微波萃取法優(yōu)化枸杞類胡蘿卜素的提取工藝及其抗氧化活性研究

摘要：采用微波萃取法優(yōu)化枸杞中類胡蘿卜素的提取工藝，同時(shí)對(duì)枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素的含量及清除DPPH的能力進(jìn)行了測(cè)定。以β-胡蘿卜素為對(duì)照品，采用正交實(shí)驗(yàn)方法研究了微波萃取溫度、萃取時(shí)間、提取次數(shù)、固液比等對(duì)枸杞中類胡蘿卜素提取得率的影響。以清除DPPH自由基為指標(biāo)測(cè)定了枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素清除自由基的能力。得出枸杞類胡蘿卜素最佳提取工藝為微波萃取溫度50℃、提取時(shí)間5min、料液比1：20、萃取3次。枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素對(duì)DPPH的清除率IC50值為1.32mg/mL。說(shuō)明枸杞鮮果凍干制品中的類胡蘿卜素具有一定的抗氧化能力，且枸杞鮮果凍干工藝提取出的枸杞類胡蘿卜素含量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的烘干法，說(shuō)明真空冷凍技術(shù)對(duì)枸杞的活性成分類胡蘿卜素有很好的保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞：枸杞鮮果凍干制品 類胡蘿卜素 正交實(shí)驗(yàn) 抗氧化活性

中圖分類號(hào)：R285.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2014）12-0010-03

枸杞（Lycium Barbarum L.）是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥材，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有抗癌保肝、生精益氣、治虛安神、補(bǔ)腎養(yǎng)血、明目祛風(fēng)、益壽延年等功效[1]。傳統(tǒng)食用方式采用枸杞鮮果烘干或曬干，在制作過(guò)程中容易出現(xiàn)發(fā)霉、變黑而造成活性成分損失，因此也造成農(nóng)戶在烘干過(guò)程中采用硫熏。這樣熱風(fēng)烘干而成的枸杞子呈暗紅色、油果率高、甜度尚可、手感發(fā)黏，其中部分枸杞的表皮質(zhì)地硬化、縮干，很難吸水復(fù)原到原來(lái)的新鮮狀態(tài)，且硫熏后很多活性物質(zhì)損失，反倒不利于人體健康。隨著真空冷凍干燥技術(shù)的發(fā)展，凍干枸杞子能夠避免硫熏工藝，且能快速干燥，比較好地保留枸杞鮮果原有色澤，具有較高的甜度，其主要營(yíng)養(yǎng)成分同鮮果比較接近，可以最大限度地保留鮮枸杞果中原有的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)，而熱風(fēng)干燥的枸杞子品質(zhì)下降較多[2]。但近年來(lái)的研究均未對(duì)枸杞鮮果凍干品進(jìn)行較全面的研究，鮮果凍干品中有效成分枸杞多糖、枸杞黃酮及枸杞類胡蘿卜素這幾類代表性成分的含量及抗氧化活性與枸杞干果的差別均未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，因此本文采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化枸杞中類胡蘿卜素的提取工藝，測(cè)定了枸杞鮮果凍干品中類胡蘿卜素的含量中，并以清除DPPH為指標(biāo)測(cè)定枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素的抗氧化能力，以期為枸杞鮮果的發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

枸杞，產(chǎn)自寧夏中寧縣，由寧夏百瑞源公司提供。

β-胡蘿卜素（購(gòu)自成都曼斯特生物科技有限公司）、石油醚（60-90℃）、乙醇、丙酮均為國(guó)產(chǎn)分析純。T6-紫外分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）；ME3000微波合成萃取儀（上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 不同提取方法的比較

依照文獻(xiàn)中[4]優(yōu)化的方法精密稱取枸杞粗粉1g，用石油醚-丙酮（7：3）為溶劑，料液比（1：20），50℃水浴回流3次，每次1小時(shí)，抽濾，合并濾液，定容至50ml棕色容量瓶，低溫避光保存，作為供試液備用，450nm的波長(zhǎng)下測(cè)吸光度值。

微波萃取法精密稱取枸杞粗粉1g，用石油醚-丙酮（7：3）為溶劑，料液比（1：20），微波萃取5分鐘，火力400w，抽濾，合并濾液，定容至50ml棕色容量瓶，作為供試液備用，450nm的波長(zhǎng)下測(cè)吸光度值。

1.2.2 微波萃取的正交實(shí)驗(yàn)

選擇微波萃取溫度（A）、微波萃取時(shí)間（B）、料液比（C）、萃取次數(shù)（D）四個(gè)因素為考察因素，每個(gè)因素選擇3個(gè)水平，對(duì)枸杞中類胡蘿卜素的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，正交試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。

