響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚工藝及其抗氧化活性

李 斌，雷 月，孟憲軍，矯馨瑤，高凝軒，趙 悅，張家臣

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866）

響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚工藝及其抗氧化活性

李 斌，雷 月，孟憲軍，矯馨瑤，高凝軒，趙 悅，張家臣

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866）

選用長白山的藍(lán)靛果忍冬凍果作為原料，以藍(lán)靛果多酚提取量為指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，得出了藍(lán)靛果多酚最佳的提取工藝條件為：料液比1∶25（g/mL）、提取溫度40 ℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、超聲功率500 W、提取時間90 min。在此條件下，藍(lán)靛果多酚提取量達(dá)7.52 mg/g。此外，通過體外抗氧化能力評價(jià)方法得出：藍(lán)靛果多酚具有較強(qiáng)的清除超氧陰離子自由基、2,2’-聯(lián)氨-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺鹽自由基（2,2’-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical，ABTS＋·）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基的能力。由相關(guān)性分析結(jié)果可知，藍(lán)靛果多酚含量與超氧陰離子自由基、DPPH自由基清除能力之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與ABTS＋·清除能力間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。

藍(lán)靛果；多酚；超聲波輔助提取；響應(yīng)面法；抗氧化

藍(lán)靛果忍冬（Lonicera caerulea L.）是一種新興的野生漿果資源，簡稱為藍(lán)靛果，民間也俗稱山茄子、黑瞎子果等，它具有較強(qiáng)的生命力、抗寒能力，適應(yīng)性也很好[1-2]。藍(lán)靛果果實(shí)呈藍(lán)黑色或紫黑色，是一種營養(yǎng)極為豐富的漿果，含有多種維生素、礦物質(zhì)和氨基酸等營養(yǎng)成分，具有較高的營養(yǎng)及藥用雙重價(jià)值，也被稱為“第三代水果”[3-5]。近幾年對于藍(lán)靛果中富含的生物活性物質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注和重視，其主要成分為酚類物質(zhì)，其中主要包括酚酸類物質(zhì)、黃酮類物質(zhì)以及花色苷類物質(zhì)，它們種類多樣，含量極高，并且具有抗氧化功能，可以預(yù)防癌癥、心血管、神經(jīng)性等多種慢性疾病[6-8]。

藍(lán)靛果中酚類物質(zhì)均以混合物的形式存在于植物細(xì)胞中，通過采用適當(dāng)?shù)奶崛》椒▽⑵鋸脑牧现刑崛〕鰜?，才能對其進(jìn)行充分的開發(fā)利用。目前常用的提取方法有溶劑提取法、酶解法、微波輔助提取法以及超聲波輔助提取法等[9-10]。溶劑提取法和酶解法是較傳統(tǒng)且操作簡單的提取方法，但通過溶劑提取法得到的多酚粗提物色價(jià)和純度均較低，酶解法因酚類物質(zhì)在植物中存在形態(tài)不同，會使其提取率受到一定影響。李寧[11]利用溶劑提取法、超聲波提取法和酶解法從藍(lán)靛果中提取色素，比較發(fā)現(xiàn)溶劑提取法提取率較低，而超聲波提取法和酶解法均有利于藍(lán)靛果色素的提取，且提取率相對較高。微波浸提法雖具有時間短、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高，且其高能量的微波輻射長時間會對操作人員身體健康產(chǎn)生不良影響。超聲波輔助提取技術(shù)是一項(xiàng)新型的天然產(chǎn)物輔助溶劑提取技術(shù)，具有提取時間短、效率高、成本低、可減少高溫對提取物質(zhì)的影響、可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)[12-14]。目前，岳曉霞[15]、張雁南[10]等對藍(lán)靛果色素的提取和抗氧化作用已做了相關(guān)研究，但針對藍(lán)靛果多酚的提取工藝與抗氧化性的研究鮮有報(bào)道。本研究對超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚的工藝進(jìn)行響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定出最佳的提取工藝條件，同時通過體外抗氧化評價(jià)實(shí)驗(yàn)分析了藍(lán)靛果多酚的抗氧化活性，旨在為藍(lán)靛果多酚的開發(fā)和深加工提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)靛果忍冬采自吉林省長白山，挑選出無病蟲害和機(jī)械損傷且成熟度一致的果實(shí)，簡略清洗瀝干后，速凍并于-40 ℃冰箱凍藏。

