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苦荞麸皮中黄酮的超声水提法研究

2022-10-14

食品安全导刊 2022年21期
关键词:超纯水苦荞麸皮

袁 园

(营山县产品质量计量检验检测所,四川南充 637700)

苦荞即苦荞麦,学名鞑靼荞麦,别名乔叶七、乌麦,属廖科,被誉为“五谷之王”[1]。苦荞主要分布在四川、云南、贵州等地,其在凉山彝族自治州的产量约占全国产量的70%,被称为“世界苦荞之乡”[2]。苦荞由籽粒和麸皮组成,麸皮占其干重的24%,苦荞麸皮中含有丰富的黄酮类化合物、膳食纤维等,其中黄酮类化合物具有降血压、降血糖、降血脂等作用,是评价苦荞产品的重要指标[3-4]。

研究表明苦荞麸皮中黄酮含量达到6%~7%,目前对苦荞麸皮中黄酮提取工艺的研究正趋于成熟化[5]。本试验以水为提取溶剂,是对提取剂的一种创新。相比以往的提取方法,超声水提工艺具有环保、成本低、原料易得以及操作简单等优点,采用该方法不但可以有效提取苦荞麸皮中黄酮类化合物,而且充分迎合了国家倡导的科研工作需节能环保的理念。随着人们对黄酮了解的加深,黄酮类化合物已应用到各领域。由于总黄酮成分无法得知,芦丁与其结构相似,一般用芦丁来测定总黄酮量[6-8]。

本研究以苦荞麸皮为原料,通过单因素试验研究超声时间、pH对黄酮提取得率的影响,确定了最佳提取工艺,为苦荞麸皮的实际生产应用提供了有力依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

苦荞麦麸皮(西昌航飞苦荞科技发展有限公司提供);芸香叶苷标准品(成都市科龙化工试剂厂生产)。

甲醇(分析纯);甲醇(色谱纯);磷酸(色谱纯);95%乙醇(分析纯);2%磷酸(分析纯);2%氢氧化钠(分析纯);混合磷酸盐(分析纯);邻苯二甲酸氢钾(分析纯);四硼酸钠(分析纯);超 纯水。

1.2 仪器与设备

高效液相色谱仪(Thermo Scientific);电子天平(沈阳龙腾电子有限公司);微孔滤膜0.45 μm;超声水浴箱(昆山禾创超声仪器有限公司);PHS-3E pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司);高速离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司);UPT-1-20T优普特实验室超纯水器(成都超纯科技有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 高效液相色谱仪条件

流动相:甲醇∶0.3%的磷酸溶液(V∶V)= 40∶60(黄酮为弱酸性,弱酸性流动相可增加保留时间);柱温:40 ℃;波长:360 nm;流速: 1 mL·min-1;进样量:20 μL;色谱柱:250 mm×4.6 mm,5 μm。

1.3.2 不同pH对测得黄酮得率的影响

称取约5.00 g苦荞麦麸共12份(即设置12个水平),加入超纯水70 mL,用2%磷酸、2%的氢氧化钠调节溶液pH,邻苯二甲酸氢钾、混合磷酸盐、四硼酸钠分别作为在酸性、中性、碱性下的缓冲剂,将其pH分别调节至1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12,在超声水浴箱内分别超声2.0 h后放入离心机内离心,之后过滤,将澄清液转移至100 mL容量瓶中,并用超纯水洗涤后定容。最后检测其峰面积,并计算出黄酮得率,比较不同超声时间对苦荞麸皮中黄酮得率的影响(重复3次),见表1。

表1 不同pH下苦荞麸皮称样量

1.3.3 不同超声时间对测得黄酮得率的影响

称取约5.00 g苦荞麦麸共7份(即设置7个水平),加入超纯水70 mL,调节pH至11,在超声水浴箱内分别超声0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h、3.0 h和 3.5 h后放入离心机内离心,之后过滤,将澄清液转移至100 mL容量瓶中,并用超纯水洗涤后定容。最后检测其峰面积,并计算出黄酮得率,比较不同超声时间对苦荞麸皮中黄酮得率的影响(重复3次),见表2。

1.3.4 标准曲线的绘制方法

用移液枪移取1 000 μg·mL-1芦丁标准液1 mL于100 mL容量瓶中,用甲醇定容并摇匀,配制成 10 μg·mL-1的芦丁标准中间液。分别吸取1 mL、 2 mL、4 mL、6 mL和8 mL的芦丁标准中间液至 10 mL容量瓶,用甲醇定容并摇匀,分别配制成 1 μg·mL-1、2 μg·mL-1、4 μg·mL-1、6 μg·mL-1和 8 μg·mL-1的芦丁标准使用液,用滤头过滤后,放入高效液相色谱仪,以标准使用液浓度为横坐标x,峰面积值为纵坐标y,绘制标准曲线。

1.3.5 黄酮得率的计算

黄酮得率按公式(1)计算。

式中:c为标准曲线上查的进样液中黄酮的含量,μg·mL-1;v为试样稀释液总体积,mL;m为试样质 量,g。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

如图1所示,以标准使用液浓度为横坐标、峰面积为纵坐标,标准曲线中芦丁标准使用液浓度为 1 μg·mL-1、2 μg·mL-1、4 μg·mL-1、6 μg·mL-1和 8 μg·mL-1,其 对 应 峰 面 积 分 别 为2 724.1 mAu、 5 400.6 mAu、10 458.7 mAu、15 860.9 mAu、 20 613.5 mAu,所绘制得标准曲线方程为y=2 566.8x+ 231.04,R2=0.999 6。

2.2 pH对苦荞麸皮中黄酮提取效果的影响

由表3可以看出,pH值为11时,黄酮得率较高。可能是因为黄酮类化合物具有酚羟基显酸性,所以在碱性条件下得率较高。

图1 芦丁标准使用液浓度与峰面积标准曲线

表3 不同pH下对黄酮得率的测定结果

2.3 超声时间对苦荞麸皮中黄酮提取效果的影响

由表4可知,pH=11时,2 h以前,随着超声时间的增加,黄酮得率呈增加的趋势;超声时间为2 h时,黄酮得率的平均值达到最大,为0.814 0%;2 h以后,随着超声时间的增加,黄酮得率基本保持不变。因此,当提取时间为2 h时,黄酮提取效果最佳。

表4 不同超声时间下的黄酮得率

3 结论

本试验采用单因素试验的方法,探究了不同超声时间对苦荞麸皮中黄酮提取效果的影响。结果显示,pH为11、超声时间为2 h时,超声水提苦荞麸皮中黄酮得率平均值最高,因此确定超声水提苦荞麸皮中黄酮最优工艺为pH11、超声时间2 h。

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