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辣椒新品种——“湘特辣1号”中维生素C的提取与含量测定

2015-04-12张红刚

中国酿造 2015年8期
关键词:辣椒粉辣椒素草酸

覃 艳,张红刚,杨 崧*

(湖南中医药大学 药学院,湖南 长沙 410208)

维生素C(vitamin C,VC)是一类水溶性的活性物质,具有营养、医疗及保健等诸多作用,在维持人体正常生理功能及健康方面发挥着重要作用[1-2],如增强人体免疫功能,抗氧化,抗衰老,防癌抗癌等,若摄入不足或吸收障碍均可致病[3-5]。VC在人体不能合成及贮存,必须从外界摄取,在自然界广泛分布,主要存在于新鲜的果蔬中[6],不同果蔬中VC的含量不同。据文献报道[7-9],辣椒中VC的含量在蔬果中居于首位,每100 g辣椒中VC的含量为茄子的35倍、西红柿的9倍、大白菜的3倍。此外,不同辣椒种质间VC的含量差异很大,最高可达每100 g鲜椒含VC 185 mg。

“湘特辣1号”为富含辣椒素和VC的辣椒新品种,该品种于2008年通过湖南省品种委员会审定并在生产上推广应用。迄今为止,对“湘特辣1号”中VC的提取及含量测定少有文献报道[10-14]。因此,本研究采用冷浸法、热提法及超声波提取法从“湘特辣1号”中提取VC,并采用紫外分光光度法测定其含量,旨在为“湘特辣1号”中天然VC的提取开辟一条简单、便捷、环保的新道路,打破天然VC生产成本高、价格昂贵的局限,同时也为提高“湘特辣1号”产品附加值和拓宽其开发市场提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

“湘特辣1号”辣椒素提取残渣(原料一):由“湘特辣1号”辣椒粉经提取辣椒素后剩下的残渣粉料;“湘特辣1号”辣椒粉(原料二):由湖南农业大学专家团队于海南省文昌市“湘特辣1号”试验种植基地采集加工;普通品种红辣椒(原料三):购于当地市场。草酸(分析纯):武汉丰竹林化学科技有限公司;VC标准品(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;蒸馏水:实验室自制。

1.2 仪器与设备

UV-9600型紫外可见分光光度计:北京北分瑞丽分析仪器责任有限公司;KQ-80TDE超声波提取器:上海昆山超声仪器有限公司;SHZ-DIII循环水式真空泵:巩义市予华仪器有限责任公司;CP114电子天平:赛多利斯科学仪器有限责任公司;DZTW调温电热套:北京永光明医疗仪器有限公司;DZF-6020AB真空干燥箱:北京中兴伟业仪器有限公司;RJTGL-10B台式高速离心机:无锡市瑞江分析仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 溶液配制

2%草酸溶液的配制:称取10.0 g草酸于小烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,无损转移至500 mL容量瓶中,加蒸馏水定容500 mL,得2%草酸溶液,保存备用。

VC标准溶液的配制:准确称取VC标准品25.0 mg于250 mL容量瓶中,加入少量预先配制好的2%草酸溶液振荡至完全溶解,并用2%草酸溶液定容至250 mL,得到质量浓度为0.1 mg/mL的VC标准溶液。

1.3.2 提取方法

合适的提取剂可以延长VC的稳定时间、提高VC的提取效率,VC溶液在中性或碱性条件下不稳定而易被氧化,但在酸性溶液中相对稳定[11-15]。文献报道[16]草酸能较好地抑制VC的氧化酶,防止VC被氧化,故本研究采用2%草酸溶液作为提取剂,并用于样品和标准品的溶解。

冷浸法:分别称取10.0 g“湘特辣1号”辣椒素提取残渣(原料一)6份,“湘特辣1号”辣椒粉(原料二)6份及普通品种红辣椒粉6份(原料三),以2%草酸溶液为提取剂,料液比1∶8(g∶mL),提取温度为室温(约25 ℃),提取时间分别为15 h、16 h、17 h,按冷浸法分别对3种原料中VC进行提取。

热提法:分别称取10.0 g“湘特辣1号”辣椒素提取残渣(原料一)6份,“湘特辣1号”辣椒粉(原料二)6份及普通品种红辣椒粉6份(原料三),以2%草酸溶液为提取剂,料液比1∶8(g∶mL),提取温度65 ℃,提取时间分别为40 min、50 min、60 min,按热提法分别对3种原料中VC进行提取。

超声波提取法:分别称取10.0 g“湘特辣1号”辣椒素提取残渣(原料一)6份,“湘特辣1号”辣椒粉(原料二)6份及普通品种红辣椒粉6份(原料三),以2%草酸溶液为提取剂,料液比1∶8(g∶mL),超声功率300 W,常温提取(约25 ℃),提取时间分别为15 min、25 min、35 min,按超声波法分别对3种原料中VC进行提取。

