正交试验优化野生猕猴桃中维生素C的提取工艺研究

李宁 李舒雯 蒋思清 肖鸿森 胡昊 杨艳 刘青青

摘要    为有效提取野生猕猴桃中的VC，优化野生猕猴桃中VC提取工艺，本文以VC含量为评价指标，先后考察提取液pH值、料液比、超声提取时间对野生猕猴桃中VC提取效果的影响。结果表明，野生猕猴桃中VC提取效果最好的工艺条件为提取液pH值4、料液比1∶12、超声提取时间35 min。由此得到的野生猕猴桃中VC提取工艺稳定性良好，可为今后野生猕猴桃VC提取提供基础。

關键词    野生猕猴桃;VC;分光光度法;正交试验

中图分类号    S663.4;TS255.4        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）11-0223-03

Abstract    In order to effectively extract VC from wild kiwifruit and optimize the extraction process of VC from wild kiwifruit，using VC content as the evaluation index，the effects of pH value，solid-liquid ratio and ultrasonic extraction time on extraction effect of VC in wild kiwifruit were investigated in this paper. The results showed that the best extraction process for VC from wild kiwifruit was pH value of 4，solid-liquid ratio of 1∶12，ultrasonic extraction time of 35 min. The extraction technology of VC from wild kiwifruit has good stability，and provides a basis for the extraction of VC from wild kiwifruit in the future.

Key words    wild kiwifruit;VC;spectrophotometry;orthogonal test

VC是人体需要量最大的一类维生素，正常成人体内VC含量为1 500～3 000 mg[1]。由于人体缺乏古洛糖内酯氧化酶，不能自身合成VC[2]，必须从食物中获取。水果和蔬菜含有丰富的VC[3]，人体所需VC的98%都来源于水果和蔬菜[4]。野生猕猴桃肉质饱满、鲜嫩多汁，营养丰富。每100 g野生猕猴桃鲜果中含有100～420 mg VC，是苹果的20～80倍，是梨的30～140倍，是柑橘的5～10倍，被人们称为“VC之王”[5]。

目前VC的测定方法有铜磷钼蓝体系分光光度法[6]、荧光分光光度法[7]、高效液相色谱—二极管阵列器法（HPLC-PDA）[8]、2，6-二氯靛酚滴定法[9]、高效液相色谱法[10]、电位滴定法[11]。本试验研究野生猕猴桃中VC提取的最佳工艺条件，采用紫外分光光度法测定野生猕猴桃中的VC含量，为综合开发野生猕猴桃资源奠定了基础。

1    材料与方法

1.1    仪器与试剂

试验材料：野生猕猴桃，采自宜宾县山区。

试验仪器与试剂：紫外分光光度计（岛津UV 2450 型）;超声波清洗器（华泰ps-60型）;台式低速离心机（北利LD4-2A型）;pH计（雷磁PHS-3C型）;分析天平（赛多利斯BS224S）;VC标准品（上海融禾医药科技发展有限公司，含量 为99.9%）;盐酸、硫酸、氢氧化钠，均为分析纯;蒸馏水，自制。

1.2    试验方法

1.2.1    标准曲线。精密称取VC标准品0.010 0 g，用盐酸溶液定容至1 000 mL容量瓶，用盐酸溶液定容，得到10 μg/mL VC标准应用液。

精密吸取VC标准应用液至10 mL容量瓶，盐酸溶液定容，分别得到浓度为0、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0 μg/mL的VC标准系列溶液。在243 nm处测定吸光度，以VC标准溶液质量浓度为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

1.2.2    样品制备。称取若干份10.000 g野生猕猴桃果肉至研钵，各加入盐酸溶液，混合、研磨，转移至250 mL烧杯中，超声后离心，上清液待测。

1.2.3    野生猕猴桃中VC含量的测定。取1 mL上清液，在243 nm处测定吸光度，得到样品中VC粗含量m1（单位为mg/100 g，下同）。另取2 mL上清液至50 mL容量瓶中，加入蒸馏水20 mL、1 mol/L NaOH溶液8 mL，静置20 min后定容，摇匀，在243 nm处测定吸光度，得到243 nm处干扰的物质含量为m2。m1与m2的差值为野生猕猴桃中VC的含量。

1.2.4    单因素试验。固定盐酸溶液pH值为4、料液比[质量（g）与体积（mL）比，下同]为1∶7、超声时间20 min，分别考察盐酸溶液pH（1、2、3、4、5、6）、料液比（1∶1、1∶3、1∶5、1∶7、1∶10、1∶15）、超声时间（0、5、10、15、20、30、40、50、70 min）对野生猕猴桃中VC提取的影响，确定最佳因素水平。

