微波輔助有機(jī)溶劑法提取花生殼黃酮的最佳工藝研究

◎ 曹曉玲，范 萌

（武漢生物工程學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430415）

花生殼中含有豐富的黃酮類物質(zhì)，對(duì)人體具有特殊的保健作用，花生殼黃酮是花生殼中的重要活性成分，具有多種醫(yī)療功效[1-2]。微波萃取是近幾年才發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，是一種以溶液內(nèi)的離子、分子接受微波輻射獲得能量而升溫為基礎(chǔ)，提高溶質(zhì)進(jìn)入溶劑的萃取方法，其最大的特點(diǎn)是作用時(shí)間短、速度快、提取效率高、節(jié)能[3]。

1 材料與方法

1.1 材料

無(wú)水乙醇；亞硝酸鈉；硝酸鋁、氫氧化鈉，分析純；蘆丁，標(biāo)準(zhǔn)品；花生殼，購(gòu)于武漢中百超市。

1.2 儀器與設(shè)備

101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；JFSD-70實(shí)驗(yàn)室粉碎磨（上海嘉定糧油儀器有限公司）；RE-52AAA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海嘉鵬科技有限公司）；725可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海欣益有限公司）；微波爐。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程花生殼→清洗→干燥→粉碎→過(guò)篩→微波輔助有機(jī)溶劑提取→真空抽濾→測(cè)定吸光度[4-5]。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取蘆丁0.024 6 g，用70%乙醇溶解定容在100 mL容量瓶中，得到濃度為0.246 mg·mL-1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液，準(zhǔn)確吸取0 mL、3.0 mL、6.0 mL、9.0 mL、12.0 mL和15.0 mL于50 mL容量瓶中，加入5% NaNO2溶液1.5 mL，搖勻放置5 min后加入10% Al(NO3)3溶液1.5 mL，搖勻放置5 min，加入4% NaOH溶液20 mL，用70%乙醇定容，搖勻靜置10 min，用1 cm比色皿于510 nm測(cè)定吸光值。以蘆丁濃度（mg·mL-1）為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[6]。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

設(shè)定料液比1∶30、微波加熱45 s、水浴溫度70 ℃、浸提時(shí)間為2 h及乙醇溶液濃度為60%，分別考察不同濃度的乙醇溶液（40%、50%、60%、70%、80%和90%）、不同料液比（g∶mL）（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30和1∶35）、不同微波加熱時(shí)間（0 s、15 s、30 s、45 s、60 s、75 s和90 s）、不同提取溫度（30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90℃）和不同提取時(shí)間（1 h、2 h、3 h、4 h和5 h）對(duì)黃酮得率的影響。

1.3.4 正交試驗(yàn)

為了確定提取花生殼中黃酮的最佳工藝條件，以黃酮得率為指標(biāo)，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果分析，選擇乙醇濃度（A）、料液比（B）、微波時(shí)間（C）和提取溫度（D）4個(gè)因素為考察因素進(jìn)行正交試驗(yàn)L9（34）。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線

按1.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制得蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖1。

2.2 乙醇濃度對(duì)黃酮得率的影響

由圖2可知，在一定范圍內(nèi)，黃酮得率隨乙醇濃度的增加而增大，但乙醇濃度超過(guò)60%時(shí)，黃酮得率開(kāi)始下降，此時(shí)花生殼中部分色素物質(zhì)等脂溶性物質(zhì)的溶出增加，影響了黃酮的提純。因此，確定乙醇濃度為60%較適宜。

2.3 料液比對(duì)黃酮得率的影響

由圖3可知，料液比為1∶30時(shí)，提取效果最好。因此料液比以1∶30為宜。

圖3 料液比對(duì)黃酮得率的影響圖

2.4 微波加熱時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響

由圖4可知，提取時(shí)間為45 s時(shí)，黃酮得率最高。因此微波加熱時(shí)間以45 s為宜。

圖4 微波加熱時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響圖

2.5 提取溫度對(duì)黃酮得率的影響

由圖5可知，當(dāng)提取溫度低于80 ℃時(shí)，黃酮得率隨提取溫度的升高而增大，高于80 ℃的長(zhǎng)時(shí)間加熱可能會(huì)使黃酮發(fā)生氧化，黃酮得率開(kāi)始下降。因此提取溫度以80 ℃為宜。

圖5 提取溫度對(duì)黃酮得率的影響圖

2.6 提取時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響

由圖6可知，當(dāng)提取時(shí)間為2 h時(shí)，黃酮得率達(dá)到較高值，提取時(shí)間超過(guò)2 h后，黃酮的得率沒(méi)有明顯變化。因此提取時(shí)間宜選擇2 h。

圖6 提取時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響圖

2.7 正交試驗(yàn)確定黃酮最佳提取條件

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇乙醇濃度（A）、料液比（B）、微波時(shí)間（C）和提取溫度（D）4個(gè)因素為考察因素做正交試驗(yàn)L9（34），正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。各因素對(duì)黃酮得率的影響程度為D＞B＞A＞C，即提取溫度＞料液比＞乙醇濃度＞微波時(shí)間；最佳提取條件為A3B3C3D3，即加入的乙醇濃度70%，料液比1∶35，微波時(shí)間60 s，90 ℃條件下浸提2 h。

表1 因素及水平表

表2 試驗(yàn)結(jié)果與分析表

2.8 驗(yàn)證試驗(yàn)

在最佳提取條件下即乙醇濃度70%，料液比1∶35，微波加熱時(shí)間60 s，浸提溫度90 ℃條件下提取2 h，平行試驗(yàn)3次，結(jié)果如表3所示。在試驗(yàn)設(shè)定的范圍內(nèi)，黃酮得率為5.223%。因此黃酮的最佳提取條件為乙醇濃度為70%，料液比1∶35，微波加熱60 s，90 ℃條件下浸提2 h。

3 結(jié)論

本文研究了乙醇濃度、微波時(shí)間、料液比和提取溫度4個(gè)單因素對(duì)黃酮得率的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)研究最佳提取條件，結(jié)果表明，各因素對(duì)黃酮得率的影響程度大小為提取溫度＞料液比＞乙醇濃度＞微波加熱時(shí)間；黃酮的最佳提取條件為乙醇濃度70%，料液比1∶35，微波時(shí)間60 s，90 ℃條件下浸提2 h，在此條件下黃酮的得率為5.223%。