘要 [目的]提高藤茶中總黃酮提取率。[方法]以藤茶為原料，以水為溶劑，采用微波輔助提取的方式，研究了浸提溫度、浸提時(shí)間、微波輔助加熱時(shí)間、微波加熱功率4個(gè)單因素對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響，并在單因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)得到藤茶總黃酮提取的最佳工藝條件。[結(jié)果]在100 ℃的溫度下浸提時(shí)間60 min，中高檔微波加熱120 s的條件下，藤茶總黃酮的得率最高。[結(jié)論]優(yōu)化微波輔助法工藝能提高藤茶黃酮提取率。

關(guān)鍵詞 藤茶；總黃酮；微波輔助提取；工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào) S567 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）27-09320-02

Optimization of Microwaveenhanced Extraction of Total Flavonoids from Ampelopsis grossedentata

BIN Dongmei， YI Cheng， YAN Caihong

（Department of life science， Hengyang Normal University，Hengyang，Hunan，421002）

Abstract [Objective] The research aimed to improve the extraction rate of total flavone in Ampelopsis grossedentata. [Method]Taking Ampelopsis grossedentata as raw materials and water as solvent， the impact of the extraction temperature， extraction time， microwaveassisted heating time， microwave heating power of 4 single factors on extraction rate of total flavone were studied by microwave assisted extraction method，and orthogonal experiment optimum conditions of extracting total flavone from Ampelopsis grossedentata on the basis of single factor.[Result]The temperature at 100 ℃ under the extraction time 60 min， highgrade microwave heating under 120 s conditions， the Ampelopsis grossedentata flavonoids was the highest. [Conclusion] Optimization of microwaveenhanced extraction can improve extraction rate of total flavonoids from Ampelopsis grossedentata.

Key words Ampelopsis grossedentata；Total flavonoids；Microwaveenhanced extraction；Technology optimization

藤茶是葡萄科蛇葡萄屬中的一種野生木質(zhì)落葉藤本植物，俗稱白茶、山甜茶、藤婆茶等^[1]，學(xué)名為顯齒蛇葡萄（Ampelopsis grossedentata）。我國(guó)廣西、湖南等省區(qū)的瑤族、壯族人民常用其幼嫩莖葉入茶，夏天泡茶，數(shù)日不餿，有“神茶”之稱^[2]，人們還將其制成保健茶，用于治療胃熱嘔吐、咽喉腫痛、感冒發(fā)熱等癥。藤茶廣泛分布于我國(guó)湖南、湖北、云南、貴州、廣東、廣西、福建等地，野生貯藏量大，為可以直接利用的野生植物資源。經(jīng)化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn)，藤茶富含黃酮類物質(zhì)，有效部位總黃酮含量達(dá)40%左右，其中二氫楊梅素含量高達(dá)27%^[3]。黃酮類化合物廣泛存在于植物界，大量研究證明，其具有抗自由基、抗氧化、抗癌、抗菌、抗過(guò)敏、抗炎癥等多種生理活性及藥理作用，且無(wú)毒，對(duì)人類多種疾病的防治有重要意義^[4-7]。在此，筆者以藤茶為原料，以水為溶劑，采用微波輔助提取的方式，研究了浸提溫度、浸提時(shí)間、微波輔助加熱時(shí)間、微波加熱功率4個(gè)單因素對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響，并在單因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)得到藤茶總黃酮提取的最佳工藝條件。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 藤茶，市售，產(chǎn)地為衡陽(yáng)市衡東縣。

1.2 試驗(yàn)試劑

無(wú)水氯化鋁（分析純）、HCl、AlCl₃溶液（實(shí)驗(yàn)室自制）、二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品（分析純）、蒸餾水（實(shí)驗(yàn)室自制）。

1.3 試驗(yàn)用具

各種大小的燒杯、錐形瓶、試劑瓶、移液管、膠頭滴管、定容瓶、洗耳球、比色皿、離心管、試管架、剪刀、玻璃棒、布氏漏斗、分液漏斗、濾紙、標(biāo)簽紙。

1.4 試驗(yàn)設(shè)備

真空干燥箱、粉碎機(jī)（JFSD100II，上海嘉定糧油儀器有限公司）、分析天平、電子萬(wàn)用爐（天津市泰斯特儀器有限公司）、恒溫水浴鍋（HHS，江蘇國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠）、微波爐（WP800TL23K3）、循環(huán)水式多用真空泵（SHBIII，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司）、低壓抽濾器、紫外可見(jiàn)721型分光光度計(jì)。

