雙水相-勻漿萃取法提取芒果核多酚工藝研究

劉曉芳,劉滿紅,張榮來,黃桂文

(1.云南民族大學 云南省生物高分子功能材料工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650500; 2.云南民族大學 民族藥資源化學國家民委-教育部重點實驗室,云南 昆明 650500)

雙水相-勻漿萃取法提取芒果核多酚工藝研究

劉曉芳1,2,劉滿紅1,2,張榮來1,2,黃桂文1,2

(1.云南民族大學 云南省生物高分子功能材料工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650500; 2.云南民族大學 民族藥資源化學國家民委-教育部重點實驗室,云南 昆明 650500)

以芒果核為原料,采用勻漿與丙醇-硫酸銨雙水相對芒果多酚的提取工藝進行了研究.結(jié)果表明：提取芒果核仁中多酚類物質(zhì)的最佳提取條件為:丙醇體積分數(shù)60%， 硫酸銨用量0.35 g/mL,勻漿時間10 min,料液比1∶10.

芒果多酚;雙水相分離;提取條件

植物多酚(plant polyphenol) 是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的多酚類物質(zhì),在植物中的含量僅次于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,主要存在于植物的皮、根、木、葉、果中.植物多酚結(jié)構(gòu)復雜,化學性質(zhì)活潑,分子量較大且分布范圍較寬,可與蛋白質(zhì)、生物堿、多糖結(jié)合,具有還原性和捕捉自由基的活性等,近年來,國內(nèi)外對多酚類物質(zhì)的研究十分活躍,大量研究表明,多酚類物質(zhì)具有抗氧化、清除自由基、抑制腫瘤、抗誘變、降低毛細血管通透性、改善人體微循環(huán)等多種藥理作用[1].

芒果是一種營養(yǎng)豐富,色、香、味俱全的熱帶水果.我國芒果產(chǎn)量較大,除鮮食外主要用于加工芒果干、果凍等,在加工過程中占芒果總重40%左右的果皮和果核一般被丟棄或用作飼料,而果皮和果核等副產(chǎn)物中含有大量的可被利用的多酚類化合物[2],從芒果副產(chǎn)物中提取分離多酚類物質(zhì),對提高芒果的附加值和利用率,避免資源浪費和環(huán)境污染都具有十分重要的意義.但有關(guān)芒果核多酚研究鮮見報道，植物多酚提取方法有溶劑浸提法、微波萃取法、超聲提取法、酶法提取法等[3].勻漿提取法是近年來發(fā)展起來的新型提取技術(shù),勻漿提取是指生物組織通過加入溶劑進行組織勻漿和磨漿，以提取活性組織中有效成分的一種提取方法.其可以直接將物料置于勻漿機內(nèi)，與提取溶劑在勻漿裝置中混合勻漿，使物料破碎與有效成分的提取同步進行，這樣其提取速度快，目的成分得率較高[4].雙水相萃取分離技術(shù)是近年來引人注目、極有前途的一種新型分離技術(shù)，廣泛應用于天然產(chǎn)物分離，生物提取，制藥，食品化工、金屬離子的分離等領(lǐng)域.其可以利用不復雜的設備，并在溫和條件下進行簡單的操作就可獲得較高收率和有效成分[5].本文將勻漿法良好的提取作用與丙醇-硫酸銨雙水相體系相結(jié)合，將提取與分離2個過程合為一體，研究了芒果核多酚的提取分離.

1 材料、試劑及儀器

1.1 材料

供試芒果品種為大臺芒,購于云南民族大學水果店,將洗凈后的芒果去皮、肉,取芒果核除去外殼,取出核仁,將核仁粉碎后備用.

1.2 主要試劑

沒食子酸、乙醇、硫酸銨、正丙醇、酒石酸亞鐵、酒石酸鉀鈉等均為國產(chǎn)分析純,其余試劑均為實驗室常用分析純試劑; 試驗用水為蒸餾水.

1.3 主要儀器

勻漿萃取裝置:BS210S型電子天平，精度0.1 mg(德國Sartorius公司)，F(xiàn)Z102型微型植物試樣粉碎機，湖北省黃驊市中興儀器有限公司，分光光度計：WFJ7200型、尤尼柯(上海)儀器有限公司.

2 實驗方法

2.1 沒食子酸標準曲線的繪制

準確稱取沒食子酸標準品10 mg，用水溶解定容于100 mL容量瓶中.準確吸取0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.5、1.75、2.00 mL于25 mL比色管中，加入4 mL蒸餾水和5 ml酒石酸亞鐵溶液，搖勻，再用95%乙醇稀釋至刻度，混勻.以蒸餾水代替樣品提取液，加入與樣品測定同樣的試劑作空白，用1 cm比色皿在540 nm波長處測定標準品溶液的吸光值.

2.2 丙醇-硫酸銨雙水相體系

丙醇-硫酸銨雙水相體系參照文獻[6]，在水溶性丙醇中加入一定量的硫酸銨，利用硫酸銨的鹽析作用形成雙水相體系，通過改變丙醇與水的比例和硫酸銨的用量可以控制雙水相體系的形成.選擇的雙水相體系丙醇初始體積與水初始體積之比為0.6，硫酸銨用量作討論因素.

2.3 芒果核多酚的提取和測定[7-9]

準確稱取芒果核粉1.00 g于燒杯中，加入一定量的丙醇-水混合溶液和硫酸銨，勻漿一定時間后過濾，取1 mL上清液于50 mL比色管中，加入8 mL蒸餾水和10 mL酒石酸亞鐵溶液，再用95%乙醇稀釋至刻度，混勻.用1 cm的比色皿，用分光光度計測吸光度.根據(jù)回歸方程計算樣品溶液中總多酚的質(zhì)量濃度(ρ)，然后再計算出提取率.

