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微波辅助提取苦苣黄酮工艺研究

2018-06-06程丽丽孙亚军

现代食品 2018年5期
关键词:苦苣芦丁黄酮

◎ 程丽丽,孙亚军

(漯河食品职业学院食品工程系,河南 漯河 462300)

苦苣是一种草本植物,属于菊科、菊苣属。苦苣中富含氨基酸、矿物质、维生素等营养成分,还可作为中药材使用,有凉血清热、消炎解毒、保肝利胆、抗肿瘤和增强人体免疫力等功效[1]。苦苣中黄酮类化合物含量也比较丰富,对其提取研究目前已经出现的有超声提取法[2]、超高压提取法[3]、乙醇浸提法[4]等。本研究采用微波辅助法对苦苣中的总黄酮进行提取和工艺优化,为合理开发利用苦苣提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

苦苣:采摘于漯河食品职业学院北校区,清洗、干燥(55 ℃)、粉碎,过筛取60目苦苣粉,备用;芦丁、氢氧化钠、无水乙醇等均为分析纯试剂,购于南京化学试剂股份有限公司。

1.2 仪器与设备

202-00A干燥箱(天津顺诺仪器科技有限公司)、JOYN-J1-1 微波炉(上海乔跃电子有限公司)、UV1800PC 紫外可见光分光光度计(上海奥析科学仪器有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 芦丁标准曲线的绘制[5]

将纯度为98%的芦丁标准品放入干燥箱干燥至恒重,用电子天平精确称取10.00 mg放入烧杯,加入一定量30%的乙醇溶液充分溶解,移至100 mL容量瓶定容,充分摇匀得到的标准溶液浓度为0.1 mg/mL。依次精确吸取配备好的标准溶液0、1、2、3、4 mL和5 mL分别放入到10 mL的容量瓶中,分别加入5%亚硝酸钠溶液0.3 mL,摇匀后静置6 min,再加入10%硝酸铝溶液0.3 mL,摇匀后静置6 min,再加入4%氢氧化钠溶液4 mL,30%乙醇定容至刻度,摇匀后放置15 min,510 nm处测吸光度,以30%乙醇溶液为空白,测定吸光度值。以吸光度值为Y轴坐标,芦丁质量分数(μg/mL)为X轴坐标。得出吸光度值(Y)与芦丁质量分数(X)的直线回归方程为Y=0.011 2X-0.008 7,R2=0.999 6。

1.3.2 微波辅助提取工艺[8]

苦苣粉→溶解→加乙醇溶液→微波处理→离心→取上清液→测定吸光度→带入公式计算苦苣黄酮提取率。

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验设计

微波辅助酶法提取工艺,进行微波辅助阶段的单因素试验。分别考察微波功率(200、250、300、350 W和400 W)、微波时间(2、3、4、5 min和6 min)、料液比(1∶20、1∶25、1∶30、1∶35和1∶40)和乙醇浓度(40%、50%、60%、70%和80%)对苦苣黄酮提取量的影响。

1.4.2 正交试验设计

分别选取微波功率、微波时间、料液比和乙醇浓度为影响因子,以苦苣黄酮的提取率为指标,进行微波协同酶法的正交试验,试验选取L9(34)正交表,各因素水平见表1。

表1 微波协同酶法正交试验因素水平表

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 微波功率对苦苣黄酮提取率的影响

从图1可以看出,微波功率从200 W升至300 W时,苦苣黄酮的提取率曲线呈上升趋势;当功率大于300 W时,黄酮的提取率反而下降。微波功率过大会使溶液过热,乙醇蒸发浓度降低;另外温度过高,黄酮结构受到破坏,导致苦苣黄酮的提取率减少。因此,微波的功率可选择在300 W左右。

图1 微波功率对黄酮提取率的影响图

2.1.2 微波处理时间苦苣黄酮提取率的影响

由图2可知,当微波辅助浸提处理时间低于4 min时,苦苣黄酮的提取率不断升高。当微波辅助浸提处理时间为4 min时,苦苣黄酮的提取率达到最高,其后随着时间的增加苦苣黄酮的提取率反而不断降低。因此,微波处理的时间可选择在4 min左右。

图2 微波时间对黄酮提取率的影响图

2.1.3 料液比对苦苣黄酮提取率的影响

由图3可知,当料液比小于1∶30时,苦苣黄酮的提取率曲线呈现上升趋势;料液比为1∶30时,黄酮的提取率最大;但其后料液比继续增加,黄酮的提取率反而略有下降。因此,选择料液比在1∶30左右为宜。

图3 料液比对黄酮提取率的影响图

2.1.4 乙醇浓度对苦苣黄酮提取率的影响

由图4可知,当乙醇浓度低于60%时,苦苣黄酮的提取率曲线呈上升趋势。在60%,苦苣黄酮提取率达到最高,之后曲线呈现下降趋势。这是因为浓度乙的醇,可以将苦苣中的非黄酮物质溶出,影响了黄酮的提取率。因此,选择乙醇浓度为60%左右为宜。

图4 乙醇浓度对黄酮提取率的影响图

2.2 正交试验结果

微波辅助法工艺条件的正交试验结果见表2。

表2 正交试验结果表

3 结论

本试验通过单因素试验和正交试验,对微波辅助法提取苦苣黄酮的工艺参数进行了优化。确定了微波辅助法提取黄酮的最佳工艺条件为微波功率300 W、微波时间3 min、料液比1∶30,乙醇浓度70%,在此条件下,苦苣黄酮的提取率为4.562%。

[1]张广伦,张卫明,肖正春,等.新兴蔬菜苦苣的研究与利用[J].中国野生植物资源,2013,32(2):60-63.

[2]秦俊哲,杨汗伟.苦苣菜黄酮超声提取工艺的研究[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2010,28(2):64-67.

[3]安 卓,贾昌喜.响应面优化超高压提取苦苣黄酮工艺的研究[J].中国食品学报,2012,12(2):105-110.

[4]曹 勇,郑明珠,刘景圣.响应面法优化乙醇提取苦苣菜黄酮的最佳工艺[J].食品研究与开发,2015,36(17):48-51.

[5]王 娣,柯春林,曹珂珂,等.纤维素酶法提取百里香黄酮的工艺优化研究[J].中国调味品,2016,41(12):38-42.

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