超聲輔助提取榴蓮中黃酮工藝探析

楚紅英，楊婷珂，婁維高，張振豪，龐宏建，陳西良

（黃河水利職業(yè)技術學院，河南 開封 475004）

超聲輔助提取榴蓮中黃酮工藝探析

楚紅英，楊婷珂，婁維高，張振豪，龐宏建，陳西良

（黃河水利職業(yè)技術學院，河南 開封 475004）

用超聲輔助法提取榴蓮中黃酮，設計正交試驗尋找提取黃酮的最佳提取工藝，實驗結(jié)果表明，影響總黃酮提取率因素大小次序為：溶劑濃度＞提取溫度＞提取時間＞液料比，最佳提取方案為30%乙醇提取、液料比3︰1、提取時間30min，提取溫度為70℃。該工藝使榴蓮中總黃酮的提取率為7．91mg／g。

黃酮提取工藝；超聲輔助法；榴蓮；正交試驗；總黃酮提取率；最佳提取方案

0 引言

榴蓮，又稱韶子，系木棉科長綠喬木，是熱帶水果，素有“南洋水果之王”的美稱［1］。榴蓮果中含有大量的糖分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、氨基酸及多種礦物質(zhì)元素［2］，還含有姜黃素、2－甲基丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、3，5－二硫雜庚烷、 二乙基二硫醚、2－甲基丁酸甲酯、3，5－二甲基－1，2，4－三硫環(huán)戊烷、乙硫醇、黃酮等化學成分［3～5］。 黃酮類化合物是存在于自然界的一大類化合物，它具有一定的藥學性能，具有如降低心肌耗氧量、增加冠狀動脈及腦血管流量、降血糖、抗氧化、消除體內(nèi)自由基、抗衰老、增強機體免疫力等功能［6～7］。 黃酮類成分的提取方法有很多，包括溶劑提取、微波提取、超臨界萃取、酶浸漬萃取、超聲波提取、半仿生提取、回流、索氏提取、煎煮和滲濾等［8～10］。 超聲波輔助提取法具有提取效率高、操作簡單方便、無污染、節(jié)約能源等優(yōu)點，適用于提取天然植物中的生物活性成分。筆者試采用超聲波輔助法提取榴蓮中的黃酮，分析影響其提取率的主要因素，以期得到最佳的提取工藝。

1 實驗材料與儀器

1．1 材料與試劑

實驗所用榴蓮購于開封某超市，乙醇（AR）為天津德恩化學有限公司生產(chǎn)，氫氧化鈉（AR）為天津市風船化學試劑有限公司生產(chǎn)，硝酸鋁（AR）為天津市德恩試劑有限公司生產(chǎn)，亞硝酸鈉（AR）為天津市德恩試劑有限公司生產(chǎn)，蘆?。ɑ瘜W對照品）為中國藥

品生物制品檢定所生產(chǎn)，實驗用水為二次蒸餾水。其

他實驗試劑均為分析純。

1．2 儀器與設備

實驗所用儀器和設備有：DZKW－4電子恒溫水浴鍋（河南智誠科技有限公司生產(chǎn)）、KQ－100E型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)）、8HZD（III）型循環(huán)水真空泵（河南智誠科技有限公司生產(chǎn)）、PB1502－L 電子天平、TU－1810紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司生產(chǎn)）、ZRD－8210電熱風干燥箱 （上海智誠分析儀器制造有限公司生產(chǎn)）、組織搗碎機（珠海飛利浦家用電器有限公司生產(chǎn)）。

2 實驗方法

實驗采用 NaNO2－Al（NO3）3-NaOH 體系分光光度法，以蘆丁為對照物，對榴蓮總黃酮的含量進行測定。

2．1 標準溶液的制備

準確稱取蘆丁標準品（于105℃下干燥至恒重）16mg，用30%乙醇溶解并定容至50ml，搖勻，得到質(zhì)量濃度為0．32mg／mL的蘆丁標準溶液。

2．2 標準曲線的制作

分別吸取制備的標準溶液0．00mL、1．00mL、2．00mL、3．00mL、4．00mL、5．00mL 于6個50mL的比色管中，均加入2mL濃度（以下為體積濃度）為5%的NaNO2溶液，搖勻，再加入2mL濃度為10%的 Al（NO3）3溶液，放置5min 后，加入10mL濃度為4%的NaOH溶液，再加入濃度為30%的乙醇，搖勻、定容［8］。然后，用紫外分光光度計測量吸光度，掃描波長范圍為400～800nm。以空白溶液為參比，溶液在504nm處的吸光度最高。由此確定檢測波長為504nm。在此波長下，測定每個標準樣的吸光度（A）。以吸光度值為縱坐標，以標準樣品的濃度（C）為橫坐標，繪制標準曲線，如圖1所示。求得線性回歸方程為：A＝0．2871C＋0．0024。 樣品濃度在0～9．6mg／L 之間呈良好的線性關系，r＝0．9999，n＝7。

圖1 蘆丁標準曲線Fig.1 Rutin standard curve

2．3 榴蓮中總黃酮的提取

工藝流程為：剝開榴蓮、提取果肉→用組織搗碎機搗碎→超聲提取→分離→定容→顯色→測定。具體提取方法為：準確稱取榴蓮鮮果肉5．0000g，放入三角瓶中，加入指定溶劑，按指定的料液比、時間進行超聲輔助提取，過濾，并定容至50mL容量瓶中，備用。

