酶法提取苦苣黄酮的工艺研究

2018-04-12程丽丽岳珍珍

现代食品 2018年4期

◎ 程丽丽，岳珍珍

（漯河食品职业学院食品工程系，河南　漯河　462000）

苦苣是一种草本植物，生长期为一年或二年，属于菊科、菊苣属。苦苣富含氨基酸、矿物质、维生素等营养成分，其嫩叶已被人们作为蔬菜广泛食用。苦苣同时可作为中药材使用，有凉血清热、消炎解毒、保肝利胆、抗肿瘤和增强人体免疫力等功效[1-2]。苦苣中黄酮类化合物含量也比较丰富，对其提取研究目前已经出现的有超声提取法[3-4]、超高压提取法[5]、乙醇浸提法[6]等。本研究采用纤维素酶和微波相结合的方法对苦苣中的总黄酮进行提取和工艺优化，为合理开发利用苦苣提供依据。

1　材料和方法

1.1　材料与试剂

苦苣，采摘于漯河食品职业学院北校区，清洗、干燥（55 ℃）、粉碎，过筛取60目苦苣粉，备用；纤维素酶，购自上海鼓臣生物技术有限公司；芦丁、氢氧化钠、亚硝酸钠、无水乙醇、硝酸铝，均为分析纯试剂，购自南京化学试剂股份有限公司。

1.2　仪器与设备

202-00A干燥箱（天津顺诺仪器科技有限公司）、DFY-400C粉碎机（上海谷宁仪器有限公司）、UV1800PC紫外可见光分光光度计（上海奥析科学仪器有限公司）。

1.3　试验方法

1.3.1芦丁标准曲线的绘制[7]

将纯度为98%的芦丁标准品放入干燥箱干燥至恒重，用电子天平精确称取10.00 mg放入烧杯，加入一定量30%的乙醇溶液充分溶解，移至100 mL容量瓶定容，充分摇匀得到的标准溶液浓度为0.1 mg/mL。依次精确吸取配备好的标准溶液0、1、2、3、4 mL和5 mL分别放入10 mL的容量瓶中，分别加入0.3 mL 5%亚硝酸钠溶液，摇匀后静置6 min，再加入0.3 mL 10%硝酸铝溶液，摇匀后静置6 min，再加入4 mL 4%氢氧化钠溶液，30%乙醇定容至刻度，摇匀后放置15 min，510 nm处测吸光度，以30%乙醇溶液为空白，测定吸光度值。以吸光度值为Y轴坐标，芦丁质量分数（μg/mL）为X轴坐标。得出吸光度值（Y）与芦丁质量分数（X）的直线回归方程为Y=0.0103X-0.0009，R2= 0.9997。

1.3.2微波辅助酶法提取工艺

苦苣粉→溶解→调整酸碱度（pH）→纤维素酶酶解→加热灭酶→加乙醇溶液→微波处理→离心→取上清液→测定吸光度→带入公式计算苦苣黄酮提取率。

1.4　单因素试验设计

固定料液比为1∶30、乙醇浓度为60%和pH为5的条件下，分别考察纤维素酶的量（0.8%、1.0%、1.2%、1.4%和1.6%）、酶解温度（40、45、50、55 ℃和60 ℃）、酶解时间（60、80、100、120 min和140 min）对苦苣黄酮提取率的影响。

1.5　正交试验设计

分别选取纤维素酶加入量、酶解温度和酶解时间为考察因子，以苦苣黄酮的提取率为指标，进行酶解条件的正交试验，试验选取L9(34)正交表，各因素水平见表1。

表1　酶解条件正交试验因素水平表

2　结果与分析

2.1　酶法提取工艺条件的确定

（1）纤维素酶的量对苦苣黄酮提取率的影响。由图1可以得出，当加入纤维素酶低于1.2%时，苦苣黄酮的提取率呈现上升趋势；当纤维素酶浓度为1.2%时达到饱和，此时苦苣黄酮的提取率为最高。当加入纤维素酶超过1.2%时，苦苣黄酮的提取率又逐渐减小。因此纤维素酶的用量可选择在1.2%左右。

图1　纤维素酶添加量对黄酮提取率的影响图

（2）酶解温度对苦苣黄酮提取率的影响。由图2可以得出，当酶解温度不断增高时，苦苣黄酮的提取率先逐渐增加，在50 ℃时呈现最大值，接着又逐渐减小。究其原因，纤维素酶的活性在50 ℃时达到最大，对苦苣的酶解处理效果也达到最好。因此，酶解的温度可以选择在50 ℃左右。

图2　酶解温度对黄酮提取率的影响图

（3）酶解时间对苦苣黄酮提取率的影响。由图3可得，当酶解处理时间在60～140 min时，苦苣黄酮的提取率在逐渐增加。说明在此酶解反应时间内，反应时间越长越能使纤维素酶的作用越充分。但当酶解时间长于100 min时，苦苣黄酮提取率曲线上升较明显幅度较大。当酶解时间短于100 min后，苦苣黄酮提取率变化不大，曲线上升不明显。因此，可选择酶解时间在100 min左右，即节能又省时。