白刺果皮中原花青素的提取工艺

宋永朋，张东，林辉

（青海省轻工业研究所，青海 西宁 810001）

白刺果皮中原花青素的提取工艺

宋永朋，张东，林辉

（青海省轻工业研究所，青海 西宁 810001）

采用微波辅助超声波提取法从白刺果皮中提取原花青素。通过单因素试验和正交试验得出提取白刺果皮中原花青素的最佳工艺条件，原花青素的提取率为11.58 mg/g。

白刺果皮；原花青素；提取

原花青素，简称OPC，是一种有着特殊分子结构的植物类黄酮，是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂，其抗氧化活性是VC的20倍，VE的50倍[1]。目前国内外对葡萄籽和海松皮等原花青素的研究开发相对集中，过度开发可能造成资源的限制和破坏，因此寻找替代原花青素资源相当重要[2]。白刺为蒺藜科白刺属植物，多分布于干旱荒漠地区的旱生、耐盐、喜沙的野生灌木，素有“沙漠樱桃”之称，其果皮和种仁均含有一定量的原花青素，本研究提供了一种从白刺果皮中提取原花青素的方法。

1 材料

1.1 原料

白刺果皮：采自青海柴达木地区的白刺果经榨汁后的果皮。

1.2 仪器

TU-1800spc紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器厂；SB-5200DT超声仪：宁波新芝生物科技股份有限公司；EV025L-C7微波炉：美的微波炉电器制造有限公司等。

1.3 试剂

石油醚、无水乙醇、甲醇：天津红岩试剂厂；氯化钠：廊坊鹏彩精细化工有限公司；儿茶素标准品：美国西格玛公司；试剂均为分析纯（AR级）。

2 方法

2.1 白刺果皮中原花青素的提取流程

白刺果皮→清洗→低温干燥→粉碎过筛→脱脂→低温干燥→微波辅助提取→超声波提取→粗滤→除杂→精滤→减压浓缩→真空干燥→成品

2.2 白刺果皮的前处理

前处理包括白刺果皮的清洗、干燥、粉碎过筛和脱脂。

2.3 白刺果皮中原花青素的提取

2.3.1 微波辅助提取

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，按一定的料液比加入乙醇溶液，在微波炉中提取。由于微波具有穿透能力，可以直接与样品中有关物质分子或分子中的某个基团作用，被微波作用的分子或基团，很快与整个样品基体或其大分子上的周围环境分离开，从而使分离速度加快并提高提取率[3]。

2.3.2 超声提取

样品经微波提取后迅速放入超声仪提取。超声波能在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率[4]。

2.4 白刺果原花青素含量的测定

2.4.1 标准曲线的制作

配制质量分数0.1 mg/mL的儿茶素标准溶液，以试剂空白为参比液，用盐酸-香草醛法[5]在500 nm处测定吸光值，以吸光度（A）对儿茶素浓度（C）进行线性回归分析。

2.4.2 含量测定

样品测定按照标准曲线法，以试液空白为参比，根据回归方程计算其含量。

3 结果

3.1 标准曲线

按上述方法得到的标准曲线如图1。在0.03 mg～0.10 mg的范围内有良好的线性关系。

图1 儿茶素标准曲线Fig.1 Catechin standard curve

3.2 单因素试验

温度会引起细胞膜结构的变化，从而影响原花青素的提取率。随着提取温度的提高，原花青素的提取率逐步提高。当提取温度达到60℃之后，原花青素的提取效果趋于平缓，可能是高温破坏了原花青素的间苯二酚结构，故实验中选取提取温度为60℃。

3.2.1 溶剂浓度对提取效果的影响

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，加入不同浓度的乙醇溶液进行提取，结果见图2。可知，乙醇浓度对提取效果影响较大，随着乙醇浓度的增加，白刺果皮原花青素的提取率明显提高，但当乙醇浓度达到60%之后，原花青素提取率增加缓慢，因此应选用乙醇浓度为60%。

3.2.2 料液比对提取效果的影响

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，按不同的料液比加入乙醇溶液提取。结果见图3。

图2 乙醇浓度对提取效果的影响Fig.2 The faction of ethanol concentration to extraction effect

图3 料液比对提取效果的影响Fig.3 The faction of liquid materials to extraction effect

由图3可见，随着料液比的提高，原花青素的提取率也逐步提高，但当料液比达到1:10之后，原花青素的提取率趋稳定，且料液比继续增加时提取率略有下降。一般料液比过大会造成溶剂浪费，且会增加回收成本，综合考虑应选取料液比为1:10（g/mL）。

