双水相-匀浆萃取法提取芒果核多酚工艺研究

刘晓芳,刘满红,张荣来,黄桂文

(1.云南民族大学 云南省生物高分子功能材料工程技术研究中心,云南 昆明 650500; 2.云南民族大学 民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室,云南 昆明 650500)

双水相-匀浆萃取法提取芒果核多酚工艺研究

刘晓芳1,2,刘满红1,2,张荣来1,2,黄桂文1,2

(1.云南民族大学 云南省生物高分子功能材料工程技术研究中心,云南 昆明 650500; 2.云南民族大学 民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室,云南 昆明 650500)

以芒果核为原料,采用匀浆与丙醇-硫酸铵双水相对芒果多酚的提取工艺进行了研究.结果表明：提取芒果核仁中多酚类物质的最佳提取条件为:丙醇体积分数60%， 硫酸铵用量0.35 g/mL,匀浆时间10 min,料液比1∶10.

芒果多酚;双水相分离;提取条件

植物多酚(plant polyphenol) 是一类广泛存在于植物体内的多酚类物质,在植物中的含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素,主要存在于植物的皮、根、木、叶、果中.植物多酚结构复杂,化学性质活泼,分子量较大且分布范围较宽,可与蛋白质、生物碱、多糖结合,具有还原性和捕捉自由基的活性等,近年来,国内外对多酚类物质的研究十分活跃,大量研究表明,多酚类物质具有抗氧化、清除自由基、抑制肿瘤、抗诱变、降低毛细血管通透性、改善人体微循环等多种药理作用[1].

芒果是一种营养丰富,色、香、味俱全的热带水果.我国芒果产量较大,除鲜食外主要用于加工芒果干、果冻等,在加工过程中占芒果总重40%左右的果皮和果核一般被丢弃或用作饲料,而果皮和果核等副产物中含有大量的可被利用的多酚类化合物[2],从芒果副产物中提取分离多酚类物质,对提高芒果的附加值和利用率,避免资源浪费和环境污染都具有十分重要的意义.但有关芒果核多酚研究鲜见报道，植物多酚提取方法有溶剂浸提法、微波萃取法、超声提取法、酶法提取法等[3].匀浆提取法是近年来发展起来的新型提取技术,匀浆提取是指生物组织通过加入溶剂进行组织匀浆和磨浆，以提取活性组织中有效成分的一种提取方法.其可以直接将物料置于匀浆机内，与提取溶剂在匀浆装置中混合匀浆，使物料破碎与有效成分的提取同步进行，这样其提取速度快，目的成分得率较高[4].双水相萃取分离技术是近年来引人注目、极有前途的一种新型分离技术，广泛应用于天然产物分离，生物提取，制药，食品化工、金属离子的分离等领域.其可以利用不复杂的设备，并在温和条件下进行简单的操作就可获得较高收率和有效成分[5].本文将匀浆法良好的提取作用与丙醇-硫酸铵双水相体系相结合，将提取与分离2个过程合为一体，研究了芒果核多酚的提取分离.

1 材料、试剂及仪器

1.1 材料

供试芒果品种为大台芒,购于云南民族大学水果店,将洗净后的芒果去皮、肉,取芒果核除去外壳,取出核仁,将核仁粉碎后备用.

1.2 主要试剂

没食子酸、乙醇、硫酸铵、正丙醇、酒石酸亚铁、酒石酸钾钠等均为国产分析纯,其余试剂均为实验室常用分析纯试剂; 试验用水为蒸馏水.

1.3 主要仪器

匀浆萃取装置:BS210S型电子天平，精度0.1 mg(德国Sartorius公司)，FZ102型微型植物试样粉碎机，湖北省黄骅市中兴仪器有限公司，分光光度计：WFJ7200型、尤尼柯(上海)仪器有限公司.

2 实验方法

2.1 没食子酸标准曲线的绘制

准确称取没食子酸标准品10 mg，用水溶解定容于100 mL容量瓶中.准确吸取0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.5、1.75、2.00 mL于25 mL比色管中，加入4 mL蒸馏水和5 ml酒石酸亚铁溶液，摇匀，再用95%乙醇稀释至刻度，混匀.以蒸馏水代替样品提取液，加入与样品测定同样的试剂作空白，用1 cm比色皿在540 nm波长处测定标准品溶液的吸光值.

2.2 丙醇-硫酸铵双水相体系

丙醇-硫酸铵双水相体系参照文献[6]，在水溶性丙醇中加入一定量的硫酸铵，利用硫酸铵的盐析作用形成双水相体系，通过改变丙醇与水的比例和硫酸铵的用量可以控制双水相体系的形成.选择的双水相体系丙醇初始体积与水初始体积之比为0.6，硫酸铵用量作讨论因素.

2.3 芒果核多酚的提取和测定[7-9]

准确称取芒果核粉1.00 g于烧杯中，加入一定量的丙醇-水混合溶液和硫酸铵，匀浆一定时间后过滤，取1 mL上清液于50 mL比色管中，加入8 mL蒸馏水和10 mL酒石酸亚铁溶液，再用95%乙醇稀释至刻度，混匀.用1 cm的比色皿，用分光光度计测吸光度.根据回归方程计算样品溶液中总多酚的质量浓度(ρ)，然后再计算出提取率.

