響應(yīng)面法優(yōu)化藜麥總皂苷提取工藝研究

梁 霞 周柏玲 劉 森 劉 超 江永清

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所1，太原 030031) (靜樂縣田園農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限公司2，忻州 035107)

響應(yīng)面法優(yōu)化藜麥總皂苷提取工藝研究

梁 霞1周柏玲1劉 森1劉 超1江永清2

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所1，太原 030031) (靜樂縣田園農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限公司2，忻州 035107)

采用響應(yīng)面法優(yōu)化乙醇回流法提取藜麥總皂苷條件。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇提取溶劑乙醇體積分?jǐn)?shù)、液固比、提取溫度和提取時(shí)間為自變量，進(jìn)行四因素三水平Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì),以總皂苷含量為指標(biāo)，采用響應(yīng)面法(RSM)分析4個(gè)因素對(duì)響應(yīng)值的影響。方差分析結(jié)果表明：回歸模型較好地反映藜麥總皂苷含量與乙醇體積分?jǐn)?shù)、液固比、提取溫度和提取時(shí)間之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，最優(yōu)提取條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)90%，液固比78:1，提取溫度72.0 ℃，提取時(shí)間125 min，回歸模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間有較好的擬合度(R2=0.973 9)。在此提取條件下藜麥總皂苷含量為1.580 g/100 g，與預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差為0.57%，精密度RSD為0.279%，回收率96.0%～105.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.05%，總皂苷含量響應(yīng)模型的回歸分析、驗(yàn)證試驗(yàn)、精密度和準(zhǔn)確性試驗(yàn)證明本方法合理可行。

藜麥 總皂苷 提取 響應(yīng)面法

藜麥(Chenopodium quinoa willd)原產(chǎn)于南美洲，被古印加人稱為“糧食之母”[1-2]。藜麥具有極高且全面的營養(yǎng)價(jià)值，其蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、氨基酸、纖維素、維生素等含量都高于普通谷物[3]，聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦藜麥為最適宜人類的完美“全營養(yǎng)食品”[4]。我國于1987年開始引種藜麥[5]，目前藜麥總種植面積約3 333 hm2，總產(chǎn)量約7 500 t。我國食用藜麥的歷史不長，加工技術(shù)有限，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，附加值低。隨著藜麥種植面積和產(chǎn)量的增加，對(duì)藜麥進(jìn)行綜合開發(fā)、精深加工成為當(dāng)務(wù)之急[6]。

藜麥表皮中有一層含量很高的皂苷，是藜麥中的主要抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)[7]。Burnouf-Radosevich等[8]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)，通過衍生手段測(cè)定了藜麥中7種齊墩果酸和2種烏索烷型三萜皂苷，確定齊墩果酸為藜麥籽粒中主要的三萜皂苷。

目前國內(nèi)企業(yè)在加工藜麥時(shí)大多用水洗或碾磨法去除苦味物質(zhì)皂苷，并未對(duì)其進(jìn)一步加工利用。藜麥皂苷有很重要的工業(yè)用途，由于其殺血吸蟲性和起泡性，可用于生產(chǎn)安全的殺蟲劑、肥皂、洗滌劑、滅火材料等[9]。藜麥皂苷具有廣泛的生理活性，如抗炎、抗氧化、促進(jìn)藥物吸收、溶血和增強(qiáng)免疫、保護(hù)神經(jīng)、降低脂肪吸收等[10]；經(jīng)堿處理的皂苷有很強(qiáng)的抗灰霉菌真菌活性[11]，因此又可作為制藥工業(yè)原料。從藜麥中提取皂苷應(yīng)用于工業(yè)、制藥業(yè)具有較好的前景。