1.5 試驗(yàn)方法

1.5.1 材料的處理。

先將采購(gòu)回來(lái)的藤茶用水清洗，除去葉片表面的塵埃和油脂類物質(zhì)，自然晾干。待干燥完全后，選取無(wú)霉?fàn)€變質(zhì)的藤茶先用剪刀初步剪碎，然后放入粉碎機(jī)粉碎，過(guò)篩，備用。

1.5.2 紫外分光光度法測(cè)定藤茶總黃酮的含量。

1.5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定^[8]。

精密吸取對(duì)照品溶液0.25、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 ml分別置于10 ml容量瓶中，于290 nm處測(cè)定吸收度。以對(duì)照品濃度為橫坐標(biāo)、吸收度為縱坐標(biāo)，回歸方程為y=55.773x-0.072 7，R=0.995（n=2）。

1.5.2.2 藤茶總黃酮提取單因素試驗(yàn)^[9]。

精密稱定藤茶5 g，置于錐形瓶中，以料液比1∶30加入蒸餾水，在指定溫度下恒溫水浴浸提指定時(shí)間后，再放入微波爐中，在指定功率下加熱相應(yīng)時(shí)間，得水提液，趁熱過(guò)濾，將濾液轉(zhuǎn)至500 ml容量瓶中，用蒸餾水定容，再吸取1 ml置于10 ml容量瓶中，備用。

1.5.2.3 藤茶總黃酮提取正交試驗(yàn)。

在單因素的基礎(chǔ)上，采用L₉（3⁴）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化藤茶中總黃酮的提取工藝，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 不同浸提溫度對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響。

稱取5 g藤茶粉末，以料液比1∶30加入150 ml水，分別在60、80、100 ℃下進(jìn)行恒溫水浴浸提，浸提15 min，再放入微波爐中，在中檔微波功率下提取60 s后，趁熱抽濾，洗滌。取濾液，并立即用水定容至500 ml，再吸取1 ml置于10 ml容量瓶中，于290 nm處測(cè)定吸收度，記錄并處理數(shù)據(jù)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在60、80、100 ℃浸提溫度下，藤茶中總黃酮提取率分別為18.60%、2889%、3319%?？梢?jiàn)，隨著溫度的升高，浸提物含量呈上升的趨勢(shì)，在100 ℃時(shí)有最大值。藤茶中總黃酮的提取是借助分子擴(kuò)散和對(duì)流擴(kuò)散完成的。升高溫度，會(huì)加快分子的擴(kuò)散速度，從而影響提取過(guò)程。且隨著提取溫度的升高，溶劑對(duì)黃酮的溶解能力增大，從而改變黃酮類的溶解平衡，提高了提取率。因此，選取100 ℃為提取溫度，可以最大量地得到黃酮類物質(zhì)，同時(shí)也方便控制提取溫度。

2.1.2 不同浸提時(shí)間對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響。

稱取5 g藤茶粉末，以料液比1∶30加入150 ml水，在80 ℃下恒溫水浴浸提15、30、45 min后，再放入微波爐中，在中檔微波功率下提取60 s后，趁熱抽濾，洗滌，濾液立即用水定容至500 ml，再吸取1 ml置于10 ml容量瓶中，于290 nm處測(cè)定吸收度，記錄并處理數(shù)據(jù)。

結(jié)果表明，隨著浸提時(shí)間的增加，藤茶浸出物含量呈上升趨勢(shì)，在15～30 min階段，上升最顯著，在15、30 min浸提時(shí)間下，藤茶總黃酮提取率分別為2889、3220%。浸出物黃酮總含量隨時(shí)間的增加也呈不斷上升的趨勢(shì)，其中以45 min時(shí)最高，其浸出率達(dá)35.06%。

