堿皂化法提取麩皮中輔酶Q10的工藝研究

王麗霞，何擴(kuò)，史忠林

（河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，河北張家口075000）

堿皂化法提取麩皮中輔酶Q10的工藝研究

王麗霞，何擴(kuò)，史忠林

（河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，河北張家口075000）

以麩皮為原料，利用堿皂化法提取輔酶Q10，紫外分光光度法測定含量。試驗(yàn)結(jié)果表明：最佳堿皂化處理?xiàng)l件為：pH為11，料液比1∶12（g/mL），皂化溫度為90℃，皂化時(shí)間為90min。

麩皮；輔酶Q10；提?。辉砘?/p>

近年來，輔酶Q10的生理功能不斷地被發(fā)現(xiàn)，例如其抗氧化作用有利于預(yù)防動脈硬化、高血脂；在人體內(nèi)節(jié)約和再生維生素E[1-3]。Lockwood等報(bào)道部分癌癥患者通過服用一定量的輔酶Q10進(jìn)行一年的治療試驗(yàn)，病人均未發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移，其中有病例其腫瘤發(fā)生部分消退[4]。由此可見，開發(fā)輔酶Q10這一產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用前景。國內(nèi)外生產(chǎn)輔酶Q10，通常是在破碎細(xì)胞的基礎(chǔ)上再用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，雖然工藝簡單、耗能低且溶劑易回收，但提取物中包含的大量脂肪酸甘油酯及各種游離脂肪酸等雜質(zhì)影響產(chǎn)品純度[5]。用皂化法可以將上述雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到水相，而脂溶性的輔酶Q10留在有機(jī)相。本實(shí)驗(yàn)以麩皮為原材料，采用酸破碎細(xì)胞直接皂化的方法，從而提高輔酶Q10的提取率。

1材料與方法

1.1 原料與試劑

麩皮：河北北方學(xué)院農(nóng)學(xué)系；硫酸、氫氧化鈉、石油醚：天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑；無水乙醇：天津市鳳船化學(xué)試劑科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

752紫外分光光度計(jì)、PHSJ-3F型pH計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.3 工藝流程

稀硫酸破碎麩皮組織→加熱→加氫氧化鈉溶液皂化→冷卻→石油醚萃取3次→濾液用去離子水洗滌至中性→除水→加入無水乙醇后放入冰箱析出雜質(zhì)→過濾得濾液→紫外分光光度法測量

1.4 酸消解碎細(xì)胞[6]

1）配置濃度為10-3mol/L即pH為3的稀硫酸溶液（用pH計(jì)測定并調(diào)整）備用；

2）用天平稱量50 g麩皮組織加適量丙酮和碳酸鈣充分研磨后放入500mL大燒杯中；

3）用量筒量取300mL上述已配置好的稀硫酸，也加入大燒杯內(nèi)；

4）將大燒杯置于80℃水浴鍋中密封加熱90min；

5）待冷卻后過濾用蒸餾水定容至500mL備用。

1.5 測定方法

采用紫外分光光度法來測定，具體做法參考文獻(xiàn)[6]。

2結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 皂化pH試驗(yàn)

取20mL 1.4所述備用液（相當(dāng)于2 g麩皮）5組，在不同pH下的NaOH溶液進(jìn)行皂化，pH值選取9、10、11、12、13 5個(gè)水平，設(shè)定料液比為1∶15（g/mL），皂化溫度90℃，皂化時(shí)間100min。結(jié)果如圖1所示。

圖1不同pH輔酶Q10的提取量Fig.1 Extracting quantity of Co Q10in different pH

圖1 結(jié)果表明：當(dāng)料液比、溫度、時(shí)間相同時(shí)，pH為11時(shí)提取量最大，其次是pH為12，所以選取pH為11。

2.1.2 皂化料液比（g/mL）試驗(yàn)

取20mL 1.4所述備用液（相當(dāng)于2 g麩皮）5組，分別取pH11為NaOH溶液4、10、20、30、40mL進(jìn)行皂化，其pH11，皂化溫度90℃，皂化時(shí)間100min。結(jié)果如圖2所示。

圖2不同料液比輔酶Q10的提取量Fig.2 Extracting quantity of Co Q10with different m aterial to liquor

圖2 結(jié)果表明：在pH11，皂化溫度90℃，皂化時(shí)間100min條件下，料液比為1∶15（g/mL）時(shí)提取量最高，其次是1∶10（g/mL）。所以選取料液比1∶15（g/mL）。

2.1.3 皂化溫度試驗(yàn)

取20mL 1.4所述備用液（相當(dāng)于2 g麩皮）5組，在pH為11，料液比1∶15（g/mL），皂化時(shí)間100min的條件下，設(shè)計(jì)不同皂化溫度進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。

圖3不同皂化溫度輔酶Q10的提取量Fig.3 Extracting quantity of Co Q10with different saponification temperature

