超声波辅助提取苦荞麦总黄酮工艺的优化

畅阳

本试验以苦荞麦为研究对象，采用超声波辅助法对苦荞麦的黄酮类化合物进行提取，希望为荞麦资源的开发和利用提供帮助。

材料与方法

原料与试剂。苦荞麦；芦丁标准品；无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠。

仪器与设备。数控超声波清洗器KQ—700DV；旋转蒸发仪RE—2000A；可见光分光光度计UV—6000PC。

试验方法。

（1）标准溶液的配制和标准曲线的绘制

称取干燥的芦丁标准样品20.0 mg，置于100 mL容量瓶中，加入少量30%乙醇水溶液，水浴微热使其彻底溶解，冷却到室温，再用30%的乙醇水溶液定容至刻度，摇匀，配制成浓度为0.2 mg/mL的芦丁标准溶液。

精密吸取上述芦丁标准溶液0（空白）、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL分别置10 mL比色管中，加30%的乙醇溶液至5 mL，分别加入浓度5%亚硝酸钠溶液0.3 mL，振摇后静置5 min；分别加浓度10%硝酸铝溶液0.3 mL，摇匀后静置6 min，分别加入浓度4%氢氧化钠溶液4 mL，用30%乙醇定容至刻度，摇匀，放置15 min，在510 nm处测定吸光值，以芦丁浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

（2）样品测定

精确称取2 g苦荞粉，然后把苦荞粉放于锥形瓶中，按一定的液料比加入乙醇溶液，充分振摇后，再用超声波清洗机提取苦荞粉中的黄酮一段时间，至黄酮类物质基本被提取完全。放入离心机（3000r/min）中离心10 min，取上清液，定容至100 mL，测定吸光度值，每个平行测三次取平均值，代入标准曲线计算其浓度。

样品中黄酮的含量

式中：C为样液中黄酮的浓度（mg/mL）；

V为样液定容体积（mL）；

m为称取样品的质量（g）；

单因素试验。

（1）超声提取时间对黄酮提取率的影响

在乙醇体积分数70%，料液比为1：15（g/mL），超声功率为630 W，提取温度为60 ℃，采用20、30、40、50、60 min的浸提时间进行提取，测定对黄酮提取率的影响

（2）料液比对黄酮提取率的影响

在乙醇体积分数为70%，提取温度为60 ℃，提取时间为40 min，超声功率为630 W，采用1：10、1：15、1：20、1：25、1：30（g/mL）的料液比进行浸提，测定对黄酮提取率的影响

（3）乙醇体积分数对黄酮提取率的影响

在提取温度为60 ℃，提取时间为40 min，料液比为1：20（g/mL），超声功率为630 W，采用40%、50%、60%、70%、80%的乙醇提取分数进行浸提，测定对黄酮提取率的影响

（4）超聲温度对黄酮提取率的影响

在乙醇体积分数为50%，提取时间为40 min，料液比为1：20 （g/mL），超声功率为630 W，采用40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃的提取温度进行浸提，测定对黄酮提取率的影响

结果与分析

单因素试验结果。

（1）超声时间对黄酮提取率的影响

从20～40 min，随着时间延长，可以增加苦荞麦黄酮浸出量，提高黄酮提取率。但超过40 min，黄酮提取率有所下降，这是因为部分黄酮变性在高温条件下，提取率下降。所以提取时间在40 min较合适。

（2）液料比对黄酮提取率的影响

增大溶剂量就会增大溶剂的绝对溶解力，从而增大黄酮提取率。当液料比超过20：1 （mL/g）时，苦荞麦黄酮浸出率的增长速度平缓，因此，液料比在20：1 （mL/g）时最为合适。

（3）乙醇体积分数对黄酮提取率的影响

结果表明，乙醇体积分数从40%增加到50%，黄酮提取率也越大，达到50%时，黄酮提取率达到最大值，继续加大乙醇体积分数时，黄酮提取量却减小。因此，乙醇体积分数在50%时比较合适。

（4）超声波温度对黄酮提取率的影响

结果表明，从40 ℃～60 ℃， 随着温度升高，黄酮提取率增大，升温使细胞壁的通透性增加，黄酮从细胞内部扩散，运动速度加快。当温度为60 ℃时，黄酮提取量最高，温度超过60 ℃后，提取量反而有下降。因此，试验选用60 ℃为最佳浸提温度。

结论与讨论

本试验研究了超声辅助对荞麦黄酮提取率的影响，李良玉等人研究超声波处理对苦荞麦壳黄酮得率的影响时，得出与本文相似的工艺条件和提取率。宋小利等研究提取甜荞麦中黄酮的最佳工艺得出乙醇体积63.73%，料液比1：21.7（g/mL），温度为75℃时，提取率最大。随着提取温度上身，提取率增加，这与熊双丽等及宋小利等人研究趋势相同，但当提取温度超过一定值时提取率不再增加，甚至有减少趋势。乙醇体积在50%左右时，提取效果最好，随着乙醇体积分数增大，黄酮提取率随之减小，这与郭玉蓉等的研究趋势相同。

通过单因素和正交试验得出最佳工艺条件为乙醇体积分数为50%，提取时间为30 min，料液比为1：20（g/mL），提取温度为50 ℃，在此提取工艺条件下，黄酮的提取率最大。