香榧假种皮中总多酚的超声提取工艺研究

鲍建峰，吴晓琴

（浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310029）

香榧假种皮中总多酚的超声提取工艺研究

鲍建峰，吴晓琴*

（浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310029）

对香榧假种皮中总酚提取工艺条件进行了研究，采用正交实验L9（34）考察了乙醇浓度、提取时间、料液比、提取功率等因素对香榧假种皮多酚类物质提取效果的影响。确定了超声法提取香榧假种皮多酚类化合物的最佳工艺条件为：乙醇浓度30%、提取时间40min、料液比1∶25、超声功率200W，在此条件下提取两次，总酚得率为14.65mg/g。与传统的热回流法相比，超声提取法具有提取效率高、所需时间短、操作方便等优点，亦可用于其他类似样品的提取分析。

香榧，超声，多酚，正交实验

香榧（Torreya grandis）系裸子植物，红豆杉科榧属常绿乔木，为我国特有的珍贵经济干果类树种，是榧树的变异类型经过人工培养得到的优良品种，也是迄今为止唯一一种人工培育的榧属品种［1-2］。香榧分布在北纬27～32°亚热带丘陵地区，浙江省绍兴市是我国香榧的主要生长地，其中诸暨市种植面积最广、产量品质最佳，有“中国香榧之乡”之称。香榧因其果实营养丰富，并且色、香、味俱全而驰名中外［3］。近年来，由于在榧树中发现了具有强抗癌活性物质紫杉醇，使香榧得到了极大的关注［4］。香榧果实假种皮占整个鲜果重量的一大部分，在加工过程中被丢弃处理，而研究表明香榧假种皮含有一定的木质素类、二萜类、挥发油等化合物［5-7］，而其他活性成分的研究还鲜见报道，有待于进一步的探索。本文重点研究了香榧外种皮中多酚类物质的超声提取工艺，优化了技术参数，为香榧假种皮的进一步开发利用奠定一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

香榧假种皮 采自诸暨枫桥（品种），晾干备用；福林酚试剂及其他实验室常用试剂 均为分析纯。

HF-2B超声循环提取机 北京弘祥隆生物技术开发有限公司；紫外可见分光光度计，XYJ-B台式离心机，粉碎机等常用设备。

1.2 实验方法

1.2.1 提取温度的选择 根据文献及初步摸索，证明温度对整体提取效果影响不显著，故采用40℃的统一条件进行其他提取参数的研究探讨。

1.2.2 提取溶剂的选择 准确称取25.0g假种皮粉末，置于提取容器中，分别加入0%、10%、30%、 50%、70%的乙醇溶液，按料液比1∶20，在功率400W的条件下超声处理30min，将粗提液离心过滤，定容，测定溶液中总酚含量，确定最佳提取溶剂。

1.2.3 提取时间的选择 选择50%的乙醇作为提取液，按料液比1∶20，提取功率为400W的提取条件下，分别超声提取10、20、30、40、50min，将粗提液离心过滤后定容，测定总酚含量，确定最佳提取时间。

1.2.4 料液比的选择 选择料液比分别为1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30，50%乙醇，提取功率400W作用下超声提取30min，粗提液经离心过滤后定容，测定溶液中总酚含量，确定最佳料液比。

1.2.5 提取功率的选择 选择100、200、300、400、500W的5个功率，50%乙醇，按料液比1∶20，超声提取30min，粗提液经离心过滤后，测定提取液中总酚含量，确定最佳提取功率。

1.2.6 正交实验 在单因素实验的基础上，选择适当参数，利用4因素3水平正交实验，对香榧假种皮中多酚提取工艺进行优化，找出最佳提取工艺。

1.2.7 总酚测定标准曲线的绘制 根据 Cai Y.Z（2004）［8］，准确称取没食子酸标准品0.0100g，用蒸馏水溶解并定容至100mL，配成100μg/mL没食子酸标准品溶液。在试管中分别加入上述标准液0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mL，分别用水调至2.0mL，再加入已稀释过的福林酚试剂1mL，振荡摇匀后静置3～4min，分别加入20%Na2CO3溶液1.0mL，最后加入蒸馏水5.0mL，摇匀后室温避光放置2h，同时做空白对照，在760nm下测定其吸光度。由所取标准品质量和吸光度数据经处理分析得出回归方程，y= 0.0155x-0.0127，R2=0.9995，见图1。

图1 没食子酸含量标准曲线

1.2.8 样品中总酚的测定 样品经一定比例稀释后，取0.2mL于试管中，加入蒸馏水至2.0mL，同标准曲线绘制相同方法依次加入福林酚试剂，Na2CO3溶液后定容放置，在760nm下测定吸光度，将吸光度代入标准曲线方程，求得样品中总酚含量。

总酚得率的计算公式如下：

2 结果与讨论

2.1 单因素实验结果

2.1.1 提取溶剂对香榧假种皮总酚得率的影响根据1.2.2的方法对提取溶剂进行实验，实验结果见图2。由图中可以看出，随着提取溶剂中乙醇浓度的升高，总酚溶出量有所增加，但当乙醇浓度到达一定浓度后，总酚得率不再增加，甚至出现下降的情况，故而本实验选取的乙醇浓度范围为30%～70%。

图2 乙醇浓度对总酚提取率的影响

2.1.2 提取时间对总酚得率的影响 提取时间对香榧假种皮中总酚得率的影响见图3，由图中可以明显看出，随着提取时间的延长总酚得率有比较大幅度的增加，但是随着时间进一步延长，其增幅慢慢下降，考虑到成本和耗时的综合因素，选取提取时间在30～40min左右为佳。