福林-酚試劑、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、2,2’-聯(lián)氨-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺鹽（2,2’-azinobis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical，ABTS）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 美國Sigma公司；無水乙醇、95%乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、無水碳酸鈉 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JYL-C012九陽榨汁機(jī)、電子分析天平、PHS-3C型pH計(jì) 北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；SB25-12 DTN超聲波清洗機(jī)（超聲功率500 W） 寧波新芝生物科技股份有限公司；真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；UV-1600型紫外-可見分光光度儀 北京瑞利分析儀器公司；BCD-186KB型冰箱 青島海爾電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)靛果多酚提取工藝流程

1.3.2 多酚含量的測定

采用福林-酚法[16-17]。用移液槍準(zhǔn)確移取待測提取液1.0 mL于25 mL的刻度試管中，同時依次加入5.0 mL蒸餾水、1 mL Folin-Ciocalteau顯色劑及3 mL 7.5% Na2CO3溶液，振蕩搖勻，顯色2 h，并在765 nm波長處測定吸光度。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸線性方程y=0.081 05＋5.011 43x（R2=0.999 6），沒食子酸在0.005～0.05 mg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程求出提取液中多酚質(zhì)量濃度（mg/mL）。

1.3.3 多酚含量的計(jì)算

式中：X為樣品中多酚含量（藍(lán)靛果中含有相當(dāng)于沒食子酸的毫克數(shù)）/（mg/g）；ρ為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算出待測液中多酚的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；V為待測液體積/mL；N為稀釋倍數(shù)；m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.4 藍(lán)靛果多酚提取工藝優(yōu)化

1.3.4.1 單因素試驗(yàn)

精確稱取5.00 g藍(lán)靛果凍果，經(jīng)解凍打漿后無損失地轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入乙醇溶液，在超聲波輔助提取條件下（固定功率為500 W），分別考察料液比（1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（g/mL））、乙醇體積分?jǐn)?shù)（40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%）、提取時間（30、60、90、120、150 min）和提取溫度（25、30、35、40、45、50、55 ℃）對藍(lán)靛果多酚提取量的影響。

1.3.4.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以藍(lán)靛果多酚提取量為響應(yīng)值，選取對藍(lán)靛果多酚提取量影響較為顯著的料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度3 個因素，通過響應(yīng)面分析法對工藝條件進(jìn)行三因素三水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚工藝參數(shù)。響應(yīng)面分析因素及水平見表1。

1.3.5 藍(lán)靛果多酚體外抗氧化活性的測定

按照確定的最佳提取工藝條件提取藍(lán)靛果多酚，并對其進(jìn)行抽濾、真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后得到多酚粗提液，對其進(jìn)行抗氧化活性評價(jià)分析。

1.3.5.1 超氧陰離子自由基清除能力的測定

參照劉奕琳等[18]的方法略作改動。為避免溫度條件影響結(jié)果，所需試劑均放置于25 ℃水浴鍋中保溫。準(zhǔn)確移取200 μL不同質(zhì)量濃度藍(lán)靛果多酚提取液，加入5.7 mL Tris-HCl緩沖溶液（50 mmol/L，pH 8.20），最后加入6 mmol/L鄰苯三酚溶液0.1 mL，漩渦混合后移入石英比色皿中，在320 nm波長處測定反應(yīng)物的吸光度。直到反應(yīng)進(jìn)行至6 min，記錄反應(yīng)混合物的吸光度Ai；對照管以等體積蒸餾水代替鄰苯三酚溶液，同法操作，測定吸光度Ai0；以等體積蒸餾水代替多酚提取液，同法操作，測定吸光度A0。采用抗壞血酸作為對照，每組3 次重復(fù)，取其平均值。超氧陰離子自由基清除率按式（2）計(jì)算：