但達(dá)到一定時(shí)間后，隨著固液比逐漸變小，提取速率減慢，繼續(xù)延長(zhǎng)提取時(shí)間，固液之間達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。且高溫對(duì)二氫楊梅素的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響，故選取30 min為最適提取時(shí)間。

2.1.3 不同微波加熱功率對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響。

稱取5 g藤茶粉末，以料液比1∶30加入150 ml水，在80 ℃下恒溫水浴浸提15 min后，放入微波爐中，分別在中檔、中高檔、高檔微波功率下提取60 s后，趁熱抽濾，洗滌，濾液立即用水定容至500 ml，再吸取1 ml置于10 ml容量瓶中，于290 nm處測(cè)定吸收度，記錄并處理數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中檔、中高檔、高檔3種微波加熱功率下藤茶總黃酮提取率分別為2889%、36.32%、35.42%，可見(jiàn)，當(dāng)微波功率在中檔到中高檔之間時(shí)，總黃酮的得率開(kāi)始緩慢上升，相對(duì)較穩(wěn)定，當(dāng)微波功率大于中高檔時(shí)，總黃酮的得率開(kāi)始下降。研究表明，微波頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相關(guān)聯(lián)^[10]。微波功率越大，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，提取效率相對(duì)較高；當(dāng)微波功率過(guò)大時(shí)，活性分子運(yùn)動(dòng)過(guò)于劇烈，可能導(dǎo)致活性物質(zhì)間發(fā)生副作用。

此外，提取溫度的瞬間升高，使溶液爆沸導(dǎo)致總黃酮和水浸出物損失，故導(dǎo)致了高檔功率下黃酮提取率的下降。因此選擇合適功率的加熱才能使溫度不至于升高過(guò)快，而又得到較高的提取率。此試驗(yàn)以中高檔加熱時(shí)總黃酮的得率最理想，故選取中高檔為最適條件。

2.1.4 不同微波加熱時(shí)間對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響。

稱取5 g藤茶粉末，以料液比1∶30加入150 ml水，在80 ℃下恒溫水浴加熱浸提15 min后，再放入微波爐中，在中檔微波功率下分別提取30、60、90 s后，趁熱抽濾，洗滌，濾液立即用水定容至500 ml，再吸取1 ml置于10 ml容量瓶中，于290 nm處測(cè)定吸收度，記錄并處理數(shù)據(jù)。

結(jié)果表明，30、60、90 s的微波加熱時(shí)間對(duì)黃酮的提取率分別為26.78%、2889%、3613%，可見(jiàn)水浸出物得率隨著時(shí)間的增加呈上升趨勢(shì)，且在30～90 s的范圍內(nèi)，上升幅度最大，但總黃酮含量隨時(shí)間的延長(zhǎng)先增加后減少，其中以90 s時(shí)最高。這可能是因?yàn)樵谖⒉訜徇^(guò)程中，電磁波會(huì)滲透進(jìn)入藤茶中，直接把能量傳播到茶葉內(nèi)部，使之瞬間加熱，溶解藤茶中的黃酮類物質(zhì)，使其從藤茶中溶解出來(lái)，這樣不僅大大縮短加熱時(shí)間，更保證了黃酮的質(zhì)量。但加熱時(shí)間太短，黃酮浸出不充分，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，黃酮易遭致破壞而降低。

2.2 藤茶總黃酮提取條件優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，L₉（3⁴）正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)如表1所示。

從表2可以看出，在影響藤茶提取率的各因素中，浸提時(shí)間對(duì)提取的影響最大，微波功率影響最小，影響順序依次為D>C>A>B，試驗(yàn)中A₃B₂C₁D₃組合的最高提取率達(dá)37.45%，以各影響因素的最佳水平組合A₃B₂C₃D₃進(jìn)行2次提取試驗(yàn)，提取率為3872%。

取液工藝優(yōu)化，結(jié)果表明，以水作溶劑，物料比為1∶30的條件下，采用微波輔助提取，即浸提溫度為100 ℃、浸提時(shí)間為60 min、微波加熱時(shí)間為120 s、微波功率為中高檔的，在此條件下提取的藤茶提取液中，總黃酮的提取率最高，可達(dá)3872%。

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