微波法提取黑木耳黄酮类化合物的研究

韩秋菊，马宏飞，李 薇

(辽宁石油化工大学环境与生物工程学院，辽宁 抚顺 113001)

黑木耳(Auriculariaauricula)是一种药食两用大型真菌，有凉血、止血、补气、益智、生血功能，对贫血、久病体虚、腰腿酸软、肢体麻木等症均有效[1]。现代研究表明，黑木耳的营养成分多样，含有多种生物活性物质[2]。我国是世界上主要的黑木耳生产国，年产量占世界总产量的90%以上[3]，对黑木耳进行深入开发很有价值。

黑木耳中黄酮类化合物的含量较低[4]，且黑木耳中富含胶质，黄酮类化合物的提取比较困难，导致黑木耳黄酮类化合物的研究一直不被重视。作者探讨了黑木耳中黄酮类化合物的微波法提取条件，旨在提高黑木耳中黄酮类化合物的提取效果，为全面开发利用黑木耳资源提供依据。

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

黑木耳干品产自吉林省，在80 ℃烘干至恒重，粉碎成黑木耳干粉，备用[5]。

芦丁标准品，北京化学试剂公司。

UV757CRT型紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；205-2A型低速离心机，北京医用离心机厂；HR-6702DW型微波炉，青岛海尔微波制品有限公司；电子精密天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；Fw800型高速万能粉碎机，天津泰斯特仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黄酮类化合物的提取

称取5.0 g黑木耳干粉，加入100 mL乙醇溶液，微波处理一定时间，检测提取液中黄酮类化合物的含量。

1.2.2 标准曲线的绘制

准确称取芦丁样品0.2 g，用50%乙醇溶解后定容至100 mL；取10 mL芦丁溶液，用50%乙醇定容到100 mL，得到浓度为0.2 mg·mL-1的芦丁标准溶液。量取芦丁标准溶液1.0 mL、3.0 mL、5.0 mL、7.0 mL、13.0 mL、17.0 mL、23.0 mL分别置于100 mL容量瓶中，加5%亚硝酸钠溶液1.0 mL，混匀放置6 min；加10%硝酸铝溶液1.0 mL，混匀放置6 min；加4%氢氧化钠溶液10.0 mL，用50%乙醇定容，混匀放置10 min。利用分光光度计在508 nm处测定吸光值，绘制标准曲线。拟合得到线性回归方程为：y=8.564x+0.0597(R2=0.9994)，式中：x为浓度，mg·mL-1；y为吸光度。

1.2.3 黄酮类化合物的测定

采用1.2.2 NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法测定提取液中黄酮类化合物的吸光度[5]，根据标准曲线得到黄酮类化合物的浓度，进一步计算其提取率。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

2.1.1 微波辐射功率对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

固定固液比为1∶7(g∶mL，下同)、乙醇体积分数为70%、微波辐射时间为40 s，考察微波辐射功率对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响，结果见图1。

图1 微波辐射功率对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

由图1可知，黑木耳黄酮类化合物提取率随微波辐射功率的增大而上升；当微波辐射功率为560 W时，提取率最高；此后再增大微波辐射功率，提取率反而下降。这是因为，微波辐射使细胞内部温度升高、压力增大，导致细胞壁破裂，化合物从细胞中释放出来，微波辐射功率越高细胞破碎越完全，提取率也就越大；但微波辐射功率过高会破坏黄酮类化合物活性成分，反而导致提取率下降。故微波辐射功率以560 W为宜。

2.1.2 微波辐射时间对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

固定微波功率为560 W、固液比为1∶7、乙醇体积分数为70%，考察微波辐射时间对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响，结果见图2。

图2 微波辐射时间对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

由图2可知，黑木耳黄酮类化合物提取率随微波辐射时间的延长而上升；当微波辐射时间为50 s时，提取率最高；此后再延长微波辐射时间，提取率反而下降。这是因为，在微波辐射的过程中，电磁波将能量直接传递到原料内部，使之瞬时加热，当微波辐射时间过长时产生过多热量，使黄酮类化合物降解或异构化，导致提取物有效成分含量降低。故微波辐射时间以50 s为宜。

2.1.3 固液比对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

固定微波辐射功率为560 W、微波辐射时间为50 s、乙醇体积分数为70%，考察固液比对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响，结果见图3。

图3 固液比对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

由图3可知，黑木耳黄酮类化合物的提取率随着固液比的减小(即溶剂量的增加)而有所上升；当固液比低于1∶8后，提取率升幅很小。考虑到成本因素，固液比以1∶8为宜。

2.1.4 乙醇体积分数对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

固定微波辐射功率为560 W、微波辐射时间为50 s、固液比为1∶8，考察乙醇体积分数对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响，结果见图4。

图4 乙醇体积分数对黑木耳黄酮类化合物提取率的影响

由图4可知，随着乙醇体积分数的增大，黑木耳黄酮类化合物提取率不断上升；乙醇体积分数为90%时，提取率最高；继续增大乙醇体积分数，提取率反而下降。故乙醇体积分数以90%为宜。

2.2 正交实验

根据单因素实验结果，选择微波辐射功率、微波辐射时间、固液比、乙醇体积分数为考察因素，每个因素取3个水平，进行L9(34)正交实验，进一步优化黑木耳黄酮类化合物的提取条件。正交实验因素与水平见表1，结果与分析见表2。

表1 正交实验的因素与水平

表2 正交实验的结果与分析

由表2可知，各因素对微波法提取黑木耳黄酮类化合物的影响大小依次为：微波辐射功率>微波辐射时间>乙醇体积分数>固液比，即最重要的影响因素为微波辐射功率，其次为微波辐射时间。最佳提取条件为：微波辐射功率560 W、微波辐射时间 50 s、固液比1∶9(g∶mL)、乙醇体积分数90%。由于乙醇体积分数实验中90%和100%两个水平值相同，为节省成本选择了90%。在最佳条件下考察提取效果，提取率为0.665%。

3 结论

通过单因素实验和正交实验确定从黑木耳中提取黄酮类化合物的最佳微波法提取条件为：微波辐射功率560 W、微波辐射时间50 s、固液比1∶9(g∶mL)、乙醇体积分数90%，此时提取率为0.665%。实验发现微波辐射功率和微波辐射时间对提取效果有较大影响，说明微波处理对黑木耳黄酮类化合物的提取有较为明显的促进作用。

参考文献：

[1] 都凤华，刘景圣，王晶.黑木耳、青椒复合果酱的研制[J].食品科学，2006，27(7)：270-272.

[2] 吴瑞宪.黑木耳的质量标准及营养成分[J].中国林副特产，1996，36(1)：21-22.

[3] 郭平，卢家炯，林海霞.黑木耳多糖功效与提取方法[J].中国林副特产，2006，46(6)：72-74.

[4] 张丕奇，孔祥辉，刘佳宁，等.黑木耳中总黄酮提取及含量测定[J].食用菌，2010，(4):71-72.

[5] 郭亚健，范莉，王晓强，等.关于NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法测定总黄酮方法的探讨[J].药物分析杂志，2002，22(2)：97-99.