1.3.5.2 DPPH自由基清除能力的測定

參照文獻(xiàn)[19-20]的方法略作改動。精確配制濃度為0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液（現(xiàn)用現(xiàn)配），保存于棕色試劑瓶中。向試管中加入2.0 mL的DPPH乙醇溶液和2.0 mL不同質(zhì)量濃度的藍(lán)靛果多酚提取液，充分混合，室溫避光反應(yīng)30 min后，測定該混合溶液在517 nm波長處的吸光度Ai，以等體積的無水乙醇代替多酚提取液，同法操作，測定吸光度為A0；以等體積的無水乙醇代替DPPH乙醇溶液，加入不同質(zhì)量濃度的藍(lán)靛果多酚提取液，同法操作，測定吸光度為Ai0。采用抗壞血酸作為對照，每組3 次重復(fù)，取其平均值。DPPH自由基清除率按式（3）計(jì)算：

1.3.5.3 ABTS＋·清除能力的測定

參照唐艷平等[21]的方法略作改動。將8 8 μ L（140 mmol/L）氧化劑過硫酸鉀溶液與5 mL的7 mmol/L ABTS＋·溶液混合，配制成ABTS母液并在室溫避光條件下靜置過夜，接著用蒸餾水將ABTS母液稀釋，使其在734 nm波長處吸光度為0.7±0.02，記作A0（現(xiàn)用現(xiàn)配）。取0.1 mL不同質(zhì)量濃度的藍(lán)靛果多酚提取液與1.4 mL的ABTS工作液漩渦振蕩混勻，于室溫避光處反應(yīng)6 min后，在734 nm波長處測定吸光度Ai。采用抗壞血酸作為對照，每組3 次重復(fù)，取其平均值。ABTS＋·清除率按式（4）計(jì)算：

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2003對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、多重比較分析和相關(guān)性分析，結(jié)果以±s（n=3）表示，顯著性水平為P＜0.05，極顯著水平為P＜0.01。同時采用Design-Expert 7.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚的單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 料液比對藍(lán)靛果多酚提取量的影響

圖1 料液比對藍(lán)靛果多酚提取的影響Fig.1 Effect of material-to-liquid ratio on polyphenol yield

超聲功率500 W、提取時間90 min、提取溫度45 ℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%的條件下，分別考察1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（g/mL）的料液比對藍(lán)靛果多酚提取量的影響。由圖1可知，料液比在1∶5～1∶20的范圍內(nèi)，隨著溶劑用量的增大，藍(lán)靛果多酚提取量有明顯的提高，不同料液比之間藍(lán)靛果多酚提取量存在顯著性差異（P＜0.05）。當(dāng)料液比為1∶20時，多酚含量達(dá)到最大值7.593 mg/g，繼續(xù)增大料液比對多酚提取量無顯著性影響（P＞0.05），甚至有下降的趨勢，表明此時多酚物質(zhì)已不再溶出。此外，料液比過大不利于后續(xù)的分離純化且還會造成資源的浪費(fèi)，因此，選擇料液比范圍為1∶15～1∶25，進(jìn)行后續(xù)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.2 提取溫度對藍(lán)靛果多酚提取量的影響

圖2 提取溫度對藍(lán)靛果多酚提取的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on polyphenol yield

超聲功率500 W、提取時間90 min、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、料液比1∶20條件下，分別考察25、30、35、40、45、50、55 ℃的提取溫度對藍(lán)靛果多酚提取量的影響。

由圖2可知，隨著提取溫度的升高，藍(lán)靛果多酚提取量也在逐漸增加，這是因?yàn)樯咛崛囟龋梢约涌烊苜|(zhì)中多酚物質(zhì)的擴(kuò)散速率，有利于多酚的浸透、溶解，因而酚類物質(zhì)更容易從原料中浸出，當(dāng)提取溫度達(dá)40 ℃時，多酚提取量顯著高于25、30、35、45、50 ℃和55 ℃時的多酚提取量（P＜0.05），隨后當(dāng)溫度繼續(xù)升高時，藍(lán)靛果提取量呈下降趨勢，且差異不顯著（P＞0.05）。這可能是由于溫度過高，熱不穩(wěn)定性或揮發(fā)性成分易被破壞或揮發(fā)損失，使得提取量有所下降[22]。因此，將提取溫度的范圍確定在35～45 ℃，進(jìn)行后續(xù)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對藍(lán)靛果多酚提取量的影響

