朱國健 田帥承 何寧
摘 要 基于金銀花中提取綠原酸的方式,結(jié)合綠原酸的性質(zhì),提出超聲回流法提取綠原酸,并對不同提取方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比。通過正交實(shí)驗(yàn)研究乙醇濃度、溶劑用量、提取溫度、提取時(shí)間以及pH值對綠原酸得率的影響,篩選出了最優(yōu)的工藝條件。結(jié)果表明,乙醇濃度為70%、溶劑用量為金銀花的10倍、提取溫度60 ℃、提取時(shí)間1.5 h、pH值為6時(shí),超聲回流法提取的綠原酸得率最高。
關(guān)鍵詞 金銀花;綠原酸;超聲回流;正交實(shí)驗(yàn)
中圖分類號:R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.06.061
金銀花為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初開的花[1]。金銀花及其提取物在醫(yī)學(xué)方面的報(bào)道越來越多[2-3],同時(shí)還是一種非常好的煙用香精香料[4]。其主要有效成分是綠原酸和異綠原酸[5]。綠原酸易溶于水、醇溶液和丙酮等溶劑,其分子結(jié)構(gòu)中有酯鍵、不飽和雙鍵及多元酚等不穩(wěn)定部分,提取時(shí)不能高溫、強(qiáng)光及長時(shí)間加熱[6]。
傳統(tǒng)的金銀花提取工藝有煎煮法、回流法及超聲法等[7-9]。最常見的提取方法為煎煮法,但是由于工藝自身的限制,其綠原酸得率較低,相比之下,回流法和超聲波法提取綠原酸的得率較高。結(jié)合文獻(xiàn),在回流法和超聲波法的基礎(chǔ)上提出超聲回流法,并對此3種方法進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),同時(shí)對超聲回流法的工藝進(jìn)行探討。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
金銀花購于山東臨沂,為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾;無水乙醇與鹽酸為分析純,汕頭市達(dá)濠精細(xì)化學(xué)品公司生產(chǎn);蒸餾水,廣州屈臣氏食品飲料有限公司生產(chǎn)。
1.2 儀器與設(shè)備
KH-300E型超聲波器,昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;UV-2550紫外分光光度計(jì),日本SHIMADZU公司;WF-20型萬能粉碎機(jī),江陰市康和機(jī)械制造有限公司;德國Sigma 3K15離心機(jī),德國希格瑪離心機(jī)有限公司;KDM型可調(diào)控溫電熱套,山東鄄城華魯電熱儀器有限公司;JA2003電子天平,上海良平儀表有限公司;PB-10型pH計(jì),德國Sartorius公司;JJ-1增力電動攪拌器,上海梅香儀器有限公司;三口燒瓶,1 000 mL;冷凝管;溫度計(jì)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
取金銀花進(jìn)行粉碎,過20目篩。在三口燒瓶中加入30 g金銀花粉末以及體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶劑(溶劑質(zhì)量為金銀花粉末質(zhì)量的12倍),密封,調(diào)節(jié)pH為6,浸泡4 h。安裝超聲回流設(shè)備,溫度70 ℃。提取2.0 h,過濾,離心,取上清液。關(guān)閉回流通道進(jìn)行超聲法提取;關(guān)閉超聲儀器進(jìn)行回流提取,得到3種方法提取物。
1.4 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用傳統(tǒng)的正交設(shè)計(jì)方法來確定超聲回流法提取金銀花中綠原酸的最佳工藝條件??紤]的主要影響因素有乙醇濃度、溶劑用量、提取溫度、提取時(shí)間和pH值。如表1所示,根據(jù)各因素的取值范圍和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,設(shè)計(jì)4水平5因素水正交實(shí)驗(yàn)表。
2 結(jié)果與分析
2.1 3種不同提取方式結(jié)果比較
如表2所示,3種提取方式均采用一次提取,選擇相對有代表性的提取條件,最終超聲回流法的綠原酸得率比回流法和超聲波法要高,分別提高了7%和5%。通過加熱回流,加快了金銀花細(xì)胞
內(nèi)成分的滲透,同時(shí)利用超聲產(chǎn)生的強(qiáng)大剪切力使金銀花細(xì)胞壁破裂,從而更好地釋放內(nèi)溶物。超聲回流法可以在相同工藝參數(shù)條件下,提高綠原酸的得率。
2.2 超聲回流法正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為了更好地確定超聲回流法的工藝參數(shù),本文根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對超聲回流法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果如表3所示。
分析表3數(shù)據(jù)可知:1)綠原酸屬于有機(jī)酸,可以被乙醇溶解,因此適當(dāng)濃度的乙醇有利于綠原酸的溶出,體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液提取效果最好;2)溶劑的用量過少,不能將綠原酸很好的溶出,而溶劑用量增多對得率的影響較小,當(dāng)溶劑用量是金銀花的10倍時(shí)提取效果最好;3)提取溫度過低,不利于綠原酸的溶出,提取溫度過高,又極易使綠原酸氧化分解,當(dāng)提取溫度在60 ℃時(shí)提取效果最好;4)提取時(shí)間對綠原酸得率影響較大,提取存在溶解平衡,時(shí)間太短,綠原酸未完全溶出,時(shí)間過長,綠原酸溶出量變化不大,且可能會被分解,提取時(shí)間為1.5 h時(shí)提取效果最好;5)pH值對綠原酸的得率影響較大,堿性條件下綠原酸易分解,而強(qiáng)酸條件既不利于批量生產(chǎn),也對綠原酸得率沒有明顯影響,pH為6時(shí)提取效果最好;6)在正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi),對綠原酸得率的影響排序?yàn)椋阂掖紳舛?pH>提取溫度>提取時(shí)間>溶劑用量。
3 結(jié)論
1)超聲回流法在提取金銀花中的綠原酸時(shí),得率較回流法和超聲波法分別提高了7%和5%左右。
2)超聲回流法的最佳工藝條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)70%、溶劑用量為金銀花的10倍、提取溫度60 ℃、提取時(shí)間1.5 h,pH值為6。
3)超聲回流法在結(jié)合其他金銀花提取工藝的基礎(chǔ)上,在可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)條件下,提高了綠原酸的得率,確定了工藝參數(shù),為以后的規(guī)模生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。
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(責(zé)任編輯:趙中正)