甘薯葉不飽和脂肪酸的提取工藝優(yōu)化

李妍，曹珂珂，王娣，許暉，王婷婷

（蚌埠學(xué)院生物與食品工程系，安徽蚌埠233030）

甘薯葉不飽和脂肪酸的提取工藝優(yōu)化

李妍，曹珂珂，王娣，許暉，王婷婷

（蚌埠學(xué)院生物與食品工程系，安徽蚌埠233030）

采用超聲波提取、正交試驗(yàn)等方法，探討了料液比、提取溫度和提取時(shí)間等因素對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸的影響及其最佳提取工藝.結(jié)果表明：料液比、提取溫度和提取時(shí)間對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸均有不同程度的影響，其最佳提取工藝條件為：料液比1：25、超聲時(shí)間25 min、超聲溫度20℃.驗(yàn)證試驗(yàn)表明此方法穩(wěn)定可靠.

甘薯葉；不飽和脂肪酸；提取工藝；正交試驗(yàn)

甘薯葉為旋花科牽?；▽?，多年生蔓性草本植物，原產(chǎn)于熱帶美洲.嫩葉片及葉柄可供食用.甘薯葉別稱番薯葉、地瓜葉、紅薯葉.旋花科牽?；▽俣嗄晟荼举橘胄灾参?甘薯地上部分的嫩莖葉，主要食用部位為葉片及葉柄（或芽梢部）.甘薯葉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，尤以維生素B1、維生素B2最為豐富，是品質(zhì)優(yōu)良的深綠色蔬菜[1].甘薯葉性平味甘，無(wú)毒，味道有點(diǎn)像同屬的蕹菜，但質(zhì)地較為柔軟.具有補(bǔ)虛益氣、健脾強(qiáng)腎、益肺生津、補(bǔ)腎明目、抗癌、美容、延緩衰老的作用[2，3].甘薯葉的利用價(jià)值很高，目前已經(jīng)在甘薯葉的活性成分方面有較深研究，特別是在甘薯葉的黃酮、多酚類物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸和多糖等成分上面.醫(yī)學(xué)研究表明不飽和脂肪酸有明顯降低高密度脂蛋白血清膽固醇的作用，進(jìn)而減少高血壓，心臟病及中風(fēng)等疾病發(fā)病率，同時(shí)不飽和脂肪酸在維護(hù)生物膜的結(jié)構(gòu)和功能方面有重要作用[4，5].通過(guò)對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸的提取，可以讓甘薯葉具有更優(yōu)的開(kāi)發(fā)前景，同時(shí)也為不飽和脂肪酸的開(kāi)發(fā)提供更多物質(zhì)來(lái)源[6-11].本實(shí)驗(yàn)初步采用超聲波輔助提取法提取甘薯葉中的不飽和脂肪酸，為甘薯葉中提取不飽和脂肪酸提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

甘薯葉材料采自蚌埠市懷遠(yuǎn)縣.石油醚，氯仿，氫化碘，碘化鉀，硫代硫酸鈉等均為分析純?cè)噭?

1.2 儀器與設(shè)備

JK-500DB型數(shù)控超聲清洗器（合肥金尼克機(jī)械制造有限公司），AB323電子天平（上海海康電子儀器廠），RE-2000B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（鞏義市宇翔儀器有限公司）等.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 不飽和脂肪酸含量測(cè)定[12-15]

精確稱取甘薯葉不飽和脂肪酸干膏2.0 g，置于碘量瓶中，加入氯仿15 mL.待樣品溶解后，用移液管加入氯化碘溶液25 mL，充分搖勻后，置于25℃左右的暗處30 min.將碘量瓶從暗處取出，加入碘化鉀溶液各20 mL，再各加蒸餾水100 mL，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡黃色時(shí)，加入淀粉指示劑，繼續(xù)滴定到藍(lán)色消失為終點(diǎn).同時(shí)在相同條件下作空白試驗(yàn).

1.3.2 計(jì)算公式

A—滴定空白用去的硫代硫酸鈉溶液平均毫升數(shù)；

B—為滴定樣品用去的硫代硫酸鈉溶液平均毫升數(shù)；

C—為甘薯葉不飽和脂肪酸提取液干膏重量；

T—與1毫升0.05 mol/L硫代硫酸鈉溶液相當(dāng)?shù)牡獾目藬?shù).

1.3.3 超聲提取甘薯葉不飽和脂肪酸工藝流程

甘薯葉→干燥→粉碎→過(guò)篩→超聲波提取→提取液減壓濃縮→110℃烘至恒重→測(cè)碘值.

