超声波提取桑葚果渣黄酮工艺研究
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摘要：本文研究了超声波辅助提取的温度。时间和料液比对桑椹果渣总黄酮的提取的影响，经单因素以及正交试验，表明在使用甲醇：乙醇＝3：1的浓度为70％的混合醇作为提取液时，最佳的提取条件为提取时间60min、提取温度70℃、料液比1：35；各因素对提取率的影响为：温度>料液比>时间。
目前我国对桑椹资源的利用尚处于初级阶段，由于桑椹季节性强，成熟季节只在每年4～5月，且桑椹为柔软型聚合果，含水量达80％以上，皮薄易破，霉菌、害虫容易侵害繁殖，常温下1～2天即变色、变味、腐烂，非常不耐贮运和保鲜。桑椹榨汁后的果渣中含有丰富的黄酮类物质，大多数植物的有效成分存在于植物细胞中，在提取过程中，当细胞内的有效成分向提取介质扩散时，必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力。使细胞壁及其间质结构产生局部的疏松、膨胀、崩溃等变化，减小细胞壁及细胞间质等传质屏障对有效成分从细胞内向提取介质扩散的传质阻力，从传质角度促使有效成分的提取率提高。
超声技术应用于提取植物中的生物碱、苷类、生物活性物质、动物组织浆的毒质等研究已有报道，表明其具有耗能低、效率高、不破坏有效成分的特点。很多研究表明，利用超声波产生的强烈振动、空化效应、搅拌作用等，可加速植物细胞中的有效成分进入溶剂，从而增加有效成分的提取率，缩短提取时间。因此，本文对超声波辅助提取桑椹果渣中黄酮类物质的方法进行了研究，选择出最佳的提取条件。
1 原料与方法
1.1 原料
采自崇明松外松桑果园的新鲜桑椹，经螺旋压扎后产生的果渣。－18℃保存备用。
1.2 仪器设备与试剂
紫外可见分光光度计(UV－2450)
日本岛津
电子天平(XS－205)瑞士梅特勒托利多
超声波发生器(CP750)SONIC Newtown
旋转蒸发器(Laborota 4000)
德国Heidolph
循环水式真空泵(SHZ D(Ⅲ)) 巩义市予华仪器有限责任公司
电热恒温水浴锅(HWSl2) 上海一恒科学仪器有限公司
GL-20G-Ⅱ冷冻离心机上海安亭科学仪器厂
电热干燥箱(CSI01－2A)
重庆银河试验仪器有限公司
槲皮素标准物质(99.99％)sigma
无水乙醇(分析纯)上海国药集团化学试剂有限公司
甲醇(分析纯)上海国药集团化学试剂有限公司
1.3 原料预处理
将冷冻保藏的桑椹渣进行冻干，冻干后的果渣粉碎过30目筛保存备用。
1.4 超声提取桑椹总黄酮方法
称取一定量桑椹渣粉末于烧杯中，加入50mi醇溶液，在不同温度下进行超声提取。提取液以3000rpm离心10rain，取上清液，用醇溶液定容至25mL。
1.5 标准曲线的制作
以0～40ug／mL槲皮素为标样，绘制标准曲线，得回归方程：y-0.0519x－0.000009，R2＝0.9999。
1.6 总黄酮的测定
分光光度法测定桑椹果渣中总黄酮的含量。
1.7 试验设计
选取醇溶液浓度、超声时间、超声温度进行单因素试验，在单因素试验基础上，采用正交优化桑椹果渣的超声提取工艺参数。
1.8 工艺流程
桑椹果渣冻干粉碎、过筛称取定量果渣加入定量醇液超声提取3000rpm离心,10min上清液60℃下旋转蒸发定容至50mL测定。
2 结果与分析
2.1 超声提取桑椹果渣总黄酮的单因素实验
将预处理过的桑椹果渣置于烧杯中，加入一定浓度的醇溶液，超声浸提。提取完毕后离心取上清液。确定超声时间、超声温度、料液比的试验因素，分别研究各提取条件对桑椹渣总黄酮取率的影响。
2.1.1 不同提取试剂对桑椹渣总黄酮提取率的影响
在T=60℃的条件下超声提取60min，考察甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮四种不同提取试剂对提取率的影响以确定实验所采用的提取试剂。如图1所示，在本实验的条件下，甲醇的提取效率是最好的，但是由于甲醇具有一定的毒性，因此我们选用相对较安全的乙醇与甲醇的混合试剂作为超声提取桑椹果渣中总黄酮的提取试剂。
2.1.2 不同甲醇与乙醇的混合比例对桑椹渣总黄酮提取率的影响