2.3 單因素實驗

2.3.1 硫酸銨用量選擇實驗

在確定1∶10的料液比，勻漿時間10 min的條件下，比較不同硫酸銨用量對芒果多酚提取率的影響.

2.3.2 勻漿時間選擇實驗

以上述實驗確定的硫酸銨用量、料液比仍為1∶10下選擇勻漿時間分別為5、7.5、10、12.5、15 min考察勻漿時間對芒果多酚提取率的影響，以確定最佳勻漿時間.

2.3.3 料液比選擇實驗

在硫酸銨用量、勻漿時間確定后，進一步考察料液比分別為1∶5、1∶7.5、1∶10、1∶12.5、1∶15對芒果多酚提取率的影響，選擇最佳料液比.

3 結(jié)果與討論

3.1 標準曲線

以標準品溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標、吸光值為縱坐標，繪制標準曲線,見圖1.結(jié)果表明在質(zhì)量濃度0～8 μg/mL范圍內(nèi)，沒食子酸標準溶液質(zhì)量濃度與吸光度之間有良好的線性關(guān)系.回歸方程y=0.018 3x-0.001 1，R2=0.999 3.

3.2 硫酸銨用量對芒果多酚提取率的影響

由圖2可知，對于不同醇-水比的雙水相體系，隨著硫酸銨用量增加，植物多酚提取率增加，但當硫酸銨用量達到一定程度時，植物多酚得率則開始下降.在醇-水比是0.6，硫酸銨用量為0.30 g/mL時，芒果多酚得率最大.

3.3 勻漿時間對提取率的影響

由圖3可知，隨著勻漿時間的增加，芒果核多酚的提取率逐漸增加，當勻漿時間為10 min時提取率為最大值，之后隨著勻漿時間的增加，提取率開始減少.故選取勻漿最佳時間為10 min.

3.4 液料比對提取率的影響

由圖4可知，開始時隨著料液比的增加，芒果核多酚的提取率逐漸增加，當料液比為1∶10時提取率最大，1∶10到1∶15這個區(qū)間提取率變化不大，之后隨著料液比的增加，提取率減小，實驗選取料液比1∶10為勻漿提取的最佳料液比.

4 結(jié)語

1) 采用丙醇-硫酸銨雙水相體系勻漿法提取芒果核植物多酚具有耗時短，溶劑消耗量小，操作簡單，提取與分離同時完成且不影響多酚活性的優(yōu)點.結(jié)果表明：其多酚提取受到硫酸銨用量、勻漿時間、料液比等因素的影響，適宜的條件為：V(丙醇)∶V(水)=0.6，0.3 g/mL硫酸銨溶液,勻漿時間10 min,料液比為1∶10.芒果核多酚提取率為5.221%.

2) 丙醇-硫酸銨雙水相體系勻漿法提取省去了對物料進行烘干、粉碎的步驟,方法操作簡便,條件溫和，環(huán)境友好，該法克服了傳統(tǒng)雙水相技術(shù)成本高，目標物回收和后續(xù)處理較困難等問題，對其它新鮮植物材料中天然產(chǎn)物的提取具有借鑒意義.

[1] 金瑩,樸愛東.植物多酚的結(jié)構(gòu)及生物學活性的研究[J].中國食物與營養(yǎng),2005(9):27-29.

[2] 郁建平.芒果核營養(yǎng)成分及汁發(fā)酵工藝初步研究[J].食品科學,1997，18(5)：39-41．

[3] 歐陽平.張高勇.康保安.植物多酚的新興提取技術(shù)原理、應用及前景[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā).2003(6)：563-566.

[4] 劉洋，楊磊，郝婧瑋，等．相應面法優(yōu)化勻漿提取刺五加主要酚苷及苷元的工藝[J]．化工進展，2010，29(4)：745-752．

[5] 馬春宏，朱紅，王良，等．雙水相萃取技術(shù)的應用研究進展[J]．光譜實驗室，2010，27(5)：1906-1912.

[6] 高云濤，付艷麗，李正全，等．超聲與雙水相體系耦合提取芒果核多酚及活性研究[J]．食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35(9)：164-167．

[7] 許陳．法桐落葉中植物多酚的測定與提取研究[D]．南京，南京理工大學，2006．

[8] 包辰，鄭寶東．有機溶劑法提取茶樹菇多酚工藝的研究[J].熱帶作物學報，2012,33(11)：2070-2074.[9] 任亞梅，李光輝，許永濤．石榴籽多酚的提取及其種殼種仁抗氧化活性研究[J].食品科技，2012,33(4)：31-35.

(責任編輯 莊紅林)

Study on the extracting and purifying technology of mango polyphenol

LIU Xiao-fang1,2,LIU Man-hong1,2,ZHANG Rong-lai1,2,HUANG Gui-wen1,2

(1 Engineering Research Center of Biopolymer Functional Materials of Yunnan，Yunnan Minzu University，Kunming 650500,China; 2. Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources,State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education of China,Yunnan Minzu University,Kunming 650031,China)

The extraction process of polyphenols from the mango nuclear by using propyl alcohol-ammonium sulfate two-phase separation technology was investigated. The results showed that the optimal extraction conditions of polyphenols from the mango nuclear were as follows: the volume fraction of propyl alcohol to the solution was 60%; the concentration of ammonium sulfate was 0.35 g/mL; the extraction time was 10 min,and the ratio of the raw material to the extraction solvent was 1∶10.

mango polyphenol; aqueous two-phase separation; extraction condition

2014-12-08.

國家民委科研資助項目(12YNZ007).

劉曉芳(1964-)，女，高級實驗師.主要研究方向:分析測試方法.

R285.5

A

1672-8513(2015)02-0144-03