1.3.3 VC含量标准曲线绘制及样品VC含量测定

VC标准曲线绘制:分别准确吸取VC标准溶液3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL、6.00 mL、7.00 mL、8.00 mL、9.00 mL置于7个100 mL的容量瓶中,用2%草酸溶液定容,摇匀,配制成质量浓度为3 μg/mL、4 μg/mL、5 μg/mL、6 μg/mL、7 μg/mL、8 μg/mL、9 μg/mL的VC标准使用液。以蒸馏水为空白对照,用1 cm石英比色皿,于波长246 nm处[17]测定其吸光度值,每份标准溶液平行测定两次,扣除空白后取测定的平均值。以吸光度值(y)为纵坐标,VC质量浓度(x)为横坐标,绘制标准曲线。

样品VC含量测定:按冷浸法、热提法和超声波法操作所得提取液在1 000 r/min的高速离心机中离心10 min,移取离心管上层清液10.00 mL,用2%草酸溶液定容至100 mL,摇匀,以蒸馏水为空白对照,用1 cm石英比色皿,于246 nm波长处测定提取液吸光度值,并以标准曲线回归方程计算样品中VC含量。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

以吸光度值(y)为纵坐标,VC质量浓度(x)为横坐标,绘制VC标准曲线,如图1所示。

图1 VC的标准曲线Fig.1 The standard curve of VC

由图1可知,标准曲线相应的线性回归方程为y=0.0842x+0.073 4,相关吸收R2=0.999 5,表明二者线性关系良好。

2.2 不同提取方法的VC含量比较

3种方法在不同提取时间条件下对3种原料VC提取率的影响,结果见表1。

表1 3种提取方法的VC测定结果Table 1 VC determination results of three extraction methods

由表1可知,超声波法在提取时间和提取率方面较冷浸法和热提法具有明显优势。以原料二为例,冷浸法提取时间最长且提取率最低,其最适宜提取时间为960 min,提取率为6.646 1 μg/mL;热提法次之,其最适宜提取时间为50 min,提取率为7.524 9 μg/mL;超声波法提取时间最短,其提取时间25 min时VC提取率最高,其值为8.950 1 μg/mL。由此可见,超声波法提取时间最短,提取效率最高,提取效果最好。此外,从3种方法对3 种原料提取的结果可知,原料二VC含量最高。以超声波法提取25 min为例,3种原料中VC含量分别为6.527 3 μg/mL、8.950 1 μg/mL、7.3112μg/mL。由此可见,“湘特辣1号”辣椒粉(原料二)中VC含量最丰富。

2.3 VC含量测定及精密度试验

采用超声波法对3种原料中VC进行提取并在同一实验条件下对提取液中VC含量平行测定6次,考察该方法精密度,结果见表2。由表2可知,试验结果的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均<5%,说明该方法精密度好,测量结果可靠。

表2 VC含量测定结果及精密度试验(n=6)Table 2 The determination results of VC content and precision tests (n=6)

2.4 回收率试验

分别称取3份10.0 g“湘特辣1号”辣椒粉(原料二),采用超声波法进行提取,以2%草酸溶液为提取剂,料液比1∶8(g∶mL),超声功率300 W,常温提取(约25 ℃),提取时间25 min,所得提取液在1 000 r/min 的高速离心机中离心10 min,移取离心管上层清液,分别加入0.1 mg/mL 维生素C 标准溶液30 mL、50 mL、70 mL,定容至100 mL,测定A246nm值3次,取平均值代入线性回归方程得到相应的VC含量测量值,结果见表3。由表3可知,VC的回收率为94.29%~103.33%,说明该方法的准确度高。

表3 回收率试验结果Table 3 The results of recovery experiments

2.5 稳定性试验

2.5.1 VC对氧稳定性试验

吸取超声波提取液10.00 mL,用2%草酸溶液定容至100 mL容量瓶中,所得溶液在室温条件下放置,分别于0、2 h、4 h、6 h、18 h、20 h、24 h 时测定吸光度值A246nm,结果见表4。由表4可知,溶液吸光度值随时间延长而逐渐减小,溶液放置24 h 后其中VC含量急剧减少,说明VC对氧很不稳定。

表4 VC对氧稳定性试验结果Table 4 The results of oxygen stability test of VC

2.5.2 VC对热稳定性试验

吸取超声波提取液10.00 mL,用2%草酸溶液定容至100 mL,所得溶液分别放入30 ℃、45 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃水浴锅中加热,分别在10min、20min、30min、40min、50min、60 min 时取出测定吸光度值A246nm,结果见表5。由表5可知,溶液吸光度值随加热温度升高和加热时间延长而减小,尤其是水浴温度为100 ℃时,溶液中VC含量随加热时间延长而急剧减小,说明VC对热很不稳定。

表5 VC对热稳定性试验结果Table 5 The results of thermal stability test of VC

3 结论

本研究分别采用3种不同提取方法对3种原料中VC进行提取,并用紫外分光光度法对其含量进行测定。超声波法对原料中VC提取效率较高,操作简便,为提取VC较好的方法之一。基于VC在波长246 nm 处有明显的紫外吸收而建立的VC含量测定方法简单易行、精密度好、准确度良好,其回归方程为y=0.084 2x+0.073 4,相关系数R2=0.999 5,相对标准偏差(RSD)<5%,回收率为94.29%~103.33%。结果表明,“湘特辣1号”辣椒粉VC含量为8.950 1 μg/mL,明显高于其他两种原料中VC含量,该品种值得进一步开发和利用。

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