李濤,趙云,陳增潔
(1.揭陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東揭陽 522051;2.濰坊職業(yè)學(xué)院,山東濰坊 261041)
龍眼(Dimocarpus longan Lour.)為無患子科龍眼屬常綠果樹,喬木。果實(shí)俗名桂圓,為我國著名的亞熱帶水果。原產(chǎn)于我國南部和越南北部的南亞熱帶區(qū)域,在我國已有2 000多年栽培歷史,栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位,福建、廣東、廣西及臺灣等省是主產(chǎn)區(qū)[1]。龍眼核的重量占龍眼果實(shí)鮮重的17%。研究表明,龍眼核中含有較為豐富的黃酮,對a-葡萄糖苷酶具有良好的抑制作用[2]。多年來,由于沒有很好的綜合利用,每年廢棄的龍眼核重量達(dá)幾十萬t,這既浪費(fèi)資源,又污染環(huán)境[3]。
本文采用乙醇為溶劑,用微波的方法對龍眼核中的黃酮進(jìn)行了提取,研究了各種因素對提取效果的影響,同時通過正交法對龍眼核中黃酮的微波提取工藝進(jìn)行了分析,確定了龍眼核總黃酮微波提取的最佳工藝,以便為龍眼核的開發(fā)利用提供一定的參考。
722光柵分光光度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;WD700G格蘭仕微波爐:廣東格蘭仕集團(tuán)有限公司;SHB-ⅢA循環(huán)水式多用真空泵:鄭州長城科工貿(mào)有限公司;JA2003電子天平:上海精科;FZ-102微型植物粉碎機(jī):東西儀科技有限公司。
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品:中國藥品生物制品檢定所;氫氧化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、乙醇均為分析純。新鮮龍眼核采自廣東省揭陽市。
分別移取 0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 mL 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.100 0 mg/mL)于6個25 mL容量瓶中,各加入5%NaNO2溶液0.75 mL,搖勻后靜置6 min,再往各容量瓶中加入5%Al(NO3)3溶液0.75 mL,搖勻后靜置6 min,最后加入1 mol/L NaOH溶液10 mL,用30%乙醇溶液定容,搖勻后靜置10 min,以不含蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液作為參比于波長為510 nm處測定吸光度。根據(jù)所測吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),蘆丁溶液濃度為橫坐標(biāo),得吸光度A與蘆丁含量C的回歸方程:A=11.132C+0.032 8,R2=0.999 9。
準(zhǔn)確稱取1.000 g經(jīng)干燥的龍眼核粉置于燒瓶中,按照要求加入一定濃度的乙醇,微波加熱一定時間,過濾,濾液用30%乙醇定容至100 mL,作為待測液,取1.5 mL待測液于50 mL容量瓶中,按照測定蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液吸光度的步驟測定吸光度A。龍眼核黃酮得率可按下列公式計(jì)算:
式中:C為根據(jù)回歸方程計(jì)算得到的總黃酮濃度,(mg/mL);100和 50為稀釋倍數(shù);1.5 為取 1.5 mL待測液;m為龍眼核質(zhì)量,g。
3.1.1 乙醇濃度對黃酮得率的影響
在微波時間90 s,功率為280 W,料液比1∶30條件下,分別選取乙醇濃度為15%、30%、45%、60%、75%、90%進(jìn)行微波提取實(shí)驗(yàn),提取后按2.2測其吸光度,計(jì)算得率,結(jié)果見圖1。
圖1 乙醇濃度對黃酮得率的影響Fig.1 Effects of different concentration of ethanol on the yield of flavonoids
微波浸提要求溶劑必須具有一定的極性以便能吸收微波進(jìn)行內(nèi)部加熱,并且對浸提目標(biāo)具有較好的溶解能力[5]。由圖1可以看出,隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大,總黃酮的得率升高,當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為45%時,總黃酮得率達(dá)到最大值,但乙醇的體積分?jǐn)?shù)再增大時,總黃酮得率反而降低,所以選擇乙醇濃度為45%進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。
3.1.2 料液比對黃酮得率的影響
在微波時間90 s,功率為280 W,乙醇濃度為45%條件下,分別選取料液比 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50進(jìn)行微波提取實(shí)驗(yàn),提取后按2.2測其吸光度,計(jì)算得率,結(jié)果見圖2。
圖2 料液比對黃酮得率的影響Fig.2 Effects of the ratio of material and liquid on the yield of flavonoids
由圖2可知,得率隨料液比的增加呈逐漸升高的趨勢,但當(dāng)料液比達(dá)到1∶20后得率上升不明顯,基于成本考慮,選擇料液比為1∶20。
3.1.3 微波時間對黃酮得率的影響
功率為280 W,乙醇濃度為45%條件下,料液比1 ∶20 條件下,分別選取時間為 30、60、90、120、150、180 s進(jìn)行微波提取實(shí)驗(yàn),提取后按2.2測其吸光度,計(jì)算得率,結(jié)果見圖3。
圖3 微波時間對黃酮得率的影響Fig.3 Effects of microwave extraction time on the yield of flavonoids
由圖3可以看出,黃酮得率隨時間延長逐漸升高,在150 s以后升高不明顯??赡苁且?yàn)樗S酮類物質(zhì)已基本溶出,所以增加提取時間不能使得率升高明顯,所以選擇提取時間為150 s。
3.1.4 微波功率對黃酮得率的影響
在微波時間150 s,料液比1∶20,乙醇濃度為45%條件下,分別選取功率料液比140、280、420、560 W進(jìn)行微波提取實(shí)驗(yàn),提取后按2.2測其吸光度,計(jì)算得率,結(jié)果見圖4。
圖4 微波功率對黃酮得率的影響Fig.4 Effects of microwave power on the yield of flavonoids
由圖4可以看出,隨著功率的增大,黃酮得率先升高達(dá)到最大值后逐漸降低的趨勢。說明隨著微波功率的增加,細(xì)胞的破壞程度增大,分子運(yùn)動加劇,浸出的總黃酮就越多,但過高的微波功率可能使細(xì)胞過于破碎,容易吸附黃酮類化合物而降低了提取率。另外過高的微波功率在短時間內(nèi)就易引起液體沸騰,促使乙醇揮發(fā)的更多,影響提取率。因此,選擇微波功率為420 W。
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇乙醇濃度、料液比、微波加熱時間和微波功率作為考察因素,進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)因素和水平見表1,結(jié)果與分析見表2。
表1 因素水平表Table 1 The table of factors and level
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Result of orthogonal experiments
由表2可知,影響龍眼核總黃酮得率的因素主次順序?yàn)椋阂掖紳舛龋ˋ)>功率(D)>料液比(B)>時間(C),龍眼核總黃酮微波提取的最佳工藝條件為:A2B1C3D3,即乙醇濃度為45%,料液比為1∶20,微波時間為150 s,微波功率為560 W。按此最優(yōu)組合平行試驗(yàn)3次,平均總黃酮提取率為3.78%。
通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定微波法提取龍眼核總黃酮的最佳條件如下:乙醇濃度45%,料液比1∶20,微波加熱時間150 s,微波功率560 W。按此最優(yōu)組合平行試驗(yàn)3次,平均總黃酮提取率為3.78%。采用微波技術(shù)對黃酮活性物質(zhì)的提取具有效率高、節(jié)省時間、節(jié)能及污染小等優(yōu)點(diǎn),該法對龍眼核中黃酮的提取具有明顯優(yōu)勢,為龍眼的進(jìn)一步研究和合理利用提供了一定參考。
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