朱浙辉 巩发永
摘 要:为了优化油葵饼粕中绿原酸的醇提工艺,探讨浸提时间、浸提温度、固液比对绿原酸提取率的影响。结果表明:在试验条件限定的范围内,对浸提率影响的主次顺序为温度>固液比>时间。根据各因素不同水平下的绿原酸提取率可知,浸提时间30 min、温度60℃、固液比1:40最合适。
关键词:绿原酸 油葵饼粕 乙醇 浸提
中图分类号:Ts275 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)07(a)-0123-02
绿原酸是一种有着广泛生物活性的苯丙素类化合物,有一定的抗菌、抗病毒、降压降脂、抗衰老和抗肿瘤等生物活性、药理作用[1-3],在食品生产、日用化妆等行业还可作为酚型抗氧化剂使用,有较高的应用价值[4]。国外提取绿原酸,原料多为咖啡豆、金银花等,价格偏高,资源也较少[5]。油葵(油用向日葵)是我国重要的油料作物,绿原酸含量较高,约为2.0%~3.5%[1,6]。从油葵饼粕中提取绿原酸可以增加油葵的综合利用价值,促进油葵产业的发展。
1 实验部分
1.1 仪器设备
TU-1901紫外可见分光光度计(北京普析通用);BS224S电子分析天平(德国赛多利斯);TE601-L电子天平(德国赛多利斯);SHZ-III循环水真空泵(上海亚荣);恒温水浴锅(上海一恒);ELIX5纯水机(美国Millipore);WK-150小型超微粉碎机(青州市精诚机械);Research Plus单道可调量程移液器(德国Eppendorf);浸提设备和常规玻璃仪器。
1.2 材料试剂
油葵籽脱脂饼粕(产地四川,干燥脱脂粉碎备用);绿原酸标准品(25%,金银花提取物);95%乙醇(分析纯)。
1.3 试验方法
1.3.1 波长扫描
波长的选择:精密称取0. 0200g绿原酸标准品,用95%乙醇定容至50 mL,作为储备液,浓度为0.4 mg/mL。从中准确吸取1.0 mL定容至25 mL。用紫外分光光度计对溶液进行光谱扫描,根据波长扫描图确定最高吸收峰对应的波长值为328 nm。
1.3.2 标准曲线
从储备液中分别移取1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL用95%乙醇定容于25 mL容量瓶中,得到浓度分别为0.016mg/mL、0.024、0.032、0.040、0.04、0.056 mg/mL的标准溶液。以空白作参比,于波长328 nm处测定标液系列吸光度。并以吸光度X为纵坐标,绿原酸浓度Y为横坐标,由计算机生成标准曲线并得出相关系数为R2=0.9984,得到回归方程为Y=9.1975X-0.0045。
1.3.3 样品分析
称取5.0 g样品,加入一定量乙醇溶液在设定条件下提取、过滤,得到滤液并定容至100 mL,用移液器精密吸取50 μL,按1.3.2方法测定,并按照公式计算试验后绿原酸提取率:绿原酸提取率=×100%
1.3.4 乙醇浸提的单因素试验
单因素试验,分别以浸提时间、固液比、浸提温度这三个因素的五个水平进行试验设计,从而确定各因素在试验条件下的最佳浸提水平,确定固液比和温度,时间设为15、20、25、30、35 min;确定时间和温度,固液比设为1:30、1:40、1:50、1:60、1:70;确定时间和固液比,温度设为40、50、60、70、80 ℃。
1.3.5 正交试验设计
在提取条件单因素试验的基础上,对浸提时间、固液比、浸提温度进行试验设计,因素情况见表1。
2 结果与讨论
2.1 单因素提取设定对绿原酸提取情况的影响
2.1.1 浸提时间设定试验
由图2可明确看出,在一定的固液比和浸提温度条件下,且在一定的范围内,绿原酸提取率和浸提时间呈正相关,并在浸提30min后达到最大值,之后随着时间的延长溶解已趋饱和。在一定时间内,增加浸提时间,绿原酸含量呈正相关比例增加;不过随着时间的继续增加,绿原酸会氧化分解,不适合继续操作。
2.1.2 固液比设定试验
由图3可看出,在相同的浸提温度和浸提时间下,在一定范围内,绿原酸提取情况与固液比呈正相关,且在固液比为1:40时,绿原酸提取达到峰值,以后随着固液比的增加提取率变化不大,且继续提高固液比,提取液蒸发比例高,会导致溶剂成本增加。
2.1.3 浸提温度设定试验
由图4 可看出,在相同的浸提时间和固液比下,在一定范围内,绿原酸的提取率与浸提温度呈正相关,且在浸提温度在60℃时达到最大值,随着温度继续增加提取率有所下降,提取率受温度影响显著。升高温度,分子热运动加快,溶解度增加。不过绿原酸具有热敏性,高温会导致其发生分解,并造成有机溶剂快速挥发。
2.2 正交试验结果比较
正交试验安排及结果见表2,各设定因素对绿原酸提取情况影响的主次顺序为温度﹥固液比﹥时间,其最优组合是A3B2C1,即浸提时间30 min、温度60℃、固液比1:40最合适。
3 结语
在乙醇浸提单因素设定试验的数据上,通过正交试验设计优化浸提条件为:时间30 min、温度60℃、固液比1:40。该方法具有操作比较简单、提取时间较短、浸提条件温和等特点。从油葵饼粕中提取绿原酸,很好的解决了油葵的综合利用问题,创造出附加产值,具有应用前景。
参考文献
[1] 刘军海,裘爱泳.绿原酸的提取分离及含量测定[J].中国油脂,2005(3):54-56.
[2] 向智男,宁正祥.金银花中绿原酸的提取及纯化方法比较[J].林产化学与工业,2006(1):116-120.
[3] 陈晓娟,周春山.酶法及半仿生法提取杜仲叶中绿原酸和黄酮[J].精细化工,2006(3):257-260.
[4] 田江惠,麻成金,等.葵花籽绿原酸超声波辅助提取研究[J].食品与发酵科技,2009(1):27-29.
[5] 彭密军,周春山,钟世安,等. 制备型高效液相色谱法分离纯化绿原酸[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2004(3):408-412.
[6] 陈少洲,吕飞杰,台建祥.葵粕中绿原酸的研究进展与应用前景[J].食品与发酵工业,2002(11):51-54.