在T＝60℃的条件下超声提取60min，考察甲醇和乙醇在混合比例为1：7、2：6、3：5、4：4、5：3、6：2、7：1这7种不同混合比例下对提取率的影响以确定实验所采用的提取试剂。如图2所示，甲醇所占混合试剂中的比例越高，桑椹果渣中总黄酮的提取效率越好。当甲醇和乙醇的比例3：1时提取率与甲醇和乙醇的比例为7：1差别并不明显，由于甲醇具有一定的毒性，因此本实验选用甲醇比例相对较少的甲醇与乙醇的混合比例为3：1的混合试剂作为超声提取桑椹果渣中总黄酮的提取试剂。
2.1.3 不同混合醇浓度对桑椹渣总黄酮提取率的影响
在T＝60℃的条件下超声提取60min，考察甲醇与乙醇的混合比例为3：1的混合试剂在浓度为40％、50％、60％、70％、80％这五种情况下对提取率的影响以确定实验所采用的提取试剂的浓度。如图3所示，提取试剂的浓度为70％时提取效率是最好的，这是由于高浓度的醇溶液可引起组织中蛋白质变性，从而阻止了黄酮类物质的渗出，影响提取得率。因此选用浓度为70％的甲醇与乙醇混合比为3：1的混合试剂作为超声提取桑椹果渣中总黄酮的提取试剂。
2.1.4 不同提取时间对桑椹渣总黄酮提取率的影响
在T＝60℃的条件下以70％的混合醇作试剂超声提取，考察提取时间为20min、40min、60min、80min、100min这五种情况下对提取率的影响以确定实验所采用的提取时间。如图4所示，随着提取时间的延长，黄酮的得率不断升高，在60min时达到最高，而随着提取时间的延长，提取率稍有降低，这可能是由于超声的同时会放出大量的热，随着超声时间的延长，溶剂温度会逐渐上升，醇溶液挥发导致提取溶剂浓度降低所致。因此选用60min作为超声提取桑椹果渣中总黄酮的提取时间。
2.1.5 不同提取温度对桑椹渣总黄酮提取率的影响
在以70％的混合醇做试剂超声提取60rain的条件下，考察甲醇与乙醇的混合比例为3：1的混合试剂在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃这五种提取温度下对提取率的影响以确定实验所采用的提取温度。如图5所示，在本实验的条件下，随着提取温度的上升提取率逐渐升高，在提取温度达到70℃时提取率达到最高，而当提取温度再次升高时，提取率却有所下降，这可能是由于随着温度的上升，醇溶液挥发导致提取液浓度降低的关系。因此选用70℃作为超声提取桑椹果渣中总黄酮的提取温度。
2.1.6 不同料液比对桑椹渣总黄酮提取率的影响
在T＝60℃的条件下超声提取60rain，考察在料液比为1：10，1：15，L：20，1：25，1：30这五种情况下对提取率的影响以确定实验所采用的料液比。如图6所示，随着料液比的增加，提取率逐渐升高，当料液比从1：25开始，总黄酮单位提取量的增加逐渐减少。因此选用料液比为1：30作为超声提取桑椹果渣中总黄酮的料液比。
2.2 超声提取桑椹果渣总黄酮的正交实验
在上述单因素试验的基础上，以提取时间、提取温度、料液比为因素，进行L9(33)正交试验，研究超声提取桑椹果渣中黄酮类物质的最佳工艺条件。
由表27以看出，各因素对桑椹果渣黄酮类物质的提取均有明显的影响。比较R值的大小，可以得出因素的影响顺序为提取温度(B)>料液比(c)>提取时间(A)。由表中得出，黄酮提取的优化条件是A1B3C3，即提取时间60min、提取温度70℃、料液比1：35。
3 结论
本文研究了以超声提取桑椹果渣中黄酮类物质的工艺路线，采用正交试验对影响桑椹果渣的提取工艺条件进行了探讨，筛选出了最佳提取条件为时间60min、提取温度70℃、料液比1：35，采用冷冻干燥法前处理的桑椹果渣粗提液的得率为72.4％。
参考文献：
[1]贾贵儒，杨海燕，从细胞中萃取特定物质机理的研究[J]，农业工程学报，1998，14(2)：68 71
[2]王晓，耿岩玲，李福伟，等，酶法提取牡丹花总黄酮[J]，山东科学，2005，18(4)：14-17
[3]冯若，赵逸云，李化茂，等，超声在生物技术中应用的研究进展，生物化学与生物物理进展[J]，1994，2l(6)：500-505
[4]刘祥义，超声波提取元宝枫叶总黄酮方法研究[J]，云南化工，2003，30(1)：27
[5]谢明杰，宋明，邹翠霞，等，超声波提取大豆异黄酮[J]，大豆科学，2004，23(1)：74－75
[6]王晓，江婷，程传格，等，超声波强化提取牡丹花黄酮[J]，山东科学，2004，17(3)：13-15