無花果中總黃酮和粗多糖同步提取工藝研究

江 丹，陳志元，劉晶晶，李 強，袁詠紅

（勁牌持正堂藥業(yè)有限公司，中藥保健食品質(zhì)量與安全湖北省重點實驗室，湖北黃石435100）

無花果（Ficus caricaL.）系桑科落葉小喬木，原產(chǎn)于地中海東部地區(qū)和南部阿拉伯地區(qū)[1-2]，是人類最早栽培的古老樹種，以庭院栽種居多，無花果既可食用，也可作藥用[3]。全球總產(chǎn)量每年為114萬t，土耳其在生產(chǎn)上排名第一，約30萬t[4]?，F(xiàn)在我國種植總面積約為3 khm2，主要分布在新疆、江蘇、浙江、福建、山東、上海、四川、陜西、甘肅等省區(qū)。雖然無花果栽培歷史悠久，但是對其果實藥用價值，尤其是干果的綜合開發(fā)利用研究還比較少，因此無花果被列入亟待開發(fā)的第三代水果范疇，有較大的研究價值[5]。無花果的化學(xué)成分主要有多糖、黃酮、酚類化合物、揮發(fā)油、花青素等，其抗腫瘤、提高免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抗炎、抗疲勞等功能已被大量研究證實[6]。以總黃酮和粗多糖為指標(biāo)，研究無花果的提取工藝，為醬酒等健康白酒的使用提供基礎(chǔ)。

1 材料與儀器

1.1 儀器與設(shè)備

調(diào)節(jié)式手動式中藥切片機，溫嶺市林大機械有限公司產(chǎn)品；AB135-S型電子天平，梅特勒-托利多公司產(chǎn)品；FA2004型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；TU-1901型紫外可見分光光度計，北京普析通用有限公司產(chǎn)品；DZKW-D-1型電熱恒溫水浴鍋，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司產(chǎn)品；SK8200LHC型超聲提取器，上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司產(chǎn)品；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，EYELA東京理化器械株式會社產(chǎn)品；濾紙，撫順市民政濾紙廠提供；旋蒸瓶、三角錐形瓶、圓底燒瓶、10 mL比色管、容量瓶（25 mL，10 mL）、移液槍等。

1.2 材料與試劑

無花果干果，亳州統(tǒng)貨；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、D-無水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品，中國食品藥品檢定研究院提供；95%乙醇，食品級；超純水，公司超純水系統(tǒng)生產(chǎn)；甲醇、乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、濃硫酸、重蒸苯酚，均為分析純。

2 試驗方法

2.1 無花果總黃酮和粗多糖的提取

將無花果干果切片后，取30 g加入40%乙醇在90℃下加熱回流提取2次，2 h/次，提取結(jié)束后，用濾紙過濾，收集并合并2次提取液，測量體積，分別測定總黃酮和粗多糖的含量，計算無花果總黃酮和粗多糖提取率。

2.2 無花果總黃酮和粗多糖的測定及提取率計算

總黃酮測定采用硝酸鋁顯色法，粗多糖的測定采用苯酚-硫酸法[6]。

2.3 單因素試驗設(shè)計

分別對無花果提取過程中的料液比、提取溶劑、提取溫度和提取時間進(jìn)行單因素試驗設(shè)計，各因素設(shè)計3個水平以上不等。

試驗因素水平設(shè)計見表1。

表1 試驗因素水平設(shè)計

2.4 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，設(shè)計了四因素三水平正交試驗。

正交試驗因素水平編碼見表2。

3 結(jié)果與分析

3.1 無花果總黃酮和粗多糖提取率單因素試驗結(jié)果

3.1.1 提取溶劑對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各8份，分別加入300 mL水、體積分?jǐn)?shù)為10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%的乙醇，在90℃下水浴加熱回流提取2次，2 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮和粗多糖提取率。

表2 正交試驗因素水平編碼

提取溶劑對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖1。

圖1 提取溶劑對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

由圖1可知，無花果總黃酮在70%乙醇中提取率達(dá)到最大值，無花果粗多糖在水中提取率達(dá)到最大值。若要提取無花果中2種有效成分，根據(jù)圖1中2條曲線趨勢，選取提取溶劑為70%乙醇。

3.1.2 料液比對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各5份，分別加入40%乙醇240，300，360，450，600 mL，90℃下水浴加熱回流提取2次，2 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮提取率和粗多糖提取率。

