苦蕎茶中黃酮提取工藝優(yōu)化及不同品牌苦蕎茶黃酮含量比較

清源

摘 要 研究苦蕎茶中黃酮提取的最佳工藝，比較不同類型苦蕎茶的黃酮含量。通過單因素試驗考察乙醇溶液體積分數(shù)、料液比、提取時間和提取溫度4個因素對黃酮得率的影響。通過正交試驗確定最佳提取工藝，并在此基礎(chǔ)上對不同類型苦蕎茶黃酮含量進行比較。結(jié)果表明：各因素對苦蕎茶中黃酮類物質(zhì)得率的影響由大到小分別為溫度、提取時間、乙醇溶液體積分數(shù)和料液比。優(yōu)化得到苦蕎茶中黃酮類物質(zhì)的最佳提取工藝條件為：乙醇溶液體積分數(shù)70%，料液比1∶25，提取時間4 h，溫度70 ℃，此條件下苦蕎茶中總黃酮得率為1.98%；基于該條件下，分析8個品牌19種苦蕎茶（11種造粒茶、6種全麥茶、2種全株茶）的黃酮含量，結(jié)果表明三類苦蕎茶總黃酮含量平均值高低依次是全株茶>造粒茶>全麥茶；同類型苦蕎茶之間，總黃酮含量差異最大的是造粒茶，其次是全麥茶，最小的是全株茶。

關(guān)鍵詞 苦蕎茶；黃酮類物質(zhì)；蘆??；提取方法；得率

中圖分類號：O657.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-890X（2016）01-00-05

苦蕎麥[Fagopyrum tataricum （L.） Gaertn]屬蓼科蕎麥屬植物，性味苦、平、寒，有理氣止痛、健脾利濕的功效[1-2]。我國的苦蕎麥主要分布在西南和西北地區(qū)[3]。其中，四川省西南部川滇交界處的涼山彝族自治州（涼山州），是苦蕎麥種植的最佳生態(tài)和集中產(chǎn)區(qū)，常年種植面積達6.67萬hm2，產(chǎn)量約占全國的1/2，素有“苦蕎麥之鄉(xiāng)”之稱?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，苦蕎麥與其他谷物不同，其中含有豐富的黃酮類化合物如蘆丁、槲皮素、槲皮素-3-蕓香葡萄糖苷、山奈酚-3-O-葡萄糖苷等，從分子結(jié)構(gòu)來看它們具有各種不同取代情況的酚羥基，分子中心的α、β不飽和吡喃酮表現(xiàn)出良好的抗氧化性能[4-7]。其中，蘆丁更具有消炎抑菌、改善血液血環(huán)，促進細胞增生和防止血細胞凝聚的作用[8-10]。此外，苦蕎麥還具有抗腫瘤、降血脂、降血糖、增強機體免疫力以及抗菌和抗病毒等作用。近年來，由于苦蕎麥藥食同源的重要價值深受消費者喜愛，苦蕎茶又因其生產(chǎn)工藝簡單、附加值較高而成為各苦蕎加工企業(yè)爭相生產(chǎn)的產(chǎn)品。目前，市場上所售苦蕎茶按照加工方式和原料不同可以分為造?？嗍w茶、全麥苦蕎茶和全株苦蕎茶三類[11]。本試驗共收集了涼山州境內(nèi)8個苦蕎茶生產(chǎn)企業(yè)的19個產(chǎn)品，并對其中黃酮類物質(zhì)含量進行比較分析，以期為苦蕎茶生產(chǎn)企業(yè)提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