超聲功率500 W、提取時間90 min、料液比1∶20、提取溫度40 ℃的條件下，分別考察40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%的乙醇體積分?jǐn)?shù)對藍(lán)靛果多酚提取的影響。

圖3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對藍(lán)靛果多酚提取的影響Fig.3 Effect of ethanol concentration on polyphenol yield

由圖3可知，乙醇體積分?jǐn)?shù)對藍(lán)靛果多酚提取量有顯著性的影響（P＜0.05）。在乙醇體積分?jǐn)?shù)40%～50%的范圍內(nèi)，多酚提取量隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大而顯著增大（P＜0.05），當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時，多酚含量達(dá)到最大值，此后繼續(xù)增加乙醇體積分?jǐn)?shù)，多酚提取量呈下降趨勢，這可能與藍(lán)靛果多酚的極性大小有關(guān)，但是當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)在55%時，多酚提取量顯著高于60%、65%和70%體積分?jǐn)?shù)的提取量（P＜0.05）。因此，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)為45%～55%。

2.1.4 提取時間對藍(lán)靛果多酚提取量的影響

超聲功率500 W、料液比1∶20、提取溫度40 ℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)50%的條件下，分別考察30、60、90、120、150 min的提取時間對藍(lán)靛果多酚提取量的影響。

由圖4可知，當(dāng)提取時間為90 min時，藍(lán)靛果多酚提取量顯著高于其他時間段（P＜0.05），達(dá)到最大值6.93 mg/g，隨著提取時間的延長，多酚提取量反而降低，這表明在90 min時藍(lán)靛果多酚已提取完全，而隨著多酚在空氣中暴露時間的延長，導(dǎo)致部分多酚被分解或氧化，使得含量有所降低，且不同提取時間之間的差異不顯著（P＞0.05）。因此，選擇最佳的提取時間為90 min進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

圖4 提取時間對藍(lán)靛果多酚提取的影響Fig.4 Effect of ultrasonic time on polyphenol yield

2.2 超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)模型的建立與分析

表2 響應(yīng)面分析方案及結(jié)果Table2 Experimental design and results for response surface analysis

響應(yīng)面分析法是一種用于在多因素系統(tǒng)中尋找最佳測試條件的統(tǒng)計(jì)方法，常用的是Box-Behnken設(shè)計(jì)[23]。利用Design-Expert 7.0軟件對表2試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，得到多酚含量對料液比（A）、提取溫度（B）、乙醇體積分?jǐn)?shù)（C）的回歸模型方程為：

多酚提取量/（mg/g）=7.54＋0.085A-8.750×10-3B-0.099C-0.27AB＋0.37AC-0.29BC-1.01A2-1.14B2-0.56C2

從表3可以看出，回歸模型具有高度的顯著性（P＜0.000 1），失擬項(xiàng)不顯著（P =0.761 9＞0.05），其校正決定系數(shù)（R2Adj）為0.997 5，R2= 0.998 9，表明此模型擬合度好，試驗(yàn)誤差小，因此該模型能夠反映響應(yīng)值的變化，可以利用此方程模型對超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚的工藝參數(shù)進(jìn)行分析和預(yù)測。對回歸模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)可知，A、B、AB、AC、BC、A2、B2、C2對多酚提取量有極顯著影響（P＜0.01），其他因素影響不顯著。根據(jù)F值可知，各個因素對藍(lán)靛果多酚提取量影響的大小順序?yàn)椋禾崛囟龋˙）＞料液比（A）＞乙醇體積分?jǐn)?shù)（C）。

