◎ 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)。
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。
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)。
1.3.1 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。
1.4.1 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
2.1.1 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
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
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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