微波輔助提取苦苣黃酮工藝研究

◎ 程麗麗，孫亞軍

（漯河食品職業(yè)學(xué)院食品工程系，河南 漯河 462300）

苦苣是一種草本植物，屬于菊科、菊苣屬?？嘬闹懈缓被?、礦物質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，還可作為中藥材使用，有涼血清熱、消炎解毒、保肝利膽、抗腫瘤和增強(qiáng)人體免疫力等功效[1]?？嘬闹悬S酮類化合物含量也比較豐富，對(duì)其提取研究目前已經(jīng)出現(xiàn)的有超聲提取法[2]、超高壓提取法[3]、乙醇浸提法[4]等。本研究采用微波輔助法對(duì)苦苣中的總黃酮進(jìn)行提取和工藝優(yōu)化，為合理開(kāi)發(fā)利用苦苣提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

苦苣：采摘于漯河食品職業(yè)學(xué)院北校區(qū)，清洗、干燥（55 ℃）、粉碎，過(guò)篩取60目苦苣粉，備用；蘆丁、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇等均為分析純?cè)噭?，?gòu)于南京化學(xué)試劑股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

202-00A干燥箱（天津順諾儀器科技有限公司）、JOYN-J1-1 微波爐（上海喬躍電子有限公司）、UV1800PC 紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海奧析科學(xué)儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[5]

將純度為98%的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品放入干燥箱干燥至恒重，用電子天平精確稱取10.00 mg放入燒杯，加入一定量30%的乙醇溶液充分溶解，移至100 mL容量瓶定容，充分搖勻得到的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.1 mg/mL。依次精確吸取配備好的標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、3、4 mL和5 mL分別放入到10 mL的容量瓶中，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL，搖勻后靜置6 min，再加入10%硝酸鋁溶液0.3 mL，搖勻后靜置6 min，再加入4%氫氧化鈉溶液4 mL，30%乙醇定容至刻度，搖勻后放置15 min，510 nm處測(cè)吸光度，以30%乙醇溶液為空白，測(cè)定吸光度值。以吸光度值為Y軸坐標(biāo)，蘆丁質(zhì)量分?jǐn)?shù)（μg/mL）為X軸坐標(biāo)。得出吸光度值（Y）與蘆丁質(zhì)量分?jǐn)?shù)（X）的直線回歸方程為Y=0.011 2X-0.008 7，R2=0.999 6。

1.3.2 微波輔助提取工藝[8]

苦苣粉→溶解→加乙醇溶液→微波處理→離心→取上清液→測(cè)定吸光度→帶入公式計(jì)算苦苣黃酮提取率。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

微波輔助酶法提取工藝，進(jìn)行微波輔助階段的單因素試驗(yàn)。分別考察微波功率（200、250、300、350 W和400 W）、微波時(shí)間（2、3、4、5 min和6 min）、料液比（1∶20、1∶25、1∶30、1∶35和1∶40）和乙醇濃度（40%、50%、60%、70%和80%）對(duì)苦苣黃酮提取量的影響。

1.4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別選取微波功率、微波時(shí)間、料液比和乙醇濃度為影響因子，以苦苣黃酮的提取率為指標(biāo)，進(jìn)行微波協(xié)同酶法的正交試驗(yàn)，試驗(yàn)選取L9(34)正交表，各因素水平見(jiàn)表1。

表1 微波協(xié)同酶法正交試驗(yàn)因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 微波功率對(duì)苦苣黃酮提取率的影響

從圖1可以看出，微波功率從200 W升至300 W時(shí)，苦苣黃酮的提取率曲線呈上升趨勢(shì)；當(dāng)功率大于300 W時(shí)，黃酮的提取率反而下降。微波功率過(guò)大會(huì)使溶液過(guò)熱，乙醇蒸發(fā)濃度降低；另外溫度過(guò)高，黃酮結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)致苦苣黃酮的提取率減少。因此，微波的功率可選擇在300 W左右。

圖1 微波功率對(duì)黃酮提取率的影響圖

2.1.2 微波處理時(shí)間苦苣黃酮提取率的影響

由圖2可知，當(dāng)微波輔助浸提處理時(shí)間低于4 min時(shí)，苦苣黃酮的提取率不斷升高。當(dāng)微波輔助浸提處理時(shí)間為4 min時(shí)，苦苣黃酮的提取率達(dá)到最高，其后隨著時(shí)間的增加苦苣黃酮的提取率反而不斷降低。因此，微波處理的時(shí)間可選擇在4 min左右。

圖2 微波時(shí)間對(duì)黃酮提取率的影響圖

2.1.3 料液比對(duì)苦苣黃酮提取率的影響

由圖3可知，當(dāng)料液比小于1∶30時(shí)，苦苣黃酮的提取率曲線呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；料液比為1∶30時(shí)，黃酮的提取率最大；但其后料液比繼續(xù)增加，黃酮的提取率反而略有下降。因此，選擇料液比在1∶30左右為宜。

圖3 料液比對(duì)黃酮提取率的影響圖

2.1.4 乙醇濃度對(duì)苦苣黃酮提取率的影響

由圖4可知，當(dāng)乙醇濃度低于60%時(shí)，苦苣黃酮的提取率曲線呈上升趨勢(shì)。在60%，苦苣黃酮提取率達(dá)到最高，之后曲線呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這是因?yàn)闈舛纫业拇?，可以將苦苣中的非黃酮物質(zhì)溶出，影響了黃酮的提取率。因此，選擇乙醇濃度為60%左右為宜。

圖4 乙醇濃度對(duì)黃酮提取率的影響圖

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

微波輔助法工藝條件的正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

本試驗(yàn)通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，對(duì)微波輔助法提取苦苣黃酮的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。確定了微波輔助法提取黃酮的最佳工藝條件為微波功率300 W、微波時(shí)間3 min、料液比1∶30，乙醇濃度70%，在此條件下，苦苣黃酮的提取率為4.562%。

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