表3 回歸方程方差分析Table3 Analysis and statistical parameters of regression model

2.2.2 響應(yīng)面優(yōu)化

通過觀察圖5中響應(yīng)面的變化情況和等高線的稀疏程度可直觀地反映料液比（A）、提取溫度（B）、乙醇體積分?jǐn)?shù)（C）之間交互作用對藍(lán)靛果多酚提取量的影響，當(dāng)?shù)雀呔€呈圓形時表示兩因素交互作用不顯著，而呈橢圓形或馬鞍形時則表示兩因素交互作用顯著[24-25]。

圖5 各因素交互作用對多酚提取量影響的響應(yīng)面和等高線圖Fig.5 Response surface and contour plots showing the interactive effects of extraction parameters on polyphenal yield

由圖5a可知，提取溫度的變化曲面和料液比的變化曲面均較陡峭，說明提取溫度和料液比對藍(lán)靛果多酚提取量影響均較顯著，與方差分析結(jié)果相符。由圖5b可知，料液比的變化曲面比乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲面陡峭，說明料液比對多酚提取量的影響更顯著一些，與方差分析結(jié)果相符。由圖5c可知，提取溫度的變化曲面較陡峭，相比之下，乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲面平緩一些，說明提取溫度較乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚提取量的影響顯著，與方差分析結(jié)果相符。圖5等高線圖均呈明顯的橢圓形，說明料液比和提取溫度、料液比和乙醇體積分?jǐn)?shù)及提取溫度和乙醇體積分?jǐn)?shù)之間交互作用均較為顯著，對藍(lán)靛果多酚提取量影響較大。

2.2.3 最佳條件的確定和回歸模型的驗(yàn)證

通過響應(yīng)面法得到超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚最佳工藝條件為料液比1∶24.79（g/mL）、乙醇體積分?jǐn)?shù)50.43%、提取溫度39.63 ℃，在此條件下得到的多酚含量為7.75 mg/g。實(shí)際操作中稍作調(diào)整確定的最佳工藝條件為料液比1∶25（g/mL）、乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、提取溫度40 ℃，在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到的多酚含量為7.52 mg/g，與理論值非常接近。

2.3 藍(lán)靛果多酚體外抗氧化活性的測定結(jié)果

2.3.1 清除超氧陰離子自由基能力

圖6 藍(lán)靛果多酚對超氧陰離子自由基的清除能力Fig.6 Superoxide free radical scavenging capacity of VC and polyphenols from haskap berries

由圖6可知，藍(lán)靛果多酚和VC對照組對超氧陰離子自由基均具有較好的清除能力，且清除率隨著質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)質(zhì)量濃度為100 μg/mL時，藍(lán)靛果多酚和VC對照組清除超氧陰離子自由基的能力最強(qiáng)，清除率分別為61.61%和60.27%。當(dāng)質(zhì)量濃度在40 μg/mL和60 μg/mL時，藍(lán)靛果多酚和VC對照組對超氧陰離子自由基的清除能力之間存在差異（P＜0.05），而質(zhì)量濃度在80 μg/mL和100 μg/mL時，兩者清除能力非常接近，無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3.2 清除DPPH自由基能力

圖7 藍(lán)靛果多酚對DPPH自由基的清除能力Fig.7 DPPH free radical scavenging capacity of VC and polyphenols from haskap berries

由圖7可知，藍(lán)靛果多酚和VC對照組對DPPH自由基的清除能力均較顯著（P＜0.05），且清除率隨著質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)，呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量濃度在20～68 μg/mL的范圍內(nèi)，藍(lán)靛果多酚對DPPH自由基的清除能力略低于同質(zhì)量濃度的VC對照組。整體而言，質(zhì)量濃度在20～100 μg/mL的范圍內(nèi)，兩者之間對DPPH自由基清除能力無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3.3 清除ABTS＋·能力

圖8 藍(lán)靛果多酚對ABBTTSS＋·的清除能力Fig.8 ABTS＋· free radical scavenging capacity of VC and polyphenols from haskap berries