文獻(xiàn)報(bào)道中有關(guān)藜麥皂苷提取的方法有超聲法和溶劑回流提取法。超聲法由于噪聲污染等問題使應(yīng)用受到限制，回流提取在目前工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛[12]。本研究采用響應(yīng)面法優(yōu)化乙醇回流法提取藜麥皂苷工藝條件，利用紫外可見分光光度法測(cè)定藜麥總皂苷的含量(以齊墩果酸計(jì))，同時(shí)進(jìn)行精密度、準(zhǔn)確性加標(biāo)回收試驗(yàn)，目的在于為藜麥皂苷類物質(zhì)的開發(fā)利用、提升藜麥附加值提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 原料和試劑

黃藜麥，種植于山西靜樂藜麥種植基地，2015年10月收獲，由靜樂縣田園農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限公司提供。將藜麥置于烘箱中60 ℃烘干，粉碎過40目篩，密封、備用。

齊墩果酸對(duì)照品：中國藥品研究院，國產(chǎn)，分子式C30H48O3。

1.2 儀器與設(shè)備

SHA-C水浴恒溫振蕩器：常州潤華電器有限公司；756紫外可見分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司；BSA224S-CW分析天平：賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；01-0A電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試劑的配制

齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液[13]：稱取在105 ℃干燥至恒重的齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，用甲醇溶解定容到10 mL刻度管中，搖勻，得到濃度為1 mg/mL的齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。

5%香草醛-冰醋酸溶液：準(zhǔn)確稱取5.0 g香草醛，用冰乙酸溶劑并定容至100 mL容量瓶中，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.3.2 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確移取齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0、30、60、90、120、150 μL于10 mL具塞試管中，每組2個(gè)平行，置于60 ℃水浴揮干溶劑。依次加入0.20 mL 5%香草醛-冰醋酸溶液和0.8 mL高氯酸溶液，加塞搖勻，于60 ℃水浴顯色15 min，取出后立即用冷水冷卻至室溫，加入5.0 mL冰乙酸，搖勻，空白溶液做參比，測(cè)定吸光值。以測(cè)得的吸光度為縱坐標(biāo)，以齊墩果酸的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

準(zhǔn)確移取100 μL標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL具塞試管中，前處理如標(biāo)準(zhǔn)曲線，以空白溶液做參比，在可見光分光光度計(jì)400～700 nm處掃描波長，選擇最大吸收波長測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液[14]。

1.3.3 總皂苷含量的測(cè)定

采用香草醛-高氯酸法[15]：準(zhǔn)確量取0.20 mL提取液，置于10 mL具塞試管中，按1.3.2試驗(yàn)方法在最大吸收波長處測(cè)定樣品吸光值，計(jì)算總皂苷含量。

1.3.4 藜麥樣品待測(cè)液的制備及總皂苷含量的測(cè)定

測(cè)定方法參照陸敏佳等[16]的方法，并略有改動(dòng)。稱取0.65 g的藜麥樣品于50 mL容量瓶中，加入一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液作為提取劑，在一定條件下回流浸提，冷卻后定容至50 mL，過濾。準(zhǔn)確吸取濾液0.20 mL于10 mL具塞試管中，按1.3.3測(cè)定方法測(cè)其總皂苷含量，根據(jù)公式計(jì)算總皂苷含量(所有試驗(yàn)做3組平行，取平均值)：

式中：C為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出被測(cè)液中的總皂苷質(zhì)量濃度/mg/mL；V為待測(cè)液的總體積/mL；M為稱取的藜麥粉質(zhì)量/g。

1.3.5 單因素試驗(yàn)

1.3.5.1 不同浸提溶劑在不同體積分?jǐn)?shù)條件下對(duì)總皂苷含量的影響

選用甲醇、乙醇為浸提溶劑。稱取0.65 g藜麥樣品7份，分別加入50 mL體積分?jǐn)?shù)為40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%甲醇溶液；稱取0.65 g藜麥樣品7份，分別加入50 mL體積分?jǐn)?shù)為40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%乙醇溶液，以上樣品于70 ℃水浴振蕩提取180 min，定容，過濾，測(cè)其吸光度，計(jì)算總皂苷含量。

