牛春艳 李涔洋 宋艳芳 于佳乐
摘 要:本试验采用超声波-微波辅助方法提取檞皮素,将不同的提取时间、提取功率、料液比、乙醇浓度作为影响因素指标进行正交试验,根据试验结果选取最佳提取工艺条件。试验数据结果表明,在3 min的提取时间,500 W的提取功率,1∶25(g/mL)的料液比,45%的乙醇浓度的情况下,核桃楸中檞皮素的提取率达到6.1%。
关键词:核桃楸;檞皮素;提取
核桃楸为核桃加工中的废弃物,其占核桃重量的近50%。本文以绿色、环保、资源节约为出发点,采用微波-酶法对核桃楸进行加工处理,从核桃楸中提取檞皮素化合物。不仅为核桃的进一步利用和开发提供了宝贵的依据,也对核桃加工废弃物再利用问题进行解决和研究,使得大批量的核桃楸变废为宝,为进一步的高效利用提供一定可靠的理论依据,具有一定的经济效益和社会意义[1-4]。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料与试剂
材料:核桃楸。
试剂:无水乙醇、亚硝酸钠、氢氧化钠、硝酸铝(以上均为分析纯)。檞皮素标准品(北京中伟质检生物科技有限公司)。
1.2 试验仪器与设备
TDL-4离心机(浙江佑宁仪器厂)、UV-721分光光度计(青岛环球仪器有限公司)、Cary 60紫外光谱仪(安捷伦(科技)有限公司)、FLB-180A万能粉碎机(常州柏羽药化设备公司)、DHG-9240A恒温干燥箱(宏远实验仪器有限公司)、BSA124S-CW电子分析天平(浙江广发科技有限公司)、inyi08S-3超声微波合成反应仪(山东海能科研仪器有限公司)。
1.3 核桃楸中总檞皮素的提取
1.3.1 工艺流程
核桃楸→清洗→烘干→粉碎→过筛→超声波-微波辅助萃取→过滤→纯化→分离→檞皮素
1.3.2 操作要点
(1)原料预处理:选取无霉斑、无腐烂、无变质的核桃楸,进行清洗,整理,平铺放于干燥温度90~100 ℃的干燥箱内烘干,待完全干燥后经粉碎机粉碎,过20目筛,得到核桃楸粉末,以留备用。
(2)提取:准确称取2.00 g预处理后的核桃楸粉末,加入适量的乙醇溶液,按设定的不同条件进行提取。
(3)离心:将微波提取后的溶液,过滤后用离心机进行离心,并取出上清液。
(4)定容:将上清液在100 mL容量瓶进行定容,获得总檞皮素提取液。
1.4 核桃楸总檞皮素得率的测定
1.4.1 檞皮素标准曲线的制作
分别取檞皮素标准液(0.25 mg/mL)2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL于5个25.00 mL的容量瓶中,加入1.50 mL的NaNO2溶液充分摇匀,静置6 min,加入1.50 mL的Al(NO3)3溶液进行摇匀,放置6 min后,加入10.00 mL的NaOH溶液摇匀,最后用浓度为30%的乙醇溶液定容,放置15~20 min后,在波长为510 nm处测吸光度,绘制标准曲线。
1.4.2 总檞皮素得率的计算
取核桃楸总檞皮素提液1 mL置于100 mL容量瓶中,乙醇定容。用标准曲线回归方程得到檞皮素类化合物的质量浓度,其计算公式为:
式中:W—檞皮素类物质得率(%);C—檞皮素类物质质量浓度(mg/mL);N—稀释倍数;V—提取液体积(mL);m—核桃楸干粉量(g)。
1.5 正交试验分析
以提取率作为参考指标,根据单因素试验的结果,选取最优的提取时间、提取功率、料液比、乙醇浓度作为正交试验因素,做L9(34)正交试验。通过方差齐性分析确定其最佳工艺条件。
2 结果与讨论
2.1 檞皮素标准曲线的制定
以紫外分光光度计进行扫描,510 nm处测得吸光度值,以空白为参比,横坐标X为檞皮素浓度,纵坐标为Y吸光度值,绘制檞皮素标准曲线线经过计算得回归方程为y=6.26x-0.1106 R2=0.997。其中x表示1,8-二羟基檞皮素浓度mg/mL;y表示在510 nm 处测得吸光度值。结果显示:在所测定1,8-二羟基檞皮素的浓度范围与吸光度值所呈现良好的线性关系。
2.2 正交试验确定最佳工艺条件
2.2.1 正交试验因素与水平设计
本文在单因素试验结果的基础上,按L9(34)正交试验表(见表1)提取核桃楸中总檞皮素,经分离、稀释后,测定最大吸收处的吸光度值,从而求得得率。
2.2.2 正交试验结果分析
结果表明,影响檞皮素提取率的因素次序分别是,提取时间>料液比>提取功率>乙醇浓度。由极差分析可知,A2B1C3D2 为最优提取工艺,但是在正交九组数据中没有出现,在正交试验结果表分析表(见表2)中可以看出A2B2C3D1 的提取率最高,因此,需要对A2B2C3D1 和正交表中得出的A2B1C3D2 做验证试验,每组试验做3次,取平均值。试验结果见表3。
由表3可知,试验号为A2B2C3D1的提取率为5.95%,试验号为A2B1C3D2的提取率为6.1%,因此檞皮素最佳提取条件为试验A2B1C3D2,即提取时间为3 min、提取功率为500 W、料液比为1∶25(g/mL),乙醇浓度为45%。
参考文献
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基金项目:吉林农业科技学院2018年校内青年基金项目(编号:吉农院合字[2018]第3022号)。
作者简介:牛春艳(1981—),女,吉林乾安人,博士,讲师。研究方向:功能性成分提取及研发。