花生紅衣中單寧的提取

賈欣欣，汪澄，梁雨荷，段旭寧

（北京城市學(xué)院生物醫(yī)藥學(xué)部，北京100094）

花生是一種高營(yíng)養(yǎng)的食品，含有蛋白質(zhì)25%～36%，脂肪 40%，還有豐富的 VB2，VA，VD和 VE，還有鈣和鐵等，是100多種食品的重要原料[1]。花生紅衣是花生產(chǎn)品的副產(chǎn)物，我國(guó)每年都能產(chǎn)生約600 t，除了少量用于制藥外，其余都用作飼料[2]。有資料報(bào)道花生紅衣中含有大量的單寧，具有抗氧化和阻礙蛋白質(zhì)糖化反應(yīng)的作用[3]。

單寧是指植物體內(nèi)產(chǎn)生的，能使生皮成革的復(fù)雜多酚，即鞣質(zhì)。它能使生物堿、明膠及其他蛋白質(zhì)沉淀。單寧廣泛存在于植物體的葉、殼、果肉及樹皮中，不同原料中的單寧，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有很大差異，性質(zhì)也不完全相同，但它們都是多酚類衍生物，因而具有較強(qiáng)的生理活性和一系列獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，可廣泛用于醫(yī)藥、食品、皮革及印染工業(yè)[4]。對(duì)于植物單寧已有大量基礎(chǔ)和應(yīng)用研究工作，目前國(guó)內(nèi)外主要從含有單寧的天然植物及植物蟲癭五倍子中采用水或其它溶劑提取[5]。

有關(guān)于花生紅衣中單寧的提取工藝尚未見報(bào)道。本文利用正交試驗(yàn)方法對(duì)花生紅衣中單寧的提取工藝進(jìn)行了探討，為花生紅衣中單寧的應(yīng)用提供理論依據(jù)，同時(shí)為花生的綜合利用開辟一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

洗凈、晾干的花生紅衣。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 儀器

雷茲PHSJ-4F型PH計(jì)：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；sp-2000UV型分光光度計(jì)：尤尼柯上海儀器有限公司；50 mL容量瓶；DZKW-4恒溫水浴鍋：上海恬恒儀器有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水式真空抽濾泵：上海衛(wèi)凱儀器設(shè)備有限公司。

1.2.2 試劑

1%FeCl3溶液、0.05%碳酸鈉溶液、甲醇、乙醇、丙酮、單寧標(biāo)準(zhǔn)溶液、磷酸、無水碳酸鈉、F-D試劑，均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

花生紅衣中的單寧物質(zhì)，極易溶于有機(jī)溶劑，利用其在有機(jī)溶劑中的高度溶解性，使用浸提抽濾等提取方法，將單寧溶出。

提取工藝流程如下：

花生紅衣→研碎→浸提→過濾→濾液→濃縮→離心→定量

1.3.1 工藝操作過程

將洗凈、烘干的花生紅衣于研缽中研碎，稱取適量研碎的花生紅衣，加入提取液，水浴加熱；布氏漏斗抽濾，收集濾液，將濾渣加入相同量的提取液，第二次提取抽濾，將2次濾液合并，加熱濃縮溫度低于80℃，將濃縮后的濾液以 3000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液。稀釋后加FeCl3溶液，在340 nm處測(cè)得吸光度，根據(jù)單寧的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算單寧的提取量。

1.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)

分別選取提取劑、料液比、提取溫度、提取時(shí)間4個(gè)影響因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。

1.3.3 正交試驗(yàn)

為了驗(yàn)證各單因素間的相互作用效果，選用料液比、提取時(shí)間、提取溫度3個(gè)因素進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 最佳波長(zhǎng)的選擇

使用標(biāo)準(zhǔn)單寧配制濃度為0.5 mg/ml的單寧標(biāo)準(zhǔn)溶液，量取0.8 mL于50 mL容量瓶中，加入0.5 mL FeCl3（1%）加水定容至50 mL，測(cè)定不同波長(zhǎng)下的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)作圖，確定單寧標(biāo)準(zhǔn)溶液的最佳波長(zhǎng)。

圖1 單寧標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收光譜圖Fig.1 Absorption spectra of standard tannin solution

2.2 單寧工作曲線的繪制

使用標(biāo)準(zhǔn)單寧配制濃度為0.5 mg/mL的單寧標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別量取單寧標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，各加入0.5 mL FeCl3（1%）溶液加水定容至50 mL，充分混勻，在340 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以單寧溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到單寧標(biāo)準(zhǔn)曲線。

