□ 何健民 劉憶明 郭 濤 云南省保山學院資源環(huán)境學院
師宗地區(qū)小米菜中總黃酮的微波輔助提取工藝
□ 何健民 劉憶明 郭 濤 云南省保山學院資源環(huán)境學院
為研究小米菜總黃酮類化合物的提取工藝,本文以云南師宗地區(qū)的小米菜為原料,乙醇為提取劑,運用微波提取法,采取單因素實驗與正交實驗結(jié)合的研究方法,研究乙醇濃度、料液比、微波時間及微波功率工藝參數(shù)對小米菜總黃酮得率的影響。實驗結(jié)果表明:微波時間40 s、料液比1∶45、乙醇濃度60%、微波功率350 W,提取率達到2.07%。
黃酮;微波時間;微波功率;乙醇濃度;料液比
小米菜又名紅莧菜、雁來紅、老來少,屬莧科植物,廣泛生長于中國各地。小米菜一年生草本,莖葉可食用。小米營養(yǎng)豐富,可以清熱解毒,改善體質(zhì),促進發(fā)育。小米菜有豐富的鐵、鈣和維生素K,具有促進凝血、增加血紅蛋白含量并提高攜氧能力的功效,促進造血等功能[1-2]。小米菜還是減肥餐桌上的主角,經(jīng)常食可以減肥,促進排毒,防止便秘[3]。本研究以師宗縣的小米菜為原料,采用微波輔助工藝研究黃酮提取工藝,希望通過本次實驗找出黃酮提取最佳工藝條件,為充分利用小米菜食用價值提供理論依據(jù)。
1.1 實驗材料、儀器設備
材料:小米菜采購于云南師宗縣菜市場,洗凈,自然晾干,粉碎,過80目篩,除酯,干燥,密封保存樣品。
試劑:乙醇;氫氧化鈉;亞硝酸鈉;氯化鋁;石油醚,均為國產(chǎn)分析純試劑。
儀器設備:DFT-200手提式高速萬能粉碎機;721可見分光光度計;MW20-M605微波爐;CP214電子天平;EPED-10TH實驗室超純水器;SHZ-D循環(huán)水真空泵;N-1001D旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
1.2 實驗方法
1.2.1 樣品預處理
小米菜洗凈,自然晾干,粉碎,過80目篩,除酯,干燥,密封保存樣品。
1.2.2 蘆丁標準溶液曲線的繪制
蘆丁標準曲線的繪制參照高素云[4]所報道的方法,準確稱取蘆丁標準試樣0.020 2 g,用50%乙醇在50 mL容量瓶中定容,得到0.404 g/L的蘆丁標準溶液。在波長為510 nm處用可見分光光度計測定樣品的吸光度,繪制蘆丁標準曲線,得線性回歸方程:A=0.009 3C+0.006 3,R2=0.999 5。
1.2.3 總黃酮含量的測定
準確移取1 mL樣品溶液于10 mL比色管中,參照高素云[4]所報道的方法測定吸光度,將樣品吸光度代入線性回歸方程得到小米菜中總黃酮濃度,然后計算出小米菜總黃酮含量。黃酮提取得率(%)=(樣品中黃酮含量/樣品質(zhì)量)×100%。
1.2.4 不同條件下小米菜總黃酮的提取
準確稱取樣品1.000 0 g,加入40 mL 60%乙醇,搖勻,靜置30 min,在350 W的微波功率下間歇式加熱40 s(10 s加熱一次,冷卻至室溫),抽濾,在濾液中加60%乙醇在100 mL的容量瓶中定容,搖勻,避光靜置5 min。用移液槍移取1 mL樣品溶液分別加入到10 mL的比色管中,參照高素云[4]所報道的方法測定樣品的吸光度。
(1)不同乙醇濃度下小米菜總黃酮的提取。按照1.2.4的方法,加入30%、40%、50%、60%、70% 乙醇,測定樣品吸光度。
(2)不同料液比下小米菜總黃酮的提取。按照1.2.4的方法,改變料液比為1∶30、1∶40、1∶45、1∶50、1∶55,測定樣品吸光度。
(3)不同微波功率下小米菜總黃酮的提取。按照1.2.4的方法,改變微波功率為70、210、350、490、700 W,測定樣品吸光度。