苦蕎茶黃酮提取工藝優(yōu)化試驗所用苦蕎茶均為市購；苦蕎茶黃酮含量測定比較試驗所用材料為四川省涼山州的19種苦蕎茶，包括西部村寨黑苦蕎香茶、三匠黑苦蕎全株茶、三匠全胚黑苦蕎茶、三匠苦蕎茶、航飛苦蕎全麥茶、航飛節(jié)節(jié)苦蕎茶、航飛黑苦蕎茶、航飛苦蕎養(yǎng)顏茶、航飛苦蕎維P茶、環(huán)太黑苦蕎全株茶、環(huán)太全胚芽黑苦蕎茶、邛都黑苦蕎茶、邛都苦蕎茶、源輝黑苦蕎胚芽茶、源輝苦蕎茶香型、高山彝人苦蕎香茶、高山彝人黑苦蕎香茶、匯蕎黑苦蕎香茶、匯蕎黑苦蕎全胚茶。蘆丁標(biāo)品，美國Sigma公司；無水乙醇、亞硝酸鈉、氫氧化鈉和硝酸鋁等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

UV2300紫外/可見分光光度計（上海第三分析儀器廠）、索氏脂肪提取器（北京華運安特科技有限責(zé)任公司）、電子天平（沈陽龍騰`電子有限公司）、電熱恒溫水浴鍋（北京市長風(fēng)儀器儀表公司）、ZKJ-1型循環(huán)水真空泵（上海嘉鵬科技有限公司）、電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京市永光醫(yī)療儀器廠）、小型中藥粉碎機WK-150、高速離心機TDL-40B-B。

1.3 方法

1.3.1 檢測波長的選擇

取蘆丁標(biāo)準品溶液適量，在0.5 mL 5%亞硝酸鈉溶液存在的堿性條件下，經(jīng)硝酸鋁顯色后，以試劑為空白參比液在400～700 nm波長范圍測定螯合物的吸光度，螯合物在510 nm波長處有最大吸收，故測定時選用此波長。

1.3.2 標(biāo)準曲線的繪制

準確稱取蘆丁標(biāo)準試劑0.152 3 g，用70%乙醇溶解定容于500 mL容量瓶中，得到質(zhì)量濃度為0.304 6 mg/mL的蘆丁標(biāo)準液。準確移取蘆丁標(biāo)準溶液1、2、4、6、8 mL，分別用蒸餾水補充至12.5 mL，加入5%NaNO2溶液0.7 mL，搖勻，放置5 min，加入10%Al（NO3）3溶液0.7mL，搖勻，6 min后加入40%NaOH溶液5.0 mL，用蒸餾水定容至25 mL，搖勻，靜置10 min后，用可見分光光度計于510 nm處測定吸光度[12-14]，以吸光值為縱坐標(biāo)，蘆丁濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準曲線。得吸光度（Y）對質(zhì)量濃度（X）的線性回歸方程為：Y=0.0081X-0.000 7，R2=0.998 8，在12～97 mg/L范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。

1.3.3 苦蕎茶中黃酮提取工藝優(yōu)化試驗

取苦蕎茶樣品，粉碎。準確稱取苦蕎茶粉末10.00 g，利用熱水浸提法提取，加入不同體積分數(shù)的乙醇溶液，選擇不同的料液比，不同的提取時間，不同的提取溫度，放入恒溫水浴鍋中進行提取、抽濾，所得濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至10～20 mL，用70%乙醇溶液定容至100 mL，利用1.3.2的方法測得蘆丁含量，重復(fù)3次后取平均值，計算得率。

分別以乙醇溶液體積分數(shù)、料液比、提取時間和提取溫度為單因素進行試驗，在單因素試驗基礎(chǔ)上，進行正交試驗。

1.3.4 苦蕎茶黃酮含量的測定試驗

在正交試驗所得到的最佳提取工藝基礎(chǔ)上，對19種苦蕎茶進行黃酮含量的測定。按下列公式計算：

W=[C×V×D×100/m×1000×（100-H）]×100%。

其中：C為由標(biāo)準曲線計算得出的待測液的總黃酮濃度（mg/mL）；V為待測液體積（mL）；D為稀釋倍數(shù)；m為稱取苦蕎茶的質(zhì)量（g）；H為苦蕎茶水分的質(zhì)量分數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同提取條件對苦蕎茶總黃酮得率影響的單因素試驗