1.3.5.2 液固比對(duì)總皂苷含量的影響

按液固比25:1、50:1、75:1、100:1、125:1、150:1分別稱取藜麥樣品6份，置于50 mL容量瓶中，加入50 mL體積分?jǐn)?shù)為90%的乙醇溶液，于70 ℃水浴振蕩提取180 min，定容，過濾，測(cè)其吸光度，計(jì)算總皂苷含量。

1.3.5.3 提取溫度對(duì)總皂苷含量的影響

稱取0.65 g藜麥樣品6份，分別加入50 mL體積分?jǐn)?shù)為90%的乙醇溶液，在40、50、60、70、80、90 ℃條件下水浴振蕩提取180 min，定容，過濾，測(cè)其吸光度，計(jì)算總皂苷含量。

1.3.5.4 提取時(shí)間對(duì)總皂苷含量的影響

稱取0.65 g藜麥樣品5份，分別加入50 mL體積分?jǐn)?shù)為90%的乙醇溶液，70 ℃水浴振蕩提取60、120、180、240、300 min，定容，過濾，測(cè)其吸光度，計(jì)算總皂苷含量。

1.3.6 響應(yīng)面法優(yōu)化藜麥總皂苷含量的提取條件

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法進(jìn)行Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)，進(jìn)而優(yōu)化藜麥總皂苷的提取工藝,本試驗(yàn)共重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測(cè)波長的掃描

表1為100 μL齊墩果酸標(biāo)液(0.1 mg/mL)在400～700 nm處的吸光值，545 nm處吸光值最大，因此選擇545 nm為測(cè)定波長。

2.2 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以齊墩果酸濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。通過趨勢(shì)線擬合求得標(biāo)準(zhǔn)方程為Y=7.315 2X-0.017 1,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 2。

表1 不同波長掃描齊墩果酸標(biāo)品的吸光度值

圖1 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 不同因素對(duì)總皂苷含量的影響

由圖2可知，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，總皂苷含量在90%時(shí)有一個(gè)顯著升高，之后略有下降；而隨著甲醇體積分?jǐn)?shù)的增加，總皂苷含量呈一個(gè)逐漸上升的趨勢(shì)，在100%體積分?jǐn)?shù)時(shí)達(dá)到最大，但數(shù)值仍低于90%乙醇提取液所得總皂苷含量,這可能是由于100%甲醇溶液極性與被提取溶質(zhì)極性接近程度仍低于90%乙醇溶液。對(duì)2種浸提劑試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多變量組間(雙側(cè))方差分析，得出2組間總皂苷含量差異極其顯著(P<0.01),說明甲醇、乙醇作為浸提劑的提取效率有極顯著差別。隨著液固比的增加，總皂苷含量增長較快，當(dāng)液固比達(dá)到75:1時(shí)，總皂苷含量達(dá)到最大，可能是由于水溶液的增加可以加大質(zhì)量濃度差及固液接觸面積，有利于提高分子擴(kuò)散速度,當(dāng)液固比過大時(shí)，分子擴(kuò)散速度幾乎不會(huì)發(fā)生明顯變化。提取溫度在50～70 ℃范圍內(nèi)，總皂苷含量有一個(gè)線性的增長，在70 ℃呈現(xiàn)最大值。繼續(xù)升高溫度，總皂苷含量呈下降的趨勢(shì)，這可能與溫度過高，溶劑揮發(fā)加大，雜質(zhì)溶出多有關(guān)。隨著提取時(shí)間的增長，總皂苷含量顯著增高，當(dāng)時(shí)間達(dá)到120 min后，總皂苷含量基本穩(wěn)定，說明皂苷已完全溶解于浸提劑中，再延長提取時(shí)間只能增大能耗。