2．4 榴蓮中總黃酮含量的測定［11～13］

準確移取榴蓮中總黃酮提取液1mL于50mL比色管中，加入2mL濃度為5%的NaNO2溶液，搖勻，再加入2mL 濃度為10%的 Al（NO3）3溶液，放置5min后，加入10mL濃度為4%的NaOH溶液，再加入濃度為30%的乙醇，搖勻、定容，測定其吸光度。最后，將吸光度代入回歸方程，求得榴蓮中總黃酮含量。

3 結(jié)果與討論

3．1 單因素試驗

以榴蓮肉為原料，以乙醇為溶劑進行黃酮的提取，分別考察溶劑濃度、液料比，提取溫度、提取時間對黃酮提取率的影響。

3．1．1 液料比對榴蓮中黃酮提取率的影響

準確稱取5．0000g榴蓮肉，在液料比為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1，乙醇濃度為30%，超聲提取時間為20min，提取溫度為40℃的條件下進行提取，然后測定并計算提取率，其結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出，提取率先隨著液料比的增大逐漸提高，當液料比達到3∶1以后，再增高料液比，提取率趨于穩(wěn)定。

圖2 液料比對提取率的影響Fig.2 Influence of liquid-to-solid ratio to extraction efficiency

3．1．2 提取溫度對榴蓮中黃酮提取率的影響

準確稱取5．0000g榴蓮肉，在液料比為3∶1，乙醇濃度為30%，超聲提取時間為20min，提取溫度分別為30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃條件下的進行提取，測定并計算提取率，結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出，提取率先隨溫度的升高而逐漸增大，在溫度為70℃時，提取率達到最高，當溫度大于70℃時，提取率隨溫度的升高呈現(xiàn)下降趨勢。

圖3 溫度對提取率的影響Fig.3 Influence of temperature to extraction efficiency

3．1．3 乙醇濃度對榴蓮中黃酮提取率的影響

準確稱取5．0000g榴蓮肉，在液料比為3∶1，超聲提取時間為20min，乙醇濃度為0%、10%、30%、50%、70%、90%，提取溫度為40℃的條件下進行提取，測定并計算提取率，結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出，提取率先隨著乙醇濃度增加而逐漸增大，在乙醇濃度為30%時，提取率達到最高，若再提高乙醇體積濃度，提取率反而下降。下，提取率隨著提取時間增加而增大，在提取時間超過40min的條件下，提取率基本保持恒定。

圖4 乙醇體積濃度對提取率的影響Fig.4 Influence of ethyl alcohol volume concentration to extraction efficiency

圖5 提取溫度對提取率的影響Fig.5 Influence of extraction temperature to extraction efficiency

3．1．4 提取超聲時間對榴蓮中黃酮提取率的影響

準確稱取5．0000g榴蓮肉， 在液料比為3∶1，超聲 提 取 時 間 為10min、20min、30min、40min、50min、60min，乙醇濃度為30%，提取溫度為40℃的條件下進行提取，測定并計算提取率，結(jié)果如圖5所示。由圖5可以看出，在提取時間為10～30min的條件

3．2 正交試驗

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選取溶劑濃度、液料比、提取時間、提取溫度4項作為考察因素，各取3水平，即“4因素3水平”，采用 L9（34）正交試驗方法，以確定榴蓮肉提取黃酮的最佳條件，結(jié)果如表1所示。

表1 正交試驗設計及結(jié)果Tab.1 Orthogonal test design and its result

由正交試驗結(jié)果可以得出各因素對黃酮提取率的影響，其次序為A＞D＞C＞B。于是，最佳的方案是A1B3C3D3，即用濃度為30%的乙醇提取，提取溫度為70℃，液料比為3∶1，提取時間為30min。

為了確定最終試驗方案A1B3C3D3是否為最佳方案，按該試驗條件，對榴蓮中黃酮的提取方法進行3組試驗，其平均提取率為7．91mg／g。

3．3 精密度試驗

準確吸取正交試驗中6號樣品2mL于10mL比色管中，按上述操作方法測定其吸光度。連續(xù)測定6次，其吸光度值如表2所示。測得相對標準偏差RSD值為0．39%，說明儀器精密度較高。

表2 精密度測定結(jié)果Tab.2 Measurement results of precision degree

3．4 穩(wěn)定性試驗

準確吸取正交試驗中6號樣品2mL于10mL比色管中，按上述方法，每隔20min測定1次吸光度。連續(xù)測定6次，結(jié)果如表4所示。經(jīng)計算，RSD值為0．12%，即樣品溶液在2h內(nèi)基本穩(wěn)定。

表3 穩(wěn)定性測定結(jié)果Tab.3 Measurement results of stability

3．5 加標回收率試驗

準確移取溶液中正交試驗6號樣品6份，分別加入0．20mL、0．40mL、0．60mL、0．80mL、1．00mL 標液，測其吸光值，結(jié)果如表5所示。由表5可知，平均回收率為98．4%，RSD 為1．36%。

表4 加標回收率試驗結(jié)果Tab.4 Test results of recovery

4 結(jié)語

本項實驗，用超聲輔助法提取榴蓮中的黃酮類化合物，以蘆丁為標準，對其含量進行了測定。通過正交試驗，分析了各因素對黃酮提取率的影響，其結(jié)果為：溶劑濃度＞提取溫度＞提取時間＞液料比。實驗所得出的最佳提取工藝為：濃度為30%的乙醇提取、液料比為3∶1、提取時間為30min，提取溫度為70℃。在此條件下，榴蓮中黃酮的提取率可達7．91mg／g。

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Q946.1

B

10．13681／j．cnki．cn41－1282／tv．2017．04．013

2017-04-10

楚紅英（1973-），女，河南開封人，講師，碩士，主要從事材料工程專業(yè)的教學與研究工作。

[責任編輯 楊明慶]