1.2.3 不同干制方法枸杞中類胡蘿卜素的含量

精密稱取枸杞鮮果凍干粉、廠家烘干枸杞、實(shí)驗(yàn)室烘干枸杞、鮮果果漿、果汁凍干粉5種樣品各1g，依正交試驗(yàn)最佳工藝制得供試液備用，450nm的波長(zhǎng)下測(cè)吸光度值。

1.2.4 枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素對(duì)DPPH自由基的清除作用

取1.2.3項(xiàng)下的廠家烘干枸杞、實(shí)驗(yàn)室烘干枸杞及鮮果凍干粉的供試液各1mL與濃度為5×10-5moL/L的DPPH溶液2mL先后加入同一比色皿中，搖勻，在黑暗中放置20min，以無(wú)水乙醇溶液為空白在517nm處測(cè)定其吸光度A。根據(jù)下列公式計(jì)算枸杞提取液對(duì)DPPH的抑制率，即

式中：A0為未加樣DPPH溶液的空白吸光度；Ai為加樣后DPPH溶液的吸光度；Aj為樣品溶液自身的吸光度。公式中引入Aj是為了消除樣品溶液本身顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同提取方法對(duì)枸杞中類胡蘿卜素含量的影響

從表2的結(jié)果分析可知，在同批枸杞樣品的條件下，用微波萃取法提取枸杞中的類胡蘿卜素含量?jī)?yōu)于文獻(xiàn)方法，且用時(shí)較短，故選擇微波萃取法作為樣品提取方法。

2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

以β-胡蘿卜素的含量為考察指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)微波萃取次數(shù)（A）、萃取時(shí)間（B）、微波萃取溫度（C）、料液比（D）四個(gè)因素對(duì)提取枸杞類胡蘿卜素含量的影響，L9（34）正交試驗(yàn)安排及直觀分析結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3的結(jié)果分析可知，當(dāng)微波萃取溫度50℃、萃取時(shí)間5min、料液比1：20、萃取三次時(shí)枸杞中類胡蘿卜素的提取效果最好。

2.3 枸杞不同干制方法中類胡蘿卜素的含量比較結(jié)果

從表4的結(jié)果分析可知，枸杞鮮果凍干制品中含有類胡蘿卜素的量最多，說(shuō)明烘干過(guò)程中會(huì)使枸杞類胡蘿卜素成分損失，且類胡蘿卜素屬脂溶性成分，多存在于枸杞籽中，所以在鮮果果漿和果汁凍干粉中類胡蘿卜素的含量都大大減少。

2.4 枸杞不同干制方法中類胡蘿卜素對(duì)DPPH的清除能力結(jié)果的比較

從圖1的結(jié)果分析可知，通過(guò)IC50來(lái)測(cè)定枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素對(duì)DPPH的清除能力，樣品濃度越小，表明其清除能力越強(qiáng)，枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素具有一定的抗氧化能力，對(duì)DPPH有一定的清除作用，但其清除能力不如維生素C，且清除能力不如烘干制品，推測(cè)枸杞中脂溶性提取物中抑制自由基的成分應(yīng)不僅僅是類胡蘿卜素成分，在烘干過(guò)程中發(fā)生了成分的變化，轉(zhuǎn)化為其他極性相似活性較強(qiáng)的成分，該成分具有一定的清除DPPH自由基作用，需要進(jìn)一步研究。

3 結(jié)語(yǔ)

采用正交試驗(yàn)對(duì)枸杞中類胡蘿卜素提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得到微波萃取最佳工藝條件為：微波萃取溫度50℃，提取溶劑石油醚-丙酮（7：3），萃取3次，提取時(shí)間5分鐘，料液比（1：20）提取枸杞中類胡蘿卜素提取效果最佳。同批枸杞中枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于廠家烘干制品及實(shí)驗(yàn)室烘干制品，說(shuō)明枸杞鮮果凍干工藝可以很好的保護(hù)枸杞鮮果的活性成分。

同時(shí)通過(guò)對(duì)枸杞中類胡蘿卜素DPPH清除能力的測(cè)定，得出枸杞中類胡蘿卜素具有一定的抗氧化能力，其IC50為1.32mg/mL。進(jìn)一步驗(yàn)證了提取枸杞鮮果凍干制品中類胡蘿卜素作為抗氧化活性物質(zhì)具有很好的生產(chǎn)前景，為寧夏枸杞深加工及提供新產(chǎn)品提供了理論依據(jù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

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