圖2 不同因素對(duì)總皂苷含量的影響

2.4 響應(yīng)面法優(yōu)化總皂苷含量的提取條件

2.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果

采用統(tǒng)計(jì)軟件Design Expert(Static Made Easy，Minneapolis,MN,USA.version 6.0.5,2001)進(jìn)行四因素三水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)分析，分析4個(gè)隨機(jī)因子(乙醇體積分?jǐn)?shù)、液固比、提取溫度、提取時(shí)間)對(duì)響應(yīng)值(總皂苷含量)的影響，試驗(yàn)因素及水平安排見表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3，重復(fù)3次。

表2 Box-Behnken中心組合因素水平表

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

對(duì)實(shí)測(cè)值和預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，如圖3，二者非常接近(R2=0.973 9)，說明該模型是可靠、有效的。

圖3 總皂苷含量實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的相關(guān)關(guān)系

2.4.2 方差分析

對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面分析，所得回歸方程為(去掉影響不顯著的因素)：

Y=1.56+0.077X1+0.14X2+0.033X3-0.050X1X2-0.098X2X3-0.27X12-0.22X22-0.068X32

采用SAS軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸模型方差分析，結(jié)果見表4。

表4 RSM試驗(yàn)的方差分析結(jié)果

2.4.3 響應(yīng)面分析

根據(jù)回歸模型做出響應(yīng)面圖。

圖4 乙醇體積分?jǐn)?shù)與液固比對(duì)總皂苷含量的影響

圖5 乙醇體積分?jǐn)?shù)與提取溫度對(duì)總皂苷含量的影響

圖6 乙醇體積分?jǐn)?shù)與提取時(shí)間對(duì)總皂苷含量的影響

圖7 液固比與提取溫度對(duì)總皂苷含量的影響

圖8 液固比與提取時(shí)間對(duì)總皂苷含量的影響

圖9 提取溫度與提取時(shí)間對(duì)總皂苷含量的影響

由方差分析可知，單因素X1、X2對(duì)藜麥總皂苷含量的影響極顯著(P<0.01),X3對(duì)總皂苷含量的影響顯著(P<0.05)。交互項(xiàng)X2X3對(duì)總皂苷含量的影響極顯著(P<0.01)，交互項(xiàng)X1X2對(duì)總皂苷含量的影響顯著(P<0.05)。由交互項(xiàng)X1X2、X2X3的響應(yīng)面圖4、圖7可以看出，其等高線為橢圓形，響應(yīng)面高度卷曲，說明提取溫度(乙醇體積分?jǐn)?shù))一定時(shí)，存在最適的液固比；液固比一定時(shí)，存在最適的提取溫度(乙醇體積分?jǐn)?shù))，兩因素之間存在相互促進(jìn)作用[17]。由圖6、圖8、圖9可知，在乙醇體積分?jǐn)?shù)、液固比及提取溫度對(duì)應(yīng)總皂苷含量逐漸增大又減少的過程中，提取時(shí)間曲線變化較為平緩，說明提取時(shí)間對(duì)總皂苷含量影響不顯著，即在提取時(shí)間比較充分的情況下，即使提高乙醇體積分?jǐn)?shù)、液固比及提取溫度，總皂苷含量得不到提高，提取時(shí)間與其他因素互相抑制，這與模型方差分析結(jié)果一致。

通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)得出，影響藜麥總麥皂苷得率的主次因素為乙醇體積分?jǐn)?shù)>液固比>提取溫度>提取時(shí)間。

2.4.4 模型驗(yàn)證試驗(yàn)

使用SAS 8.0軟件的優(yōu)化功能，驗(yàn)證藜麥總皂苷含量測(cè)定模型方程的適宜性和有效性，得到提取液的乙醇體積分?jǐn)?shù)為90.5%，液固比為77.8:1，提取溫度72.3 ℃，提取時(shí)間126 min?？紤]實(shí)際操作等因素，將其結(jié)果修正為：乙醇體積份數(shù)為90%，液固比為78:1，提取溫度72.0 ℃，提取時(shí)間125 min，并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，重復(fù)3次，結(jié)果見表5。試驗(yàn)證明此模型是有效適用的，并具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

表5 模型驗(yàn)證

2.4.5 精密度試驗(yàn)