圖2 單寧的工作曲線Fig.2 The working curve of tannin

2.3 提取試劑對(duì)單寧提取率的影響

分別選用水、甲醇、乙醇、丙酮作為提取劑，對(duì)花生紅衣的單寧進(jìn)行提取。結(jié)果見表1。

表1 不同溶劑對(duì)單寧提取量的影響Table 1 Different solvents on the extraction of tannin influence

從表1可以看出，乙醇作為提取劑，單寧含量較高。

2.4 料液比對(duì)單寧提取率的影響

以乙醇作為提取劑，設(shè)置不同的料液比，提取花生紅衣中的單寧，結(jié)果見表2。

表2 不同料液比對(duì)單寧提取量的影響Table 2 Different ratio of liquid and material on the extraction of tannin influence

由表2看出，料液比在1∶30 g/mL時(shí)提取量最高。故選擇料液比為1∶30 g/mL。

2.5 溫度對(duì)單寧提取率的影響

選擇乙醇作為提取劑，在料液比為1∶30 g/mL的條件下，在適宜的溫度范圍內(nèi)，設(shè)置不同的溫度提督，分別進(jìn)行提取，結(jié)果如表3。

由表3可知，溫度在40℃時(shí)，提取液中單寧含量最高。因此，選擇提取溫度為40℃。

2.6 提取時(shí)間對(duì)單寧提取率的影響

實(shí)驗(yàn)設(shè)定不同的回流時(shí)間，提取工藝如1.3.1。結(jié)果見表4。

表3 提取溫度對(duì)單寧提取量的影響Table 3 Different temperature on the extraction of tannin influence

表4 提取時(shí)間對(duì)單寧提取量的影響Table 4 Different extraction time on the extraction of tannin influence

從表4可知，雖浸提時(shí)間的增加，單寧含量增加，5 h后增加不大，隨后逐漸降低，說明5 h已將單寧浸提出。長(zhǎng)時(shí)間浸提使單寧含量下降，是由于單寧復(fù)合物在該條件下發(fā)生變化。所以根據(jù)提取基物的不同可選擇經(jīng)濟(jì)合理的時(shí)間。

2.7 正交試驗(yàn)

選取對(duì)單寧得率影響較大的料液比、提取時(shí)間、提取溫度進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)。結(jié)果及極差分析見表5和表6。

表5 因素與水平表Table 5 Factors and levels

由表5和表6可知，所定的3個(gè)因子通過方差分析：

FA=44.5 FB=2.82 FC=0.18

F0.10（2.2）=9.00F0.05（2.2）=19.0F0.01（2.2）=99.0

因素的顯著性檢驗(yàn)：

F0.01（2.2）＞FA＞F0.05（2.2）；FB＜F0.1；FC＜F0.1

得出：A顯著，B、C不顯著。即料液比對(duì)產(chǎn)品的得率影響最大，其它因素影響相對(duì)較小?；ㄉt衣中最佳提取工藝條件為：料液比1∶30，提取時(shí)間5 h，提取溫度50℃。

表6 L9（33）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 L9（33）multi-factors orthogonal test

2.8 最佳提取工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

為了驗(yàn)證最佳工藝條件需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，即在最佳工藝條件下提取3批花生紅衣中單寧，單寧含量分別為 0.330、0.331、0.332 mg/g，平均值為 0.331 mg/g，（RSD=0.30%），表明該優(yōu)化條件穩(wěn)定有效。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了提取劑、提取溫度、料液比、提取時(shí)間等因素對(duì)從花生紅衣中提取單寧的影響，確定最佳工藝條件為采用無水乙醇作為提取劑，保持50℃的恒溫回流，時(shí)間為5 h，料液比為1∶30 g/mL的提取結(jié)果最佳。該提取方案工藝穩(wěn)定有效，為進(jìn)一步合理開發(fā)花生紅衣中的單寧提供參考數(shù)據(jù)。

[1] 白永連,邱峰,謝銀堂.花生紅衣中紅色素提取工藝的優(yōu)化研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(6)：190-192

[2] 霍婷,楊惠玲,薛文通,等.花生紅衣色素的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2008,29(11)：289-295

[3] 亦森.花生皮生理活性[J].糧食與油脂,2001(4)：44-45

[4] 趙立.香蕉皮單寧的提取及抑菌活性研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(6)：369-371

[5] 王川,李光輝.葡萄籽中單寧的提取研究[J].食品研究與開發(fā),2006,27(10)：25-27