图3 提取时间对总酚得率的影响

2.1.3 料液比对总酚得率的影响 根据1.2.4的方法对料液比进行研究，结果见图4，总酚得率随着料液比的增加而升高，但是溶剂量越大，溶解的杂质也就越多，损耗也越大，综合考虑提取时选用1∶20左右的料液比进行实验。

图4 料液比对总酚得率的影响

2.1.4 提取功率对总酚得率的影响 根据1.2.5的方法对香榧假种皮中总酚提取的功率因素进行探索，结果见图5。随着设定的提取功率增加，总酚得率呈现上升的趋势，但是超过200W后，得率上升得比较缓和，考虑到能耗的综合因素，选取提取功率在200～400W之间进行实验。

2.2 正交实验结果及分析

在单因素实验基础上，选取以上乙醇浓度、提取时间、料液比、提取功率4个因素，应用4因素3水平的正交实验设计对香榧假种皮中总酚提取的工艺作进一步的优化研究。因素水平设置见表1，实验安排及结果如表2，方差分析见表3，正交实验结果分析采用DPS数据处理系统完成。

图5 提取功率对总酚得率的影响

表1 正交实验因素水平表

由表2的直观分析可以看出，极差R反映了4个因素对总酚提取率的影响主次顺序为料液比＞乙醇浓度＞提取时间＞提取功率。并得出超声辅助提取香榧假种皮中总酚的最佳工艺条件为A1B2C3D1，即乙醇浓度30%，提取时间40min，料液比1∶25，提取功率为200W。

表2 正交实验方案及结果

为了进一步判断实验误差与条件是否影响实验结果，将正交结果的数据进行方差分析，由于D项R值最小，可以合并为误差项。从表3的方差分析可知，料液比对香榧假种皮中总酚得率结果有显著性影响（p＜0.05），其次分别是乙醇浓度和提取时间，但这两因素均未显示出差异性（p＞0.05）。

经过实验验证，在以上最佳组合条件下提取两次，香榧假种皮中总酚的提取率可以达到14.65mg/g（提取一次的得率为10.89mg/g），证明正交实验结果准确科学。

表3 正交实验方差分析

3 结论

3.1 超声波是一种机械波，超声提取技术非常适用于天然产物的提取［9］。与传统的煎煮法、热回流法、溶剂浸提法相比，超声提取具有以下特点：提取温度低，无需加热或者加热温度较低，从而做到更加有效地保护活性成分不受破坏；适用性较广，很多天然产物都可以用超声提取来完成；提取时间短，因此大大降低了能耗和成本。此外超声提取操作性较强，还具有一定的杀菌作用，保护提取液不变质。

3.2 本实验利用超声辅助的方法提取香榧假种皮中多酚类物质，通过单因素和正交实验可以发现4个因素的影响顺序为料液比＞乙醇浓度＞提取时间＞提取功率，得到最佳提取工艺条件为：提取溶剂30%乙醇，提取时间40min，料液比1∶25，提取功率200W，在以上条件下提取两次，香榧假种皮总多酚得率可达到14.65mg/g。

［1］黎章矩，骆成方，程晓建，等.香榧种子成分分析及营养评价［J］.浙江林学院学报，2005，22（5）：540.

［2］陈力耕，王辉，童品璋.香榧的主要品种及其开发价值［J］.中国南方果树，2005，34（5）：33.

［3］王向阳，修丽丽.香榧的营养和功能成分综述［J］.食品研究与开发，2005，26（3）：20.

［4］吕阳成，宋进，骆广生.香榧假种皮中紫杉醇的检定［J］.中药材，2005，28（5）：370.

［5］周大铮，易杨华，邹峥嵘，等.香榧假种皮的二萜类成分［J］.中草药，2002，33（10）：877-878.

［6］周大铮，易杨华，毛士龙，等.香榧假种皮中的木脂素成分［J］.药学学报，2004，39（4）：269-271.

［7］王贝贝，罗金岳.香榧外种皮的超临界CO2萃取及化学成分分析［J］.南京林业大学学报，2008，32（4）：91-93.

［8］Cai Y Z，Luo Q，Sun M，et al.Antioxidant activity and phenolic compounds of112 traditionalChinese medicinal associated with anticancer［J］.Life Science，2004，74：2157 -2184.

［9］万水昌，王志祥，乐龙，等.超声提取技术在中药及天然产物提取中的应用［J］.西北药学杂志，2008，23（1）：60.

Study on ultrasonic extraction of total polyphenols from aril of Torreya grandis cv.merrilli

BAO Jian-feng，WU Xiao-qin*
（College of Biosystems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China）

Ultrasonic extraction of polyphenols from aril of Torreya grandis cv.merrilli was optimized by L9（34）orthogonal experiment.The effects of extracting solvent concentration，extracting time，ultrasonic power and the ratio of material to liquor on the extraction yield were investigated.The optimum ultrasonic extraction conditions were as follow：the concentration of ethanol was 30%，the extracting time was 40min，the ratio of solid to liquid was 1∶25 and the ultrasonic power was 200W.Compared with the reflux，it showed many advantages such as higher extraction yield，shorter time，more convenient to operate.This method also could be used to distill and analyze other kinsmanship materials.

Torreya grandis；ultrasonic；polyphenols；orthogonal test

TS201.1

B

1002-0306（2010）11-0293-03

2009-10-15 *通讯联系人

鲍建峰（1985-），男，在读硕士，研究方向：天然产物研究与开发。