由圖8可知，藍(lán)靛果多酚和VC對照組對ABTS＋·均具有較強(qiáng)的清除能力，且清除率隨著質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)，尤其當(dāng)質(zhì)量濃度在40～80 μg/mL范圍內(nèi)，藍(lán)靛果多酚對ABTS＋·的清除能力顯著性增強(qiáng)（P＜0.05）。當(dāng)質(zhì)量濃度為20、40、60、80 μg/mL時，藍(lán)靛果多酚和VC對照組之間對ABTS＋·的清除能力存在顯著性差異（P＜0.05）。在相同質(zhì)量濃度條件下，藍(lán)靛果多酚的清除率明顯高于VC對照組。

2.4 藍(lán)靛果多酚含量與抗氧化活性之間的相關(guān)性分析

表4 藍(lán)靛果多酚含量與抗氧化活性的相關(guān)性分析Table4 Correlation analysis between polyphenol content and antioxidant activities of haskap berries

由表4可知，藍(lán)靛果多酚含量與超氧陰離子自由基清除能力和DPPH自由基清除能力之間均極顯著正相關(guān)（P＜0.01），且相關(guān)系數(shù)分別為0.991和0.962，同時多酚含量與ABTS＋·清除能力之間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.958。韓愛芝等[26]研究大花羅布麻各部位提取物多酚含量與抗氧均能力間的關(guān)系及尚紅梅等[27]考察菊苣根多酚含量與抗氧化性能比較分析中，均發(fā)現(xiàn)受試樣品中多酚含量與DPPH自由基、ABTS＋·清除能力間呈顯著正相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，藍(lán)靛果多酚含量與超氧陰離子自由基、DPPH自由基及ABTS＋·清除能力之間關(guān)系密切，呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系。

3 結(jié) 論

在超聲波輔助提取藍(lán)靛果多酚的單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用Box-Behnken響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定了藍(lán)靛果多酚提取的最優(yōu)試驗(yàn)工藝條件為料液比1∶25（g/mL）、提取溫度40 ℃、提取時間90 min、乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、超聲功率500 W，在此條件下獲得的多酚含量高達(dá)7.52 mg/g。通過對藍(lán)靛果多酚進(jìn)行體外抗氧化活性測定實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，藍(lán)靛果多酚對超氧陰離子自由基、DPPH自由基和ABTS＋·具有較強(qiáng)的清除能力，且由相關(guān)性分析結(jié)果可知，藍(lán)靛果多酚含量分別與超氧陰離子自由基清除能力和DPPH自由基清除能力之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與ABTS＋·清除能力之間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。

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Optimization of Ultrasonic-Assisted Extraction of Polyphenols from Haskap Berries (Lonicera caerulea L.) Using Response Surface Methodology and Their Antioxidant Capacity

LI Bin, LEI Yue, MENG Xianjun, JIAO Xinyao, GAO Ningxuan, ZHAO Yue, ZHANG Jiachen
(College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

In this study, the extraction conditions for improved yield of polyphenols from haskap berries (Lonicera caerulea L.) were optimized using single factor experiments and response surface methodology involving three independent variables at three different levels. The optimum conditions for polyphenol extraction were determined as follows: the extraction solvent was 50% ethanol with a solvent to solid ratio of 1:25 (g/mL), and the extraction was performed at 40 ℃ with a microwave power of 500 W for 90 min. Under these conditions, the extraction yield of polyphenols from haskap berries was 7.52 mg/g. In addition, the extracted polyphenols had a strong scavenging capacity against superoxide anion, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2’-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical (ABTS+·) free radicals. Highly signifi cant positive correlation was found between total polyphenol content and superoxide anion or DPPH free radical scavenging capacity (P ＜ 0.01) and the correlation with ABTS+· free radical scavenging capacity was positive signifi cantly (P ＜ 0.05).

Lonicera caerulea L.; polyphenols; ultrasonic-assisted extraction; response surface methodology; antioxidant capacity

TS255.1

A

1002-6630（2015）22-0033-07

10.7506/spkx1002-6630-201522006

2015-03-17

遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目（2014108）；沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)天柱山英才項(xiàng)目（2014）；

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303073-04）

李斌（1979—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)闈{果深加工及功能食品開發(fā)。E-mail：libinsyau@163.com