圖3 結(jié)果表明：在pH11，料液比1∶10（g/mL），皂化時(shí)間100min條件下，溫度為90℃時(shí)提取量最高，所以選取皂化溫度90℃。

2.1.4 皂化時(shí)間試驗(yàn)

取20mL 1.4所述備用液（相當(dāng)于2 g麩皮）5組，在pH為11，料液比1∶15（g/mL），皂化溫度為90℃的條件下，選取最佳的皂化時(shí)間。結(jié)果如圖4所示。

圖4不同皂化時(shí)間輔酶Q10的提取量Fig.4 Extracting quantity of Co Q10with saponification time

圖4 結(jié)果表明：在皂化溫度為80℃時(shí)提取量最高。

2.2 正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以A皂化pH、B料液比（g/mL）、C皂化溫度（℃）、D皂化時(shí)間（min）為四因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素水平見表1，結(jié)果見表2。

表1 試驗(yàn)因素水平表Tab le1 Levelsof factors in experim ent

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果Table2 Design and resu ltsof experim ent

從試驗(yàn)結(jié)果分析，溫度對提取率影響最大，其次是料液比、pH。其中在pH為11，料液比1∶12（g/mL），皂化溫度為90℃，皂化時(shí)間為90min時(shí)可得到最大的提取量，即最佳組合為A2B1C2D3。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

正交試驗(yàn)確定的最佳結(jié)果的提取量與正交試驗(yàn)結(jié)果的最優(yōu)組合提取量比較結(jié)果見表3。

表3 提取量比較結(jié)果Table3 The resultsCompare

按正交試驗(yàn)確定的最優(yōu)提取條件，在皂化pH11，液料比1∶12（g/mL），皂化溫度90℃，皂化時(shí)間90min情況下，測得輔酶Q10的提取量為47.277μg/g，比正交試驗(yàn)結(jié)果中的較優(yōu)組合A2B2C2D2的提取量高，表明此正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)組合是符合實(shí)際的。

3結(jié)論

利用高效液相色譜法來檢測輔酶Q10的量比較精確，但是工序繁瑣，耗費(fèi)時(shí)間。雖然利用紫外分光光度計(jì)法檢測輔酶Q10的值偏高于高效液相色譜法測定的含量，但是操作簡單、快速，且紫外分光光度法和高效液相色譜法測定輔酶Q10具有良好的相關(guān)性，在一定程度上可以用紫外分光光度法來代替高效液相色譜法測定輔酶Q10的含量[7]。本實(shí)驗(yàn)采用紫外分光光度法測定了堿皂化法對輔酶Q10的提取效果，并優(yōu)化了相關(guān)的提取條件，盡可能的利用皂化法去除雜質(zhì)。通過本試驗(yàn)確定了利用堿皂化法提取麩皮中輔酶Q10的最佳條件是pH為11，料液比1∶12，皂化溫度為90℃，皂化時(shí)間為90min。

[1]肖新才,馮翔.輔酶Q10抗氧化作用研究進(jìn)展[J].國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊,2003,30(4):216-221

[2]馬菊,石寧.食品中應(yīng)用輔酶Q10的研究進(jìn)展[J].食品科技,2009,34 (2):18-21

[3]張鴻,吳玉荷.類維生素物質(zhì)-輔酶Q10的研究進(jìn)展[J].國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊,2002,29(6):370-373

[4]Lockwood K,Mosegarard S,Wu Zu-fu.Apparent partial remission of breastcaneer in high risk[J].MolAspeetsMed,1994(15):231-240

[5]許忻,冀亞飛,陸瑾,等.3,4,5-三甲氧基甲苯的合成[J].精細(xì)石油化工,2001(5):43-45

[6]呂春茂,李英華,安艷秋,等.輔酶Q10幾種提取工藝的優(yōu)化研究[J].食品科學(xué),2007,28(12):132-135

[7]許忻,冀亞飛,陸瑾,等．3,4,5-三甲氧基甲苯的合成[J].精細(xì)石油化工,2001(5):43-45

Extraction ofW heat Bran in the Alkaline Saponification of Coenzyme Q10

WANG Li-xia，HEKuo，SHIZhong-lin
（CollegeofAgrcultureand Forestry，HebeiNorth University，Zhangjiakou 075000，Hebei，China）

In thisexperiment，theauthorextractedandseparated coenzymeQ10fromwheatskinusing themethodof alkalinesaponification，and determined byUV.The resultsshowed thatthebestconditions foralkalisaponification：pH 11，ratioofmaterial to liquor1∶12（g/mL），reflux temperature90℃，saponification timeof90min.

wheatbran；coenzyme Q10；extraction；saponification

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.011.010

2012-12-05

王麗霞（1981—），女（漢），講師，研究生，研究方向：食品科學(xué)。