（贺州学院，广西贺州 542899）

多酚类物质已被称作人类健康的“第七营养素”，成为人类预防和治疗疾病的天然保健品和药物[1]。从天然植物的不同部位中提取具有抗氧化能力的物质[2-4]，已被认为是寻求安全可靠天然抗氧化剂的一种有效方式。在马蹄的加工过程产生的马蹄皮历来被视为废弃物，其质量占鲜马蹄质量的20%～25%[5]，资源量很大。本文利用超声波辅助法对马蹄皮多酚类物质进行提取，从而得到更省时间、得率又高的提取方法[6-7]，这对于马蹄皮的综合利用具有积极的作用，也有利于我国马蹄生产地区的经济发展。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

马蹄皮（购买于贺州市各马蹄收购点）：剔除有腐迹者，洗净，自然风干，粉碎备用。

1 mol/L Folin—Ciocalteu（FC）试剂，没食子酸，无水碳酸钠，无水乙醇均为分析纯。

DS-5510DT超声波清洗器：上海生析超声仪器有限公司；JA2103N型电子天平：上海明桥精密科学仪器有限公司；TU-1901紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。

1.2 方法

1.2.1 超声波法提取马蹄皮多酚物质

称取2 g马蹄皮粉，置于锥形瓶中，用乙醇溶液在某温度下超声提取，趁热减压抽滤，滤液重复提取1次，提取液合并，为马蹄皮多酚提取液。

1.2.2 马蹄皮多酚含量测定

1.2.2.1 标准曲线的绘制

参照文献[8]，分别移取一定量的没食子酸标准溶液于5支5 mL具塞刻度试管中，再分别加入0.20 mL 1 mol/L FC试剂，立即混匀，振荡1 min，再分别加入0.15 mL 10%的Na2CO3，振荡30 s，用蒸馏水定容至5 mL。在25℃下反应80 min后于765 nm处测定吸光度A，以试剂空白为参比。

1.2.2.2 马蹄皮多酚提取率的计算

以没食子酸为标样，采用Folin-Ciocalteu法在765 nm处测定吸光度。马蹄皮多酚的提取率为得到的多酚总量与原料马蹄皮的质量之比。

1.2.3 马蹄皮多酚物质提取工艺的单因素试验

1.2.3.1 乙醇体积浓度对马蹄皮多酚物质提取率的影响

选择不同的乙醇体积浓度：30%、40%、50%、60%、70%，超声频率40 KHz、超声处理时间30 min、料液比（g∶mL）为1∶16、提取温度50℃条件下进行马蹄皮多酚物质的提取。

1.2.3.2 超声时间对马蹄皮多酚物质提取率的影响

选择不同的超声时间：10、20、30、40、50min，在超声频率40KHz、乙醇体积浓度50%、料液比（g∶mL）为1∶16、提取温度50℃条件下进行马蹄皮多酚物质的提取。

1.2.3.3 料液比对马蹄皮多酚物质提取率的影响

选择不同的料液比（g∶mL）：1∶8，1∶12，1∶16，1 ∶20，1 ∶24，在超声频率 40 KHz、乙醇体积浓度 50%、超声处理时间30 min、提取温度50℃条件下进行马蹄皮多酚物质的提取。

1.2.3.4 超声温度对马蹄皮多酚物质提取率的影响

选择不同的超声温度：30、40、50、60、70℃，在超声频率40 KHz、乙醇体积浓度50%、超声处理时间30 min、料液比（g∶mL）1∶16条件下进行马蹄皮多酚物质的提取。

1.2.4 正交设计试验

在单因素试验结果的基础上，选取乙醇体积浓度、超声时间、料液比、超声温度为影响因素，以多酚物质的提取率为指标，采用L9（34）正交试验得出最佳提取工艺条件。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