(4)不同微波時間下小米菜總黃酮的提取。按照1.2.4的方法,改變微波時間為30、40、50、60、70 s,測定樣品吸光度。
1.2.5 正交實驗設計
根據(jù)單因素料液比、乙醇濃度、微波功率和微波時間的實驗結(jié)果,選取3個最優(yōu)水平設計L9(34)正交實驗(見表1),確定微波提取的最佳提取工藝。
2.1 乙醇濃度對總黃酮得率的影響
乙醇濃度對總黃酮得率的影響見圖1。
小米菜中黃酮類化合物的提取率隨著乙醇濃度的增加而增加,當乙醇濃度超過60%時,黃酮苷在溶劑中的溶解度下降,使黃酮類化合物得率下降。因此,本實驗選擇的最優(yōu)乙醇濃度為60%。
2.2 料液比對總黃酮得率的影響
料液比對總黃酮得率的影響見圖2。
圖1 乙醇濃度對總黃酮得率的影響
圖2 料液比對總黃酮得率的影響
圖3 微波功率對總黃酮得率的影響
圖4 微波時間對總黃酮得率的影響
小米菜中黃酮類化合物的提取率隨乙醇體積增加而增加,當乙醇體積超過45 mL時,黃酮化合物的提取率就開始下降,因此,本實驗選擇的最優(yōu)料液比為1∶45。
表1 正交實驗設計
表2 正交實驗結(jié)果
2.3 微波功率對總黃酮得率的影響
微波功率對黃酮總得率的影響見圖3。
小米菜中黃酮類化合物的提取總得率隨著微波功率的增加而增加,當微波功率達為350 W時,小米菜中黃酮類化合物的提取得率最優(yōu)。因此,本實驗選擇的最優(yōu)微波功率為350 W。
2.4 微波時間對總黃酮得率的影響
微波時間對總黃酮提取得率的影響見圖4。
小米菜中黃酮類化合物的提取率隨微波時間的增加而增加,當微波時間達到40 s時,黃酮類化合物的得率達到最大,因此,本實驗選擇的最優(yōu)微波時間為40 s。
2.5 正交實驗結(jié)果
正交實驗結(jié)果見表2。
由表2正交實驗表中可以看出,影響師宗地區(qū)小米菜總黃酮提取得率因素的大小依次為:微波功率(C)>料液比(A)>乙醇濃度(D)>微波時間(B)。微波提取小米菜總黃酮的最優(yōu)條件為:A2B1C2D3,即微波時間40 s、料液比1∶45、乙醇濃度60%、微波功率350 W,小米菜總黃酮提取率為2.06%。按照A2B1C2D3實驗條件對小米菜下3次驗證提取實驗,小米菜總黃酮的提取得率分別為2.03%、2.09%、2.09%,平均得率為2.07%。
本研究將微波提取法應用于師宗地區(qū)小米菜總黃酮的提取技術中,簡化提取工藝條件,最優(yōu)提取工藝條件為:微波功率350 W、乙醇濃度60%、料液比1∶45、微波時間40 s,提取率達到2.07%。微波處理使提取率明顯提高,說明該方法適用于小米菜黃酮提取,且微波提取法操作簡便,節(jié)省時間,有較好的應用前景。
[1]柯斧,張百忍,閆琴,等.野生莧菜栽培技術研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學,2009(5):231-232.
[2]唐黎標.野菜的保健功能[J].綠化與生活,2015(8):46-47.
[3]王秀和.遼西北地區(qū)春夏常見10種山野菜及吃法[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技,2012(6):21.
[4]高素云,祖麗皮亞?阿不力孜,姑麗各娜?買買提依明,等.柳樹葉中總黃酮含量測定[J].化學世界,2015(1):22-24,33.
保山學院大學生科研項目(編號:15BSXS004)。
何健民(1983—),男,云南騰沖人,碩士,講師。研究方向:天然產(chǎn)物分離分析。