在優(yōu)化提取條件下，稱取藜麥樣品6份，測(cè)定其總皂苷含量，計(jì)算得出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.279%，結(jié)果證明本方法具有良好的精密度。

表6 精密度與穩(wěn)定性試驗(yàn)

2.4.6 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

在優(yōu)化提取條件下，稱取0.3 g藜麥樣品6份，分別加入1 mg/mL齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品0、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06 mL，測(cè)定其總皂苷含量，見表7。試驗(yàn)結(jié)果顯示，回收率在96.0%～105.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.05%，表明本方法的準(zhǔn)確度較好。

表7 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

3 結(jié)論

本研究利用Box-Behnken統(tǒng)計(jì)學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法建立提取藜麥皂苷含量的二次多項(xiàng)數(shù)學(xué)模型。通過對(duì)模型方程的響應(yīng)面分析，獲得了提取藜麥皂苷含量的最佳工藝條件。優(yōu)化后試驗(yàn)結(jié)果為：乙醇體積分?jǐn)?shù)為90%，液固比為78:1，提取溫度72.0 ℃，提取時(shí)間125 min，總皂苷含量預(yù)測(cè)值為1.589 g/100 g，實(shí)測(cè)值為1.580 g/100 g，與預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差為0.57%；精密度RSD為0.279%，回收率在96.0%～105.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.05%。方差分析結(jié)果表明，乙醇體積分?jǐn)?shù)、液固比、液固比與提取溫度的交互作用對(duì)總皂苷含量的影響極為顯著，提取溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)與液固比的交互作用對(duì)總皂苷含量的影響顯著。本研究所提供的藜麥總皂苷提取工藝在藜麥的綜合利用及皂苷類化合物的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中有實(shí)際用途。

[1]Jacobsen S E.The worldwide potential for quinoa(chenopodium quinoa willd)[J].Food Reviews Intenational,2003,19:167-177

[2]Repo-Carrasco R，Espinoza C,Jacobsen S E．Nutritional value and use of the andean crops quinoa(Chenopodium quinoa)and kafliwa(Chenopodium pallidicaule)[J].Food Reviews International,2003,19(1):179-189

[3]NG S C,Anderson A,Coker J.Characterization of lipid oxidation products in quinoa(chenopodium quinoa)[J].Food Chemistry,2007,101(1):185-192

[4]Abugoch James L E．Quinoa(chenopodium quinoa willd):composition，chemistry，nutritional，and functional properties[J].Advances in Food Nutrition Research，2009,58:1-31

[5]王晨靜，趙習(xí)武，陸國權(quán)，等.藜麥特性及開發(fā)利用研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2014,31(2):296-301

Wang Chenjing,Zhao Xiwu,Lu Guoquan,et al.A review of characteristics and utilization of chenopodium quinoa[J].Journal of Zhejiang A & F University,2014,31(2):296-301

[6]任貴興，楊修仕,么楊.中國藜麥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J].作物雜志,2015,(5):1-5

Ren Guixin,Yang Xiushi,Yao Yang.Current situation of quinoa industry in china[J].Crops,2015,(5):1-5

[7]Kuljanabhagaved T,Thongphasuk P,Chamulitrat W,et al.Triterpense saponins from chenopodium quinoa willd[J].Phytochemistry,2008,69:919-1926

[8]Burnouf-Radosevich M,Delfel N E,England R.Gas chromatography-mass spectrometry of oleanane-and ursane-type triterpense-applicatiion to chenopodium quinoa triterpenes[J].Phytochemistry,1985,24:2063-2066

[9]劉美正，郭忠武，惠永正.皂甙研究新進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),1997,9(2):81-85

Liu Meizheng,Guo Zhongwu,Hui Yongzheng.Recent progress of saponins research[J].Nature Product Research and Development,1997,9(2):81-85

[10]Guclu-ustundag,Mazza,G.Saponius:protertie,Applications and processing[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2007,47:231-258

[11]San Martin R,Ndjoko K,hosterttmann K.Novel molluscicide aganist pomacea canaliculata based on quinoa saponins[J].Crop Protection,2008,27:310-319

[12]許暉,孫蘭萍,張斌，等.響應(yīng)面法優(yōu)化花生殼黃酮提取工藝的研究[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2009,24(1)：107-111.