以没食子酸浓度C（μg/mL）对吸光度A作标准曲线，用最小二乘法作线性回归，得线性回归方程：C=0.033 62A-0.059 4，相关系数R=0.999 5。

2.2 乙醇体积浓度对马蹄皮多酚提取率的影响

乙醇体积浓度对马蹄皮多酚提取率的影响见图1。

图1 乙醇体积浓度对马蹄皮多酚提取率的影响Fig.1 Effects of ethanol concentration on extraction

由图1可知，开始随着乙醇体积浓度的增大，马蹄皮多酚提取率不断增大，当乙醇体积浓度为40%～60%时，多酚物质提取率相差不大，而后乙醇体积浓度再升高时多酚的提取率缓慢降低。这或许是由于一些醇溶性杂质、色素、等成分溶出量增加，干扰因素随之增大，从而导致马蹄皮多酚物质的提取率下降。因此，从提取率来看，单因素试验结果乙醇溶液的浓度应控制在50%。

2.3 提取时间对多酚提取率的影响

提取时间对多酚提取率的影响见图2。

图2 超声时间对马蹄皮多酚提取率的影响Fig.2 Effects of time on extraction

由图2可知，在一定的超声时间范围内，随着超声提取时间增加多酚提取率升高，当时间达到30 min候多酚提取率逐渐下降，这或许是由于长时间的超声作用对多酚物质产生破坏，从而导致多酚提取率降低。因此超声提取时间30 min为宜。

2.4 料液比对多酚提取率的影响

料液比对多酚提取率的影响见图3。

由图 3 可知，当料液比小于 1∶16（g∶mL）时，增大溶剂用量，多酚提取率明显增加，料液比达到 1∶16（g∶mL）时，多酚提取率达到3.0%；当继续增加料液比时，多酚提取率趋于平缓，表明提取物质已基本提取完全，过大的料液比会造成溶剂和能源的浪费，因此从降低成本等综合考虑，单因素试验结果确定料液比为1∶16（g∶mL）较合理。

2.5 超声温度对多酚提取率的影响

超声温度对多酚提取率的影响见图4。

图3 料液比对马蹄皮多酚提取率的影响Fig.3 Effects of solid-liquid on extraction

图4 超声温度对马蹄皮多酚提取率的影响Fig.4 Effects of temperature on extraction

由图4可知，开始马蹄皮多酚提取率随温度的升高而升高，当温度达到50℃时，多酚提取率达到最大值，当温度超过50℃后，马蹄皮多酚提取率明显下降，这或许是由于温度过高破坏了多酚物质，从而影响了马蹄皮多酚物质的提取率。因此，从提取率和操作控制难易程度考虑，单因素试验结果确定超声温度为50℃。

2.6 正交试验

在单因素试验的基础上选择料液比、提取温度、乙醇体积浓度、超声时间4个因素进行L9（34）正交试验，分析马蹄皮中多酚物质在不同提取条件下的提取率，确定最佳超声提取条件。因素水平见表1，正交试验结果见表2。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factor and level of orthogonal test

表2 正交试验结果L9（34）Table 2 Orthogonal experimental results of orthogonal test

表2中的极差分析表明，影响马蹄皮多酚类物质提取率的因素主次顺序为提取时间（D）>乙醇体积浓度（C）>料液比（A）>提取温度（B）。马蹄皮多酚的最佳提取条件为A2B2C3D1，即在50℃条件下，用60%乙醇为溶剂，料液比 1 ∶16（g∶mL），超声时间 20 min，马蹄皮多酚的提取率高，提取率达3.00%。

3 结论

超声波辅助提取马蹄皮多酚物质正交试验中的4个影响因素的主次顺序为：提取时间>乙醇体积浓度>料液比>提取温度，经正交设计优化后确定提取马蹄皮多酚物质的最佳工艺参数为：乙醇体积浓度60%、超声浸提 20 min、料液比 1∶16（g∶mL）、超声温度 50 ℃，此条件下马蹄皮多酚提取率达到3.00%。该工艺条件温和，生产成本低，也为马蹄皮多酚物质的深入开发利用提供了新的技术途径。

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