正交设计优化芒果核仁多酚的微波提取工艺

罗宝芳，黄祉健，苏妹芬，吴其鹏，阮玉凤，朱晓莹

（1.右江民族医学院药学系，广西百色533000；2.右江民族医学院临床医学系，广西百色533000；3.右江民族医学院科学实验中心，广西百色533000）

正交设计优化芒果核仁多酚的微波提取工艺

罗宝芳1，黄祉健2，苏妹芬1，吴其鹏2，阮玉凤2，朱晓莹3，*

（1.右江民族医学院药学系，广西百色533000；2.右江民族医学院临床医学系，广西百色533000；3.右江民族医学院科学实验中心，广西百色533000）

研究在不同的实验条件下，芒果核仁中芒果多酚的微波提取率，确定最佳提取提取工艺。采用单因素试验、正交试验方法，以微波提取法提取红象牙核仁的芒果多酚，确定红象牙核仁芒果多酚的最佳提取工艺条件。影响芒果多酚提取工艺因素次序为：提取温度＞料液比＞乙醇浓度＞提取时间。最佳工艺为：70%乙醇，料液比（g∶mL）1：15，微波提取温度60℃，提取时间60 s。优化出的微波提取工艺条件稳定、可行。

芒果多酚；微波提取；正交设计

芒果是漆树科芒果属热带常绿大乔木，在我国分布广泛，其中广西百色市盛产芒果，资源相当丰富。芒果果核占芒果总重量的20%～40%，常被丢弃或作为饲料，既造成浪费又容易污染环境。有研究表明，芒果核中含有丰富的芒果酮酸、异芒果醇酸、三菇酸、没食子酸、间双没食子酸、榭皮素、异榭皮营、芒果普等多酚类化合物[1-2]。多酚又称单宁，是分子中具有多个羟基的酚类植物成分的总称，主要存在于植物体的皮、根、叶和果肉中[3]。多酚在抗诱变、抗肿瘤、抗病毒、抗微生物、抗衰老、抗氧化等很多方面具有良好的作用[4-5]，以红象牙芒果的核仁为原料，对芒果多酚微波提取工艺进行研究，为今后芒果多酚的深入开发、利用提供实验参考。

1 材料

7232N型分光光度仪：上海精科；PL203型电子天平：梅特勒托利多仪器有限公司；微波炉；离心机。芒果红象牙（摘自百色市那和村果园）去皮肉，核仁低温干燥后打粉。焦性没食子酸，无水乙醇，无水磷酸氢二钠，磷酸二氢钾，硫酸亚铁，酒石酸钾钠，三氯化铁，均为国产分析纯。

2 实验方法与结果

2.1 芒果多酚含量标准曲线的绘制

精密称取焦性没食子酸标准品，配制成0.8、1.6、2.4、3.2、4.0、4.8、5.6、6.4、7.2、8.0、8.8μg/mL没食子酸标准溶液，在540 nm波长下测定吸光值，以没食子酸浓度为横坐标，吸光值为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程为Y=0.015 5X－0.004，R2=0.996 7。

2.2 多酚类物质的化学鉴别

三氯化铁反应[6]：取芒果多酚提取液的点在滤纸上，滴加1%三氯化铁溶液（加少许盐酸），在可见光下呈绿色斑点，说明该提取液中含有芒果多酚。

2.3 提取液中芒果多酚的含量测定

采用酒石酸亚铁还原法[7]。稀释1250倍，于540nm波长下测定样品溶液的吸光值，依据标准曲线计算提取液中芒果多酚的得率。

2.4 单因素试验

采用乙醇溶液作为提取溶剂，用微波法进一步处理样品，考察乙醇浓度、微波提取温度、提取时间、料液比等因素对多酚提取的率的影响。

2.4.1 溶剂体积分数对芒果多酚提取效果的影响

取干燥红象牙核粗粉7份，每份1 g，分别置于30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%乙醇溶液中，在微波75 s，微波温度为60℃料液比为1∶15的条件下，进行提取试验，平行操作3次。计算芒果多酚得率分别为6.6%、7.70%、8.20%、9.00%、8.70%、8.20%、8.00%，结果表明60%乙醇为最佳浓度。

2.4.2 料液比对芒果多酚提取效果的影响

取干燥红象牙核粗粉5份，每份1 g，分别置于料液比设置为1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25的60%乙醇浓度中，在提取时间为75 s，微波温度为60℃的提取条件下，进行提取试验，平行操作3次。计算芒果多酚得率分别为8.45%、9.73%、9.71%、9.35%、9.10%，结果表明料液比为1∶10为最佳。

2.4.3 提取温度对芒果多酚提取效果的影响

取干燥红象牙核粗粉4份，每份1 g，在60%乙醇，料液比为1∶10，提取时间为75 s的情况下，分别选择20、40、60、80℃的微波温度进行提取试验，平行操作3次。计算芒果多酚得率分别为9.00%、9.20%、9.60%、9.45%，结果表明提取温度60℃为最佳。