Xu Hui,Sun Lanping,Zhang Bin,et al.Optimization of extraction technique of flavonoids from peanut hull using response surface metholoyg[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2009,24(1):107-111

[13]高麗萍，劉華，封云芳.人參總皂苷的含量測(cè)定[J].浙江工程學(xué)院學(xué)報(bào),2002,19(3):171-173

Gao Liping,Liu Hua,Feng Yunfang.Determination of total saponins in panax ginseng[J].Journal of Zhejiang Institute of Science and Technology,2002,19(3):171-173

[14]任卓偉，倪文杰，劉森.藜麥皂苷的測(cè)定研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015,43(8):932-935

Ren Zhuowei,Ni Wenjie,Liu Sen.Determination of quinoa saponins[J].Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2015,43(8):932-935

[15]趙文婷.藜麥麩皮總皂苷的提取純化及其抗氧化和免疫增強(qiáng)作用[D].晉中:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015

Zhao Wenting.The extractiion,purification,antioxidant and immunoenhancement in chenopodium quinoa willd bran total saponins[D].Jinzhong:Shanxi Agricultural University,2015

[16]陸敏佳，蔣玉蓉，袁俊杰，等.藜麥葉片多酚最佳提取工藝及其抗氧化性研究[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2016,31(1):101-106

Lu Minjia,Jiang Yurong,Yuan Junjie,et al.Optimum extraction of quinoa leaf polyphenols and its antioxidant activity[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2016,31(1):101-106

[17]逯家輝，姜鑫，李昊龍，等.應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波法提取甘草中總黃酮的工藝[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2008,38(2):293-298

Lu Jiahui,Jiang Xin,Li Haolong,et.al.Optimization of ultrasonic-assisted extraction of general flavonoids in glycyrrhiza uralensis using the response surface method[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition)，2008,38(2):293-298.

Extraction of Total Saponins of Quinoa by Response Surface Methodology

Liang Xia1Zhou Bailing1Liu Sen1Liu Chao1Jiang Yongqing2

(Institute of Agro-Food Science and Technology,Shanxi Academy of Agricultural Sciences1,Taiyuan 030031) (The Comprehensive Development Limited Company of Countryside Agriculture of Jinle County2,Xinzhou 035107)

We used response surface analysis methodology(RSM)to optimize the ethanol reflux extraction conditions of total saponins in quinoa.Based on single factor experiments,the concentrations of ethanol in solvent,ratio of liquid to solid,extraction temperature and extraction time were chosen as causal factors,four-factors-three-levels Box-Behnken central composition experiments design were applied.With the aim of the content of total saponins,RSM was employed to study the effect of these factors on the content of total saponins in quinoa.Variance analysis showed that the regression model fits the relationship of total saponins content to the four process parameters well.The test results showed that the obtained optimum extraction parameters are concentration of ethanol 90%(V/V),ratio of solvent to raw material 78:1,extraction temperature 72.0 ℃,extraction time 125 min.The experimental values agree with those predicted from the regression model indicated a good fitness(R2=0.973 9).The total saponins content was 1.580 g/100 g,the relative error to the predicted yield was 0.57%,the RSD of precision is 0.279%,the recovery rate between 96.0%～105.0%,relative standard deviations was 4.05%.It was proved that the method was reasonable and feasible by the regression equation of total saponin content response model,verification test,precision and accuracy test.

quinoa,total saponins,extraction technology,response surface methodology

TS225.1

A

1003-0174(2017)11-0040-07

2016-11-03

梁霞，女，1970年出生，副研究員，農(nóng)產(chǎn)品加工及雜糧主食化