2.1.1 乙醇溶液體積分數(shù)的影響

選擇乙醇溶液體積分數(shù)為50%、60%、70%、80%、90%進行單因素試驗，對苦蕎茶總黃酮得率的影響見圖1。乙醇溶液體積分數(shù)在50%～70%時，黃酮得率隨乙醇溶液體積分數(shù)的增大而增加。由于乙醇濃度增大，其極性變小，有利于極性較小的黃酮類化合物的溶出，故得率呈上升趨勢[15]。當(dāng)乙醇溶液體積分數(shù)為70%時，黃酮得率最高為1.54%。隨著乙醇溶液體積分數(shù)大于70%時，黃酮得率繼而出現(xiàn)降低的趨勢，可能因為提取過程中黃酮類物質(zhì)易溶于與其極性相似的乙醇[16]。

2.1.2 料液比的影響

選擇料液比為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（g/mL）進行單因素試驗。由圖2可知，總黃酮得率隨溶劑用量的加大而提高，當(dāng)料液比小于1∶25時，差異顯著；當(dāng)料液比大于1∶25時，差異不顯著；在料液比1∶25 g/mL時，黃酮得率最高為1.78%。這可能是由于料液比會影響溶劑的極性從而導(dǎo)致樣品中不同極性黃酮類化合物的溶解性不同，也可能因為料液比直接影響了樣品的溶解性[17]。但是，當(dāng)擴散達到平衡后，再增加溶劑用量也無法使提取物含量增加。

2.1.3 提取時間的影響

選取1、2、3、4、5 h進行單因素試驗，結(jié)果如圖3所示?？傸S酮得率隨提取時間的增加呈上升趨勢，當(dāng)提取時間小于4 h時，得率隨提取時間延長而顯著提高；當(dāng)提取時間大于4 h時，總黃酮得率隨提取時間延長變化不顯著；提取時間為4 h時，總黃酮得率最大為1.79%。由于時間的增大有利于黃酮類物質(zhì)的溶出，超過最佳提取時間后，部分黃酮類隨著加熱時間的延長而分解，導(dǎo)致得率下降；當(dāng)時間進一步延長，黃酮類物質(zhì)分解完全后，得率趨于平衡[16]。

2.1.4 提取溫度的影響

選取溫度為50、60、70、80、90 ℃進行單因素試驗，結(jié)果如圖4所示。當(dāng)溫度在50～70 ℃時，黃酮得率隨溫度的升高而提高顯著；當(dāng)溫度為70 ℃時，黃酮得率最大為1.79%；當(dāng)溫度高于70 ℃時，黃酮得率反而下降，這可能是因為黃酮本身具有還原性，高溫使黃酮被氧化導(dǎo)致[18]。

2.2 苦蕎茶黃酮提取工藝的正交試驗優(yōu)化結(jié)果

在單因素試驗基礎(chǔ)上，選擇乙醇溶液體積分數(shù)、料液比、提取時間、提取溫度進行L9（34）正交試驗，重復(fù)3次。以黃酮得率為考察指標(biāo)，研究各因素對苦蕎茶中黃酮得率的影響。正交試驗因素水平表見表1，試驗設(shè)計及結(jié)果見表2。由表2可知，影響苦蕎茶中黃酮得率的因素主次順序為：各因素對苦蕎茶中黃酮類物質(zhì)得率的影響由大到小分別為：提取溫度>提取時間>乙醇溶液體積分數(shù)>料液比。熱水提取苦蕎茶中黃酮的最佳組合為A1B2C2D2，即乙醇濃度60%，料液比1∶25，提取時間4 h，溫度70 ℃。對最佳提取工藝條件A2B2C2D2進行驗證實驗，結(jié)果黃酮得率為1.98%，表明這種工藝條件比較合理。

2.3 不同種類苦蕎茶黃酮含量比較

2.3.1 造?？嗍w茶總黃酮含量比較

對6個苦蕎茶生產(chǎn)企業(yè)的11種造?？嗍w茶產(chǎn)品進行總黃酮含量測定，結(jié)果見表3。由表3可知，11個造粒苦蕎茶中總黃酮含量最高為3.30%，最低為1.54%，最高含量平均值是最低含量平均值的2.14倍，說明各苦蕎茶企業(yè)生產(chǎn)的造?？嗍w茶之間黃酮含量存在明顯差異。11個產(chǎn)品中總黃酮含量平均值為2.16%，高于平均值的有4個。11個產(chǎn)品2次獨立測試結(jié)果絕對差值均小于2個測定值算術(shù)平均值的10%，說明造?？嗍w茶產(chǎn)品的黃酮含量測定精密度較高。

