微波辅助有机溶剂法提取花生壳黄酮的最佳工艺研究

◎ 曹晓玲，范 萌

（武汉生物工程学院 生命科学与技术学院，湖北 武汉 430415）

花生壳中含有丰富的黄酮类物质，对人体具有特殊的保健作用，花生壳黄酮是花生壳中的重要活性成分，具有多种医疗功效[1-2]。微波萃取是近几年才发展起来的新技术，是一种以溶液内的离子、分子接受微波辐射获得能量而升温为基础，提高溶质进入溶剂的萃取方法，其最大的特点是作用时间短、速度快、提取效率高、节能[3]。

1 材料与方法

1.1 材料

无水乙醇；亚硝酸钠；硝酸铝、氢氧化钠，分析纯；芦丁，标准品；花生壳，购于武汉中百超市。

1.2 仪器与设备

101-2AB型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；JFSD-70实验室粉碎磨（上海嘉定粮油仪器有限公司）；RE-52AAA旋转蒸发器（上海嘉鹏科技有限公司）；725可见分光光度计（上海欣益有限公司）；微波炉。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程花生壳→清洗→干燥→粉碎→过筛→微波辅助有机溶剂提取→真空抽滤→测定吸光度[4-5]。

1.3.2 标准曲线的绘制

准确称取芦丁0.024 6 g，用70%乙醇溶解定容在100 mL容量瓶中，得到浓度为0.246 mg·mL-1芦丁标准液，准确吸取0 mL、3.0 mL、6.0 mL、9.0 mL、12.0 mL和15.0 mL于50 mL容量瓶中，加入5% NaNO2溶液1.5 mL，摇匀放置5 min后加入10% Al(NO3)3溶液1.5 mL，摇匀放置5 min，加入4% NaOH溶液20 mL，用70%乙醇定容，摇匀静置10 min，用1 cm比色皿于510 nm测定吸光值。以芦丁浓度（mg·mL-1）为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标准曲线[6]。

1.3.3 单因素试验

设定料液比1∶30、微波加热45 s、水浴温度70 ℃、浸提时间为2 h及乙醇溶液浓度为60%，分别考察不同浓度的乙醇溶液（40%、50%、60%、70%、80%和90%）、不同料液比（g∶mL）（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30和1∶35）、不同微波加热时间（0 s、15 s、30 s、45 s、60 s、75 s和90 s）、不同提取温度（30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90℃）和不同提取时间（1 h、2 h、3 h、4 h和5 h）对黄酮得率的影响。

1.3.4 正交试验

为了确定提取花生壳中黄酮的最佳工艺条件，以黄酮得率为指标，根据单因素试验结果分析，选择乙醇浓度（A）、料液比（B）、微波时间（C）和提取温度（D）4个因素为考察因素进行正交试验L9（34）。

2 结果与分析

2.1 芦丁标准曲线

按1.3.2标准曲线的绘制得芦丁标准曲线，见图1。

2.2 乙醇浓度对黄酮得率的影响

由图2可知，在一定范围内，黄酮得率随乙醇浓度的增加而增大，但乙醇浓度超过60%时，黄酮得率开始下降，此时花生壳中部分色素物质等脂溶性物质的溶出增加，影响了黄酮的提纯。因此，确定乙醇浓度为60%较适宜。

2.3 料液比对黄酮得率的影响

由图3可知，料液比为1∶30时，提取效果最好。因此料液比以1∶30为宜。

图3 料液比对黄酮得率的影响图

2.4 微波加热时间对黄酮得率的影响

由图4可知，提取时间为45 s时，黄酮得率最高。因此微波加热时间以45 s为宜。

图4 微波加热时间对黄酮得率的影响图

2.5 提取温度对黄酮得率的影响

由图5可知，当提取温度低于80 ℃时，黄酮得率随提取温度的升高而增大，高于80 ℃的长时间加热可能会使黄酮发生氧化，黄酮得率开始下降。因此提取温度以80 ℃为宜。

图5 提取温度对黄酮得率的影响图

2.6 提取时间对黄酮得率的影响

由图6可知，当提取时间为2 h时，黄酮得率达到较高值，提取时间超过2 h后，黄酮的得率没有明显变化。因此提取时间宜选择2 h。

图6 提取时间对黄酮得率的影响图

2.7 正交试验确定黄酮最佳提取条件

根据单因素试验结果，选择乙醇浓度（A）、料液比（B）、微波时间（C）和提取温度（D）4个因素为考察因素做正交试验L9（34），正交试验因素水平见表1，试验结果见表2。各因素对黄酮得率的影响程度为D＞B＞A＞C，即提取温度＞料液比＞乙醇浓度＞微波时间；最佳提取条件为A3B3C3D3，即加入的乙醇浓度70%，料液比1∶35，微波时间60 s，90 ℃条件下浸提2 h。

表1 因素及水平表

表2 试验结果与分析表

2.8 验证试验

在最佳提取条件下即乙醇浓度70%，料液比1∶35，微波加热时间60 s，浸提温度90 ℃条件下提取2 h，平行试验3次，结果如表3所示。在试验设定的范围内，黄酮得率为5.223%。因此黄酮的最佳提取条件为乙醇浓度为70%，料液比1∶35，微波加热60 s，90 ℃条件下浸提2 h。

3 结论

本文研究了乙醇浓度、微波时间、料液比和提取温度4个单因素对黄酮得率的影响，并通过正交试验研究最佳提取条件，结果表明，各因素对黄酮得率的影响程度大小为提取温度＞料液比＞乙醇浓度＞微波加热时间；黄酮的最佳提取条件为乙醇浓度70%，料液比1∶35，微波时间60 s，90 ℃条件下浸提2 h，在此条件下黄酮的得率为5.223%。