2.4.4 提取时间对芒果多酚提取效果的影响

取干燥红象牙核粗粉4份，每份1 g，在60%乙醇，料液比为1∶10微波温度为60℃的情况下，分别在45、60、75、90 s的提取时间进行提取试验，平行操作3次。计算芒果多酚得率分别为9.29%、9.35%、8.75%、8.42%，结果表明提取温度60 s为最佳。

2.5 正交试验

通过单因素试验分析，微波法提取红象牙芒果核仁芒果多酚的最佳工艺条件为：60%乙醇，料液比1∶10，提取温度60℃，提取时间60 s。以单因素结果为参考，对乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间进行4因素3水平正交试验，设计正交因子和水平见表1，正交结果见表2，方差分析结果见表3。

表1 正交试验因素及水平设计Table 1 Orthogonal L9（34）factors and levels

表2 正交设计方案及结果Table2 Design and results of L9（34）orthogonal test

表3方差分析Table3 Analysis of variance

由表2正交结果极差R可知，各个因素对芒果多酚的提取得率的影响次序为：C（提取温度）＞B（料液比）＞A（乙醇体积分数）＞D（提取时间）。表3的方差分析表明，料液比、提取温度均对芒果多酚得率具有明显影响，从正交试验结果来看，红象牙核仁芒果多酚微波提取的最佳工艺是：A3B3C2D2，即乙醇浓度为70%，料液比为1∶15，温度为60℃，时间为60 s。

2.6 验证试验

根据正交试验筛选优化提取条件进行提取，验证正交试验所得最佳提取条件。称取取干燥红象牙核粗粉3份，每份1 g，按上述最佳提取条件进行3次验证性试验，芒果多酚的得率分别为：9.60%、9.53%、9.55%，RSD为0.38%，平均得率为9.56%与正交试验第2号结果相近；因此我们认为正交试验得出的提取条件较稳定可靠。

3 讨论

微波提取的时间不宜过长，尽管提取时间增大能使溶质和溶剂接触的时间增加，但也会造成乙醇的大量挥发。此外在高温条件下提取时间过长，也会导致多酚的分解。而随着料液比的量的增大，微波在一定的温度下需要加热溶液的量的增大，所以需时间延长，提取率反而下降，故料液比也不宜过大。

芒果在我国资源十分丰富，但长期以来，芒果的加工方式单一，大量的皮、核等副产物未被利用，造成资源的浪费。本文运用用微波提取法，通过正交试验优选出来红象牙核的最佳提取工艺：乙醇浓度为70%，提取时间为60 s，温度为60℃，料液比为1∶15，在此工艺条件下，芒果核仁多酚得率为9.56%。应用微波辅助提取芒果核仁中芒果多酚，提取效率高，提取成本较低，为进一步开发利用芒果多酚打下基础。

[1] Toshihide K,Hadjime N,Megumi A,et a1.Characterlzatlon of novel antimicrobial compounds from mango Kernel seeds[J].Food Chemistry,2000,71:61-66

[2]何丽芳,罗秀云,王芳宇,等.芒果多酚的微波萃取及抑菌作用[J].贵州农业科学,2012,40(11):209-212

[3]王忠猛,谢江辉,杨晓红,等.植物多酚的分离、检测及在抗性领域的应用进展[J].广东农业科学,2007(6):69-72

[4]周丽明,李春美.芒果多酚提取条件的研究[J].食品科技,2007(3): 107-109

[5] 王雪飞,张华.多酚类物质生理功能的研究进展[J].食品研究与开发,2012,33(2):211-4

[6]熊皓平,杨伟丽,张友胜,等．显齿蛇葡萄多酚含量测定方法的比较研究[J].湖南农业大学学报,2001,27(5):381-383

[7]许丽丽,黄晓东.芒果叶多酚的提取工艺筛选[J].贵州农业科学. 2010,38(3):170-172

Study on Microwave-assisted Extraction of Mango Polyphenol from Mango Nucleolus

LUO Bao-fang1，HUANG Zhi-jian2，SU Mei-fen1，WU Qi-peng2，RUAN Yu-feng2，ZHU Xiao-ying3，*
（1.Department of Pharmacy，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China；2.College of Clinical，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China；3.Science Experiment Centre，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China）

Studies in different experimental conditions the red ivory mango polyphenols microwave extraction rate，Determine the optimum extraction extraction process.Method By single factor experiment and orthogonal test，the use of microwave extraction method the local mango red ivory nuclear mango polyphenols，determine the optimum extraction conditions the red ivory nuclear mango polyphenols.Result Impact mango polyphenol extraction process factors in order of：extraction temperature＞solid-liquid ratio＞ethanol concentration＞extraction time.The best process for the 70%ethanol，solid-liquid ratio 1∶15，microwave extraction temperature 60℃，extraction time 60 s.Conclusion Is stable and feasible the optimized conditions verified by tests，microwave extraction of mango polyphenols process conditions.

mango polyphenol；microwave extraction；orthogonal design

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.011

2014-07-10

广西育科学“十二五”规划立项课题（2011C0076）；自治区级大学生创新训练计划立项项目（QJCX201348）；右江民族医学院教改立项项目（右医院字[2011]28号）

罗宝芳（1990—），女（壮），本科生，研究方向：芒果核仁多酚最佳提取工艺。

*通信作者：朱晓莹（1981—），女（汉），实验师。