料液比對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖2。

由圖2可知，隨著料液比增加，無花果總黃酮和粗多糖提取率呈上升趨勢，從料液比1∶8（g∶mL）到1∶10（g∶mL）時，總黃酮提取率和粗多糖提取率顯著增加，主要是因為料液比過低，無花果切片無法完全溶于溶劑中，不利于總黃酮和粗多糖的提取；料液比在1∶10（g∶mL）以上時，總黃酮和粗多糖提取率下降后緩慢增加，考慮總黃酮和粗多糖提取后續(xù)工序中需要進(jìn)行濃縮，為減少生產(chǎn)成本，選擇料液比為1∶10（g∶mL）。

圖2 料液比對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

3.1.3 提取溫度對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各5份，加入300 mL的40%乙醇分別在50，60，70，80，90℃下水浴加熱回流提取2次，2 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮和粗多糖提取率。

提取溫度對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖3。

圖3 提取溫度對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

由圖3可知，隨著提取溫度的逐漸升高，無花果總黃酮和粗多糖的提取率也隨著升高，當(dāng)提取溫度升到90℃時，總黃酮和粗多糖的提取率達(dá)到最大值，這主要是由于在一定的范圍內(nèi)隨提取溫度的升高，有利于總黃酮和粗多糖的溶出，低于此溫度范圍提取效果就不是很明顯，因此選擇提取溫度為90℃。

3.1.4 提取時間對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各3份，加入300 mL的40%乙醇在90℃下水浴加熱回流提取2次，分別提取1，2，3 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮提取率和粗多糖提取率。

提取時間對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖4。

圖4 提取時間對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

由圖4可知，提取率在2 h時達(dá)到最大值，延長浸提時間，提取率緩慢下降，可能是由于浸提時間過長對總黃酮和粗多糖造成損失。因此，選取提取時間為2 h。

3.2 正交試驗結(jié)果

3.2.1 正交試驗?zāi)Ｐ团c顯著性檢驗

按照正交試驗設(shè)計方法進(jìn)行試驗分析。

正交試驗設(shè)計與結(jié)果見表3，無花果總黃酮提取正交試驗效應(yīng)曲線見圖5，無花果粗多糖提取率正交試驗效應(yīng)曲線見圖6。

表3 正交試驗設(shè)計與結(jié)果

圖5 無花果總黃酮提取正交試驗效應(yīng)曲線

圖6 無花果粗多糖提取率正交試驗效應(yīng)曲線

對表3、圖4和圖5中總黃酮和粗多糖提取率的影響結(jié)果分析，總黃酮提取影響大小為提取溶劑>料液比>提取時間>提取溫度；粗多糖影響大小為提取時間>提取溶劑>提取溫度>料液比。無花果總黃酮最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），70%乙醇，85℃下提取2次，1.5 h/次；無花果粗多糖最佳提取條件為料液比1∶10（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次。綜合無花果總黃酮和粗多糖的最佳提取條件，從生產(chǎn)成本等因素考慮，確定無花果最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次。

3.2.2 設(shè)計驗證

為了檢驗正交設(shè)計試驗的可行性，以得到的無花果總黃酮和粗多糖最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次進(jìn)行驗證。3次平行得到的實際總黃酮提取率均值為0.425 3%，粗多糖提取率均值為63.340 9%。因此，該設(shè)計方法得到的無花果總黃酮和粗多糖提取條件合理有效。

4 結(jié)論

（1）在單因素試驗基礎(chǔ)上，正交試驗設(shè)計無花果總黃酮和粗多糖提取參數(shù)，確定最佳提取條件。結(jié)果表明，提取溶劑、料液比、提取溫度和提取時間對總黃酮和粗多糖的提取率有顯著的交互作用。各因素對總黃酮提取率的影響次序為提取溶劑>料液比>提取時間>提取溫度，各因素對粗多糖提取率的影響次序為提取時間>提取溶劑>提取溫度>料液比。

（2）根據(jù)效應(yīng)曲線圖結(jié)果及驗證結(jié)果表明，該正交設(shè)計試驗得到的無花果總黃酮和粗多糖的最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次；總黃酮和粗多糖的實際提取率為0.425 3%和63.340 9%，含量分別為0.653 3%和97.289 5%。