1.3.4 單因素實(shí)驗(yàn)

考察溫度、料液比、超聲時(shí)間對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響.

1.3.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[13-14]

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)的因素表，選擇超聲時(shí)間（A）、超聲溫度（B）和料液比（C）三個(gè)因素作為考察因素，用L9（34）正交設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（每一組平行3次），正交因素水平詳見(jiàn)表1.

表1 正交因素水平表

1.3.6 驗(yàn)證性試驗(yàn)

根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)得出的因素水平最佳組合，進(jìn)行甘薯葉中不飽和脂肪酸的提取實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)平行3次，計(jì)算不飽和脂肪酸的碘值.用碘值的大小表示甘薯葉中不飽和脂肪酸的提取效果.

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 溫度對(duì)提取甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響

溫度變化對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響結(jié)果見(jiàn)圖1：

根據(jù)圖1可知，甘薯葉不飽和脂肪酸的量化指標(biāo)碘值在超聲溫度25℃時(shí)，其碘值最大，為132 g/100 g；低或高于25℃時(shí)，其碘值均有所下降.所以，選25℃為提取甘薯葉不飽和脂肪酸的最佳提取溫度.

圖1 溫度對(duì)提取甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響

2.1.2 料液比對(duì)提取甘薯葉中不飽和脂肪酸中碘值的影響

料液比變化對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響結(jié)果見(jiàn)圖2：

圖2 料液比對(duì)甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響

由圖2可以很明顯地可以看出在料液比1：10～1：20甘薯葉不飽和脂肪酸中的碘值大小快速上升，而之后隨著料液比的增加，不飽和脂肪酸中的碘值大小快速下降.故提取甘薯葉中的不飽和脂肪酸的適宜料液比為1：20.

2.1.3 超聲時(shí)間對(duì)提取甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響

提取時(shí)間對(duì)不飽和脂肪酸中碘值的影響結(jié)果見(jiàn)圖3：

圖3 超聲時(shí)間對(duì)提取甘薯葉不飽和脂肪酸中碘值的影響

根據(jù)圖3可知，在提取時(shí)間10～20 min不飽和脂肪酸量化指標(biāo)碘值大小不斷增加，20 min時(shí)碘值達(dá)到最大值，之后不飽和脂肪酸量化指標(biāo)碘值大小迅速下降.故提取不飽和脂肪酸的適宜時(shí)間為20 min.

2.2 正交實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，超聲時(shí)間（A）、超聲溫度（B）、料液比（C）三個(gè)因素作為考察因素，考察這三個(gè)因素對(duì)不飽和脂肪酸中碘值的影響，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表

由于方差分析結(jié)果得出三個(gè)因素對(duì)不飽和脂肪酸中碘值都無(wú)顯著性影響，所以采用極差分析三個(gè)因素對(duì)不飽和脂肪酸中碘值的影響.由表2可知，因素的影響大小的順序依次為超聲溫度（B）＞超聲時(shí)間（A）＞料液比（C）.得出最佳工藝條件為A3B1C3，即料液比為1：25，超聲時(shí)間為25 min，超聲溫度為20℃.

2.3 試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

采用超聲波輔助提取甘薯葉中的不飽和脂肪酸，用不飽和脂肪酸中的碘值作為不飽和脂肪酸考察的量化指標(biāo).由正交實(shí)驗(yàn)得出的最佳提取工藝條件即料液比為1：25，超聲提取時(shí)間為25 min，超聲提取溫度為20℃.平行驗(yàn)證三次，由表3驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果得出：碘值平均為160 g/100 g，高于正交試驗(yàn)中任一組合，結(jié)果穩(wěn)定可靠.

3 結(jié)論與討論

不飽和脂肪酸能夠影響機(jī)體的免疫機(jī)能，研究發(fā)現(xiàn)，不飽和脂肪酸可以抑制體外培養(yǎng)的乳腺，前列腺和結(jié)腸痛細(xì)胞增生，促進(jìn)細(xì)胞凋亡.不飽和脂肪酸在食品保健方面以及擁有的天然活性成分和療效有著廣闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)價(jià)值[17-18].研究發(fā)現(xiàn)甘薯葉中含有多種活性成分，但目前研究重點(diǎn)著重于膳食纖維，故本實(shí)驗(yàn)采用提取甘薯葉中的不飽和脂肪酸.