2.3.2 全麥苦蕎茶總黃酮含量比較

對6個苦蕎茶生產(chǎn)企業(yè)的6種全麥苦蕎茶產(chǎn)品進行總黃酮含量測定，結(jié)果見表4。由表4可知，6個全麥苦蕎茶中總黃酮含量最高為1.90%，最低為0.90%，最高含量平均值是最低含量平均值的2.11倍，說明各苦蕎茶企業(yè)生產(chǎn)的全麥苦蕎茶之間黃酮含量存在明顯差異。6個產(chǎn)品中總黃酮含量平均值為1.26%，高于平均值的有2個。6個產(chǎn)品中僅有1個產(chǎn)品2次獨立測試結(jié)果絕對差值均大于2個測定值算術(shù)平均值的10%。由于全麥苦蕎茶粉碎難易程度不同，并且?guī)в幸欢ǖ目嗍w麥麩，容易造成產(chǎn)品黃酮含量測量取樣不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品之間差異較大。

2.3.3 全株苦蕎茶總黃酮含量比較

對2個苦蕎茶生產(chǎn)企業(yè)的2種全株苦蕎茶產(chǎn)品進行總黃酮含量測定，結(jié)果見表5。由表5可知，2個全株苦蕎茶中總黃酮含量最高為3.50%，最低為3.30%，差異較小。2個產(chǎn)品總黃酮含量平均值3.25%。2個產(chǎn)品2次獨立測試結(jié)果絕對差值均小于2個測定值算術(shù)平均值的10%。但由于樣品數(shù)量太少，全株苦蕎茶產(chǎn)品的黃酮含量測定精密度的確定仍需要進一步擴大樣本。

2.3.4 三類苦蕎茶總黃酮含量比較

根據(jù)表3、表4和表5的結(jié)果可知，三類苦蕎茶的總黃酮含量平均值由高到低依次為全株苦蕎茶>造?？嗍w茶>全麥苦蕎茶（見表6）。同一類型苦蕎茶之間，造粒茶黃酮含量差異最大，可能是因為各企業(yè)生產(chǎn)造粒苦蕎茶時苦蕎麥麩的比例差異較大所致；全株茶黃酮含量差異最小，可能是由于比較的均是地處涼山州的企業(yè)所生產(chǎn)的苦蕎茶，在生產(chǎn)全株茶時各企業(yè)所用苦蕎品種差異不大，故黃酮含量差異較??；而全麥苦蕎茶由于粉碎難易程度不同，并且?guī)в幸欢ǖ目嗍w麥麩，可能是造成各產(chǎn)品黃酮含量差異比較大的原因。

3 結(jié)論

黃酮類物質(zhì)是苦蕎麥中含有的對人體有益的主要營養(yǎng)成分之一，具有抗氧化、清除自由基、降血糖和降血脂等生理功能[19-20]。本研究優(yōu)化確定了苦蕎茶中黃酮類物質(zhì)的最佳提取工藝條件：乙醇溶液體積分數(shù)70%，料液比 1∶25，提取時間4 h，溫度70 ℃；在此條件下，對涼山地區(qū)主產(chǎn)的8個品牌19種苦蕎茶包括11種造粒茶、6種全麥茶、2種全株茶的黃酮含量進行比較分析，結(jié)果顯示11個造粒茶總黃酮含量平均值為2.16%，6個全麥茶總黃酮含量平均值為1.26%，2個全株茶總黃酮平均值為3.25%，三類苦蕎茶總黃酮含量平均值高低依次是全株茶>造粒茶>全麥茶；同一類型苦蕎茶之間，總黃酮含量差異最大的是造粒茶，其次是全麥茶，最小的是全株茶。

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（責(zé)任編輯：劉昀）