超声波法提取香菜中黄酮的最佳工艺条件

王月囡,佟明光

(1.鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007;2.鞍山师范学院 后勤集团,辽宁 鞍山 114007)



超声波法提取香菜中黄酮的最佳工艺条件

王月囡1,佟明光2

(1.鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007;2.鞍山师范学院 后勤集团,辽宁 鞍山 114007)

摘要为确定香菜总黄酮的超声最佳提取工艺条件，采用正交试验法，考察溶剂浓度、超声时间、超声温度、料液比对提取率的影响.所考察的因素对香菜总黄酮的提取率影响顺序由大到小为：超声时间，超声温度，乙醇浓度，物料比.超声提取的最佳条件为：超声时间30 min，超声温度30 ℃，乙醇浓度80%，物料比1∶35超声波法提取效率高于常规的提取方法，并具有提取时间短、简单、无需加热等优点.

关键词香菜;黄酮;超声波法;提取

香菜，学名(CoriadrumSativumL.)，英文名Coriander，异名芫荽，松须菜等，属于伞形科植物[1]，是人类历史上药用和调味食品上最古老的芳香蔬菜之一.香菜遍布全国各地，在我国及东南亚各地具有民族风味的菜肴中，是很重要的蔬菜和调味香辛料.香菜茎叶翠绿芳香，清脆鲜嫩，营养丰富.香菜中富含钙、铁、胡萝卜素、维生素C等营养成分，还含有尼克酸及其甘露糖醇、黄酮及正葵醛(Decanal)、壬醛(nomal)和芳香醇(Linalool)等[2].香菜由于具有调味和多种保健功效而备受大众青睐，除了用它特殊的香气进行烹饪之外,香菜的根茎叶籽作为治病的良药已有悠久的历史,是由于香菜中含有的挥发性成份、黄酮和异香豆素等主要成分所致[3].

黄酮类化合物是指基本母核为2-基色原酮的一系列化合物.他们多以黄酮或黄酮苷的形式存在于植物的茎叶中[4].生物类黄酮是自由基猝灭剂和抗氧化剂，能有效地防止脂质过氧化引起的细胞破灭，起到抗癌、防癌的作用[5].近年来，黄酮类化合物由于具有可以降低心肌耗氧量、增加冠状动脉及脑血管流量、降血糖、抗氧化、消除体内自由基、抗衰老、增强机体免疫力等功能作用而引人瞩目[6,7]，在医药、食品等领域具有广泛的应用前景，是目前人们比较关注的一类化合物，但对香菜中黄酮类化合物的研究不多，本研究采用正交试验法来优化超声辅助提取香菜总黄酮，确定最佳提取工艺条件，为香菜在食品、保健品等领域的进一步应用提供科学依据.

1材料与方法

1.1实验材料

香菜，购于鞍山市某大型超市,将香菜茎叶清洗晾干，60 ℃烘箱烘干至恒重，粉碎磨粉过筛(孔径0.25 mm)后密封保存备用[8].

1.2标样与试剂

芦丁对照品(中国药品生物制品检定所提供)，无水乙醇、三氯化铝均为分析纯.

1.3实验仪器

TU-1810紫外可见光分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)，PL2002电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司 )，KH3200B超声波清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司)，SHB-B95抽滤真空泵(郑州长城科工贸有限公司)，DZF真空干燥箱(北京市永光明医疗仪器厂).

1.4实验方法

1.4.1芦丁标准液精密称取芦丁10.0 mg，加70%乙醇溶解并定容至50 mL，配制成200 μg/mL的芦丁标准溶液，作为对照品溶液.

1.4.2标准曲线分别精密吸取芦丁标准液0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL置于10.0 mL比色管中，加1%的三氯化铝溶液定容至刻度摇匀，静置15 min，以零管为空白.摇匀后用1 cm 的比色皿，在最大吸收波长293 nm处测定吸光度，测3次取平均值，以吸光度(Y)对芦丁浓度 T(μg/mL)回归，得回归方程Y=9.121 4x+0.009 4，得出r=0.998 1，作为测定总黄酮含量的标准方程.

黄酮类化合物的得率公式为[9]：得率(%)=(m/W)×100，式中，m为黄酮质量，单位为g；W为香菜粉质量，单位为g.

1.4.3单因素实验

(1)乙醇浓度对提取效果的影响:准确称取0.50 g香菜粉末于锥形瓶中，分别以60%，70%，80%，90%和100%的乙醇溶液作为溶剂20 mL，超声提取20 min，提取温度为30 ℃，过滤定容至100 mL，在最大吸收峰波长293 nm处测定吸光度A.

(2)物料比对提取效果的影响：准确称取0.50 g香菜粉末于锥形瓶中，分别加入60%乙醇10,12.5,15,17.5,20,22.5mL，超声振荡20 min，提取温度为30 ℃，过滤定容至100 mL，在最大吸收峰波长293 nm处测定吸光度A.

(3)超声时间对提取效果的影响：准确称取0.50 g香菜粉于锥形瓶中，分别加入60%乙醇溶液20 mL，提取温度为30 ℃，分别进行超声波振荡10,15,20,25,30 min 后，过滤定容至100 mL，在最大吸收峰波长293 nm处测定吸光度A.

(4)超声温度对提取效果的影响：准确称取0.50 g香菜粉于锥形瓶中，分别加入60%乙醇溶液 20 mL，在提取温度为20,30,40,50,60 ℃下提取20 min，过滤定容至100 mL，在最大吸收峰波长293 nm处测定吸光度A.

1.4.4正交实验本研究主要讨论了乙醇浓度、物料比、超声时间、超声温度[10]对生姜中黄酮类物质浸出效果的影响，在单因素实验基础上，设计正交实验，采用L9(34).正交表进行实验，得到超声波提取香菜总黄酮的工艺条件.