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)得到不飽和脂肪酸的最佳提取工藝.實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出三個(gè)單因素對(duì)不飽和脂肪酸提取效果影響的大小為超聲溫度＞超聲提取時(shí)間＞料液比.正交試驗(yàn)得到的最佳提取工藝條件：料液比為1：25，超聲時(shí)間為25 min，超聲溫度為20℃.驗(yàn)證試驗(yàn)表明結(jié)果穩(wěn)定可靠，為進(jìn)一步研究甘薯葉不飽和脂肪酸提供一定的理論基礎(chǔ)和研究參考.

[1]楊巖濤，吳春英，黃紹國(guó)，等.超聲輔助提取甘薯葉中多糖的工藝研究[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（3）：45-47.

[2]蔡秋亮.甘薯葉保健系列產(chǎn)品的研制與開(kāi)發(fā)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015，24（1）：266-267.

[3]Islam S.Sweet potato（ipomoea batatas L.）leaf：its potential effect on human health and nutrition[J].Journal of food Science，2006，71（2）：13-21.

[4]徐文暉，王俊儒，梁宗鎖.不飽和脂肪酸分離技術(shù)研究概況[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2007，28（8）：153-156.

[5]吳越.植物油中不飽和脂肪酸的分析與提取[D].長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)，2014.

[6]石勇，楊政水.甘薯莖葉及其開(kāi)發(fā)利用研究進(jìn)展[J].銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（10）：13-15.

[7]王玫.甘薯葉黃酮類化金物的提取、分離、純化及其揮發(fā)性化學(xué)成分的研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.

[8]潘明，謝仁有，洪玉程，等.響應(yīng)面法優(yōu)化甘薯葉SOD的提取工藝[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，25（2）：5-7.

[9]王建玲，劉學(xué)慶，林祖軍，等.特用甘薯的研究進(jìn)展及綜合開(kāi)發(fā)利用[J].雜糧作物，2010，20（3）：487-491.

[10]李星，王潔，王紅揚(yáng)，等.甘薯葉酸性磷酸酶的分離純化及部分性質(zhì)研究[J].食品科學(xué)，2015，36（3）：152-157.

[11]于穎.甘薯及甘薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，28（4）：135-136.

[12]李光，余霜.應(yīng)用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化甘薯葉綠原酸提取工藝研究[J].北方園藝，2014，11：119-121.

[13]邵圣娟，衛(wèi)靜莉.微波輔助提取甘薯葉中黃酮類化合物的工藝研究[J].山西化工，2015，157（3）：9-12.

[14]楊薇，朱新鵬.蠶蛹綜合利用的研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2011（4）：68-70.

[15]史高峰，呂秋楠，陳學(xué)福，等.超聲波技術(shù)提取蠶蛹中蠶蛹油的工藝研究[J].中成藥，2010，32（4）：678-680.

[16]姚領(lǐng)，胡萍，胡蓓娟，等.兩種溶劑提取法提取三角褐指藻中不飽和脂肪酸的比較[J].食品工業(yè)科技，2006，27（12）：114-116.

[17]孫翔宇，高貴田，段愛(ài)莉，等.多不飽和脂肪酸的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2012，33（7）：418-423.

[18]王萍，張銀波，江木蘭.多不飽和脂肪酸的研究進(jìn)展[J].中國(guó)油脂，2008，33（12）：42-46.

Study on the Optimization of Unsaturated Fatty Extraction from the Leaves of Sweet Potato

LI Yan，CAO Ke-ke，WANG Di，XU Hui，WANG Ting-ting
（Department of Food and BioLogy TechnoLogy，Bengbu University，Bengbu，Anhui233030）

In this study，by using ultrasonic extraction and orthogonal experiment，the authors explore solid-liquid ratio，extraction temperature and extraction time on the leaves of sweet potato unsaturated fatty acids effects in univariate design of orthogonal test on a trial basis in order to obtain the best extraction process.Experimental results show that solid-liquid ratio，extraction temperature and extraction time has an impact on the leaves of sweet potato unsaturated fatty acids by orthogonal test.The authors hold that the optimum extraction conditions were：liquid ratio 1：25，ultrasonic time 25 min ultrasonic temperature 20℃.The experiment indicates that this method is stable and reliable.

leaves of sweet potato；unsaturated fatty acids；extraction；orthogonal experiment

TS205

A

1671－9743（2016）11－0006－04

2016-10-12

安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目（2014jyxm392）.

李妍，1982年生，女，安徽蚌埠人，講師，研究方向：天然藥物的提取與分離純化.