2.3 单因素实验

2.3.1 硫酸铵用量选择实验

在确定1∶10的料液比，匀浆时间10 min的条件下，比较不同硫酸铵用量对芒果多酚提取率的影响.

2.3.2 匀浆时间选择实验

以上述实验确定的硫酸铵用量、料液比仍为1∶10下选择匀浆时间分别为5、7.5、10、12.5、15 min考察匀浆时间对芒果多酚提取率的影响，以确定最佳匀浆时间.

2.3.3 料液比选择实验

在硫酸铵用量、匀浆时间确定后，进一步考察料液比分别为1∶5、1∶7.5、1∶10、1∶12.5、1∶15对芒果多酚提取率的影响，选择最佳料液比.

3 结果与讨论

3.1 标准曲线

以标准品溶液的质量浓度为横坐标、吸光值为纵坐标，绘制标准曲线,见图1.结果表明在质量浓度0～8 μg/mL范围内，没食子酸标准溶液质量浓度与吸光度之间有良好的线性关系.回归方程y=0.018 3x-0.001 1，R2=0.999 3.

3.2 硫酸铵用量对芒果多酚提取率的影响

由图2可知，对于不同醇-水比的双水相体系，随着硫酸铵用量增加，植物多酚提取率增加，但当硫酸铵用量达到一定程度时，植物多酚得率则开始下降.在醇-水比是0.6，硫酸铵用量为0.30 g/mL时，芒果多酚得率最大.

3.3 匀浆时间对提取率的影响

由图3可知，随着匀浆时间的增加，芒果核多酚的提取率逐渐增加，当匀浆时间为10 min时提取率为最大值，之后随着匀浆时间的增加，提取率开始减少.故选取匀浆最佳时间为10 min.

3.4 液料比对提取率的影响

由图4可知，开始时随着料液比的增加，芒果核多酚的提取率逐渐增加，当料液比为1∶10时提取率最大，1∶10到1∶15这个区间提取率变化不大，之后随着料液比的增加，提取率减小，实验选取料液比1∶10为匀浆提取的最佳料液比.

4 结语

1) 采用丙醇-硫酸铵双水相体系匀浆法提取芒果核植物多酚具有耗时短，溶剂消耗量小，操作简单，提取与分离同时完成且不影响多酚活性的优点.结果表明：其多酚提取受到硫酸铵用量、匀浆时间、料液比等因素的影响，适宜的条件为：V(丙醇)∶V(水)=0.6，0.3 g/mL硫酸铵溶液,匀浆时间10 min,料液比为1∶10.芒果核多酚提取率为5.221%.

2) 丙醇-硫酸铵双水相体系匀浆法提取省去了对物料进行烘干、粉碎的步骤,方法操作简便,条件温和，环境友好，该法克服了传统双水相技术成本高，目标物回收和后续处理较困难等问题，对其它新鲜植物材料中天然产物的提取具有借鉴意义.

[1] 金莹,朴爱东.植物多酚的结构及生物学活性的研究[J].中国食物与营养,2005(9):27-29.

[2] 郁建平.芒果核营养成分及汁发酵工艺初步研究[J].食品科学,1997，18(5)：39-41．

[3] 欧阳平.张高勇.康保安.植物多酚的新兴提取技术原理、应用及前景[J].天然产物研究与开发.2003(6)：563-566.

[4] 刘洋，杨磊，郝婧玮，等．相应面法优化匀浆提取刺五加主要酚苷及苷元的工艺[J]．化工进展，2010，29(4)：745-752．

[5] 马春宏，朱红，王良，等．双水相萃取技术的应用研究进展[J]．光谱实验室，2010，27(5)：1906-1912.

[6] 高云涛，付艳丽，李正全，等．超声与双水相体系耦合提取芒果核多酚及活性研究[J]．食品与发酵工业，2009，35(9)：164-167．

[7] 许陈．法桐落叶中植物多酚的测定与提取研究[D]．南京，南京理工大学，2006．

[8] 包辰，郑宝东．有机溶剂法提取茶树菇多酚工艺的研究[J].热带作物学报，2012,33(11)：2070-2074.[9] 任亚梅，李光辉，许永涛．石榴籽多酚的提取及其种壳种仁抗氧化活性研究[J].食品科技，2012,33(4)：31-35.

(责任编辑 庄红林)

Study on the extracting and purifying technology of mango polyphenol

LIU Xiao-fang1,2,LIU Man-hong1,2,ZHANG Rong-lai1,2,HUANG Gui-wen1,2

(1 Engineering Research Center of Biopolymer Functional Materials of Yunnan，Yunnan Minzu University，Kunming 650500,China; 2. Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources,State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education of China,Yunnan Minzu University,Kunming 650031,China)

The extraction process of polyphenols from the mango nuclear by using propyl alcohol-ammonium sulfate two-phase separation technology was investigated. The results showed that the optimal extraction conditions of polyphenols from the mango nuclear were as follows: the volume fraction of propyl alcohol to the solution was 60%; the concentration of ammonium sulfate was 0.35 g/mL; the extraction time was 10 min,and the ratio of the raw material to the extraction solvent was 1∶10.

mango polyphenol; aqueous two-phase separation; extraction condition

2014-12-08.

国家民委科研资助项目(12YNZ007).

刘晓芳(1964-)，女，高级实验师.主要研究方向:分析测试方法.

R285.5

A

1672-8513(2015)02-0144-03