2结果与分析

2.1单因素实验结果

2.1.1乙醇浓度对提取效果的影响如表1所示，随着乙醇浓度的增加，黄酮的提取率逐步提高，浓度也并非越大越好，而有一个最佳值.在浓度为 80 %时，提取率达到最佳，超过此值，提取率反而下降，且增加成本，因此选80%的乙醇浓度作为最佳提取浓度.

表1　乙醇浓度对提取效果的影响

2.1.2物料比对提取效果的影响如表2所示，随着物料比的增加，提取率增加，但当料液比1∶35时，提取率达到最佳，提取率增加缓慢，之后增加液料比提取率有所降低，这时黄酮类化合物的提取已经比较充分了，因此选1∶35作为最佳物料比.

表2　物料比对提取效果的影响

2.1.3超声时间对提取效果的影响如表3所示，在其它条件相同的前提下，增加超声波作用时间，黄酮的提取率一直增高，当时间超过30 min 后，提取率有下降趋势，这可能是黄酮提取物受氧化所致.因此确定超声时间为30 min 为最佳.

表3　超声时间对提取效果的影响

2.1.4超声温度对提取效果的影响如表4所示，温度高低体现出分子无规则热运动的激烈程度，随温度提高，黄酮类化合物在乙醇溶液中的溶解度增加，提取率提高，但当温度过高时，则杂质的溶出也会增加，影响提取效率.因此确定超声温度为40 ℃为最佳.

表4　超声温度对提取效果的影响

表5　因素水平表

2.2正交实验设计

在以上单因素试验的基础上，设计了L9(34)(见表5)的正交试验.4个因素为：A超声波时间、B超声波温度、C乙醇质量分数、D物料比.

由表6可知，各因素影响大小顺序为A>B>C>D;最佳提取工艺条件为A2B2C3D1,即超声时间30 min，超声温度30 ℃，乙醇浓度80%，物料比1∶35.表7方差分析表明，因素A、B对结果的影响非常显著，在此工艺条件下进行了黄酮提取的验证试验,黄酮得率为2.11%.

表6　正交实验结果

表7　正交实验的方差分析

2.3超声提取法与乙醇回流法提取效果比较

乙醇回流法：取香菜粉末0.50 g，加入80%的乙醇17.5 mL，沸水浴回流提取2 h，过滤后定容至100 mL，取上清液测定其吸光度A.超声提取法：取香菜粉末0.50 g，加入L80%的乙醇17.5 mL，30 ℃超声30 min，过滤后定容至100 mL，取上清液测定其吸光度A.

结果乙醇回流法和超声提取法总黄酮得率分别为0.95%和2.11%，表明超声法提取效果较佳.

3结论

通过单因素试验和正交试验研究表明,超声波法提取香菜中黄酮的最佳提取工艺条件为：乙醇浓度80%,物料比1∶35，超声时间30 min，超声温度30 ℃.在该提取条件下,黄酮得率为2.11%，明显优于乙醇回流法.

参考文献

[1] 江苏新医学院.中药大辞典(下册)[M].上海:上海人民出版社,1996.

[2] 黄芝蓉.家常食物药用大全 [M].北京:中国中医药出版社,2000.

[3] Yang J,Bingol G,Pan Z,et al.Infrared heating for dry-roasting and pasteurization of almonds [J].Journal of Food Engineering，2010,101(3):273-280.

[4] 苏克曼,张济新.仪器分析实验 [M].2版.北京：高等教育出版社，2005.

[5] 刘蕊.黄酮类化合物的药理作用研究进展[J].黑龙江医药,2010,23(2):234-236.

[6] 邱少华,邱增启.双波长薄层扫描法测定中浆乐合剂中黄芪甲营的含量[J].中成药,2004,26(12):1091-1092.

[7] 吴剑峰.溪黄草的研究综述[J].时珍国医国药,2003,14(8):498.

[8] 刘恒蔚,潘玉欣,谈知文.香菜黄酮的乙醇回流与超声波辅助提取工艺对比研究[J].湖北农业科学,2011,50(1):142-144.

[9] 张灿，张海晖，武妍,等.马兰黄酮类化合物的提取及其抗氧化活性[J].农业工程学报:增刊,2011,27(2):307-310.

[10] 周燕芳.超声波法提取黄叶中黄酮工艺的优化[J].湖北农业科学,2012,51(7):1433-1435.

(责任编辑：陈欣)

Study on ultrasonic extraction process of flavonoids in Coriadrum Sativum

WANG Yuenan1,TONG Mingguang2

(1.School of Chemistry and Life Science,Anshan Normal University,Anshan Liaoning 114007,China:

2.Logisticsgroup,AnshanNormalUniversity，AnshanLiaoning114007,China)

AbstractTo optimize the ultrasonic treatment condition forCoriadrumSativumL.,the extraction rate of flavonoids optimized condition ethanol concentration,ultrasonic time,ultrasonic temperature,material ratio was determined by orthogonal design.The order of factors to affect flavonoids extraction was ultrasonic time，ultrasonic temperature，ethanol concentration and material ratio.It was to found that the best reaction condition was:ultrasonic time 30 min, ultrasonic temperature 30 ℃,ethanol concentration 80%, material ratio of 1∶35.The extraction rate of ultrasonic method was higer than traditional method,can save time,by easy to operate and need no heating.

Key wordsCoriadrumSativum;flavonoids;ultrasonic method;extraction

收稿日期2016-01-10

作者简介王月囡(1981-)，女，辽宁鞍山人，鞍山师范学院化学与生命科学学院实验师，硕士.

中图分类号TS202.1

文献标识码A文章篇号1008-2441(2016)02-0057-04