1.2.5    正交试验。在1.2.4单因素试验的基础之上进行L9（34）正交试验，以优化野生猕猴桃中VC的提取工艺。具体如表1所示。

2    结果与分析

2.1    标准曲线以及线性范围

VC溶液标准曲线如图1所示，浓度在0～12 μg/mL的范围内，VC在pH值=4的盐酸溶液中的吸光度随浓度呈线性变化，线性方程为y=0.059x+0.012 3，线性相关系数为0.999 1，线性良好。

2.2    单因素试验

2.2.1    盐酸溶液pH值对野生猕猴桃VC提取的影响。根据试验设计，考察盐酸溶液pH值对野生猕猴桃VC提取的影响。从图2可以看出，盐酸溶液pH值在1～4之间，野生猕猴桃VC含量逐渐增加，pH值为4时VC含量达到最高值，之后逐渐下降，故本试验确定盐酸pH值3～5作为正交试验的考察水平。

2.2.2    料液比对野生猕猴桃VC提取的影响。根据试验设计，考察料液比对野生猕猴桃VC提取的影响。从图3可以看出，随着料液比的增加，野生猕猴桃VC提取逐渐增加，当料液比大于1∶10，野生猕猴桃VC提取逐渐减少。因此，料液比确定在1∶8～1∶12之间为正交试验的考察水平。

2.2.3    超声时间对野生猕猴桃VC提取的影响。根据试验设计，考察超声时间对野生猕猴桃VC提取的影响。从图4可以看出，超声时间在30 min之前，隨超声时间的增加，野生猕猴桃VC提取量增加，超声时间在30 min时达到最高，超声时间超过30 min后，随超声时间的增加，野生猕猴桃VC提取下降。因此，本试验确定超声时间25～35 min为正交试验的考察水平。

2.3    正交试验

根据以上单因素试验得出盐酸的pH值、料液比以及超声时间的考察水平，进行正交试验，得出试验的最优条件并考察各因素的主次影响。

从表2可以看出，各因素对野生猕猴桃中VC提取的影响程度由大到小为超声时间>料液比>盐酸提取液pH值。经过直观比较各因素的k1、k2和k3得出，最佳工艺组合为A2B3C3。由此表明，紫外可见光光度法测定野生猕猴桃VC含量的最佳试验条件：盐酸提取液pH值为4、料液比1∶12、超声提取时间35 min。

2.4    验证试验

在盐酸提取液pH值为4、料液比1∶12、超声提取时间35 min的试验条件下提取野生猕猴桃VC，并用紫外可见光光度法测定，测出野生猕猴桃中VC含量为140.45 mg/100 g。

3    结论

本试验结果表明，超声提取野生猕猴桃中VC的最佳条件为pH值为4的盐酸提取液、料液比1∶12、超声提取时间35 min。标准曲线表明在浓度0～12 μg/mL的范围内，R2=0.999 1，线性良好。该研究结果可为今后紫外可见分光光度法检测野生猕猴桃中VC含量提供参考。

4    参考文献

[1] 刘晓梅.VC的临床不合理应用及常见不良反应[J].临床合理用药杂志，2012，5（25）：37-38.

[2] SMIROFF N，CONKLIN P L，LOEWUS F A.Biosynthesis of Ascorbic Acid in Plants：A Renaissance[J].Annual Review of Plant Physiology Plant Molecular Biology，2001，7（52）：437-467.

[3] NEJATI-YAZDINEJAD M.Indirect determination of ascorbic acid（vitamin C）by spectrophotometric method[J].International Journal of Food Science&Technology，2007，42（12）：1402-1407.

[4] 李军明，张军.体内维生素的生理功能和日常保健的科学合理摄取[J].中国食物与营养，2009（3）：53-55.

[5] 宋美晶.不同品种猕猴桃的成分研究[D].大连：辽宁师范大学，2013.

[6] 郭远凯，郑艳霞，梁奇峰.铜磷钼蓝分光光度法测定维生素C的含量[J].煤炭与化工，2018，41（7）：156-160.

[7] 陈亚斌，何建国，马天兰，等.维生素C 荧光光谱的机理研究[J].食品工业科技，2016，3（22）：112-115.

[8] 周宁菱.饮料中维生素C含量的测定[J].食品安全导刊，2018（34）：74-76.

[9] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中抗坏血酸的测定：GB 5009.86—2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[10] 王淼.HPLC法同时测定阿司匹林维生素C 泡腾片中药物含量[J].海峡药学，2018，30（11）：65-68.

[11] 余以刚，肖性龙.食品质量与安全检验实验[M].北京：中国质检出版社，2014.

基金项目   四川省省级大学生创新创业训练计划项目（201710632102）;西南医科大学-宜宾县人民政府合作项目基金（2014YDHZ-005）。

作者简介   李宁（1996-），女，四川绵阳人，在读本科生，从事食品分析与开发研究工作。

*通信作者

收稿日期   2019-03-05