3.2.3 微波功率对提取效果的影响

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，按1:10（g/mL）的比例加入60%的乙醇溶液，在不同的微波功率下提取。结果见图4。

图4 微波功率对提取效果的影响Fig.4 The faction of microwave power to extraction effect

图4表明，微波功率对原花青素的提取率影响较小，所以试验中选取微波功率为500 W。

3.2.4 微波辅助提取时间对提取效果的影响

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，按1:10（g/mL）的料液比加入60%的乙醇溶液在微波炉中提取。结果见图5。可知，微波提取时间对提取效果影响较大，随着微波提取时间的增大，白刺果皮原花青素的提取率随之增加，但当微波提取时间超过80 s时，原花青素提取率反而下降，因此应选用微波提取时间为80 s。

图5 微波辅助提取时间对提取效果的影响Fig.5 The faction of microwave-assisted extraction time to extraction effect

3.2.5 超声提取时间对提取效果的影响

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，按料液比为1:10（g/mL）的比例加入60%的乙醇溶液。超声提取。结果见图6。

图6 超声提取时间对提取效果的影响Fig.6 The faction of ultrasonic extraction time to extraction effect

由图6可见，随着超声提取时间的延长，原花青素提取率有明显的上升。当超过20 min后，提取率趋于恒定且略有下降。这可能是由于超声提取达到一定程度会导致物料的纤维素网络结构松散，使得原花青素进入纤维素结构中而不易浸出。

3.2.6 提取次数对提取效果的影响

称取已处理的白刺果皮干粉10 g，以1:10（g/mL）的料液比加入60%乙醇溶液提取。滤渣再加入等量乙醇提取。重复提取6次，结果见表1。

表1 提取次数对提取效果的影响Table 1 The faction of extraction times to extraction effect

由表1可知，第4次以后的提取量已经很低，考虑到工作量及溶剂成本等因素，本试验确定提取最佳次数为3次。

3.3 正交试验

为研究不同条件对原花青素得率的综合影响，减少成本，正交试验固定提取1次。在单因素试验的基础上，选定乙醇浓度、料液比、微波辅助提取时间及超声提取时间等因素进行正交试验设计，具体因素及水平见表2，试验结果见表3。

表2 正交试验因素水平表Table 2 The table of factors level of orthogonal test

表3 正交试验结果及分析Table 3 The table of results and analysis of orthogonal test

从表3的正交试验可看出，影响白刺果皮原花青素提取率的因素顺序为：A（乙醇浓度）＞B（料液比）＞D（微波提取时间）＞C（超声提取时间）。最优因素水平组合为 A2B2C2D3，即在 60 ℃时，按 1:10（g/mL）的料液比加入60%乙醇溶液，在500 W下，微波辅助提取80 s，再超声提取20 min。

4 结论

用微波辅助超声波提取法提取白刺果皮原花青素，经优化试验确定最佳提取条件为：在60℃时，按1:10（g/mL）的料液比加入 60%的乙醇溶液，在 500 W下，微波辅助提取80 s，再超声提取20 min，提取率可达到11.58 mg/g，共提取3次。

[1]杜晓芬,谢笔钧.花青素防癌抗癌作用研究进展[J].天然产物研究与开发,2005,6(17):22-25

[2]倍安,高海青.葡萄籽原花青素药理作用进展[J].国外医学老年医学分册,2003,24(3):123-127

[3]郭振库,垒钦汉.微波萃取技术[J].分析科学学报,2001,12(6):505-509

[4]杜演,李奇,丁辉煌.多频超声波辅助提取石榴皮中原花青素的研究[J].粮食与食品工业,2007,14(4):22-24

[5]孙芸,谷文英.硫酸-香草醛法测定葡萄籽原花青素含量[J].食品与发酵工艺,2003,29(9):43-46

Extraction Process Research of Proanthocyanidin from Nitraria Tangutorum Peel

SONG Yong-peng,ZHANG Dong,LIN Hui
（Qinghai Industrial Institutent,Xining 810001,Qinghai,China）

Using microwave aided by ultrasonic wave extraction from Nitraria tangutorum extract procyanidins,conclued the best technological conditions of extraction proanthrocyanidins from Nitraria tangutorum peel by single factor experiment and orthogonal experiment.The yield of rapeseed proanthrocyanidins was 11.58 mg/g.

Nitraria tangutorum peel;proanthrocyanidins;extraction

宋永朋（1986—），男（汉），助理研究员，本科，研究方向：食品研发。

2011-12-30