番荔枝籽水提液对亚硝酸根的清除效果研究*

木 慧，杨申明，王振吉，林采青，吴长林

（楚雄师范学院资源环境与化学学院，云南 楚雄 675000）

番荔枝又称佛头果、洋波罗、番梨、释迦果等，为番荔枝科（ Annonaceae）番荔枝属（ Annona Linn.）植物番荔枝（Annona squamosa Linn.）的成熟果实[1]。原产于热带美洲，近年来，在我国的广东、广西、海南、福建和云南等地均有大量种植。 番荔枝中营养物质丰富，主要有番荔枝多糖[2]、生物碱[3]、黄酮[4]、氨基酸、蛋白质和人体所需的多种微量元素[5]等，具有抗氧化[6]、抗炎[7]、抗癌[8]等功效。

目前，对番荔枝的研究多集中在分类学[9，10]、生物学[11，12]、植物化学[13，14]等方面，而对番荔枝籽的研究较少。 杨承鸿等[15]采用回流萃取的方法研究了亚临界萃取番荔枝籽油的最佳工艺；唐迪等[16]对番荔枝籽中的油脂进行了提取和脂肪酸组成分析；梁敏等[17]用索氏脂肪抽提器提取番荔枝籽油脂，并用GC-MS 分析了油脂脂肪酸的组成。 其他有关番荔枝籽的研究鲜见报道，大部分番荔枝籽直接丢弃，不仅浪费了可利用的资源，而且会对环境造成污染。如果能对番荔枝籽中活性成分进行深加工挖掘利用，不但能增加番荔枝的附加值，还可减少对环境污染，对番荔枝的综合利用具有重要意义和价值。

亚硝酸盐具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌的能力，在肉制品的保藏过程中发挥有益作用。 但因其在食品体系和体内消化过程中易形成强致癌物亚硝胺而备受广泛关注[18]，降低亚硝酸盐含量被认为是降低致癌风险的有效途径[19]。 目前，有关番荔枝籽水提液清除的研究未见报道。 因此，本研究以番荔枝籽为材料，在体外模拟胃液的条件下，采用分光光度法测定番荔枝籽水提液对的清除作用，旨在为番荔枝籽的进一步开发利用提供理论依据和参考。

1 实验部分

1.1 材料与试剂

番荔枝籽（ 番荔枝产自云南元谋，去除果肉后得番荔枝籽， 备用）； 模拟胃液（ 用超纯水溶解0.2g NaCl 后，加入7mL 浓HCl，用超纯水定容至1000mL，备用）。

无水对氨基苯磺酸（ 天津市大茂化学试剂有限公司）、 盐酸萘乙二胺（ 天津市光复精细化工研究所）、NaNO2（ 天津市风船化学试剂科技有限公司），以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

UV-2100 型紫外-可见分光光度计（ 上海元析仪器有限公司）；CP214C 型电子天平（ 奥豪斯仪器有限公司）；HH-2 型数显恒温水浴锅（ 常州兆圣实验设备厂）。

1.3 实验方法

1.3.1 番荔枝籽处理 番荔枝籽→晒干→烘干（ 60℃）→粉碎→过100 目筛（ 0.15mm）→番荔枝籽粉→石油醚脱脂→烘干（ 60℃）→得脱除油脂的番荔枝籽粉，备用。

1.3.2 番荔枝籽水提液的制备 称取脱除油脂的番荔枝籽粉1.0g，加入50mL 超纯水，于恒温水浴锅中在一定的温度条件下提取一定时间后， 用循环水真空泵进行减压抽滤，定容，得番荔枝籽水提液，备用。

1.3.4 提取条件优化

1.3.4.1 单因素实验 固定料液比为1∶50（ g∶mL），探究浸提时间、 水浴时间和提取温度3 个因素对的清除率的影响， 考察影响因素水平及其固定条件，见表1。

图像数字化处理的基础就是图像特征提取，图像特征提取的结果直接决定了图像分割的结果；不同类型的图像对象，其图像特征不同，所进行的图像分割依据及其方法也不同，因此，相应的分割算法也完全不同。目前，广泛使用的图像分割方法主要有阈值分割、基于变形模型分割、基于区域生长分割、聚类法分割等[6]。通过分析可知：只有蓝白两色的蓝印花布，可通过加权值将基于阈值的分割算法及基于边缘检测的分割算法相结合来分割蓝印花布纹样[7]。

表1 单因素实验水平Tab.1 Single factor experiment levels

1.3.4.2 响应面实验 为进一步确定番荔枝籽水提液对NO2-的清除作用，根据单因素结果，采用Design-Expert 8.0 软件，以浸提时间（ A）、水浴反应时间（ B）和提取温度（ C）为自变量，设计三因素三水平响应曲面实验优化番荔枝籽水提液对NO2-的清除作用，设计因素水平见表2。

表2 响应面分析因素及水平Tab.2 Response surface test factors and levels

1.4 数据处理

每组实验数据重复3 次，单因素实验采用origin 2019b 软件绘图， 响应面图用Design-Expert 8.0 软件绘制。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验结果

图1 浸提时间对清除率的影响Fig.1 Effect of extraction time on clearance rate

由图1 可见，浸提时间为20~60min 时，随着浸提时间的增大，清除率逐渐增大，当浸提时间超过60min 后，的清除率随浸取时间的增大而减小，因此，较佳浸提时间为60min。

图2 水浴反应时间对清除率的影响Fig.2 Effect of water bath reaction time on clearance rate

图3 提取温度对清除率的影响Fig.3 Effect of extraction temperature on clearance rate

2.2 响应面优化工艺

2.2.1 实验设计与结果 采用Box-Behnken 设计原理， 以番荔枝籽提取液对的清除率为响应值，在单因素的基础上进行工艺优化， 实验设计结果见表3。

表3 Box-Behnken 实验设计及结果Tab.3 Box-Behnken test design and results

2.2.2 线性回归方程拟合及方差分析 采用Design-Expert8.0 软件对表3 的实验数据进行线性回归拟合，得到清除率与各因素变量之间的回归方程为：Y=31.39+1.31A+2.71B+0.71C-1.91AB-2.40AC+4.24BC-6.67A2-5.85B2-6.73C2。

将实验数据进行方差分析（ 表4），检验该模型的显著性。

表4 方差分析Tab.4 Analysis of variance

模型P值＜0.0001，说明有高度显著性，相关系数R2=0.9942，失拟项P=0.8027>0.05，表明该模型拟合度和实验误差小。 由显著性检验可知，A、B、AB、AC、BC、A2、B2、C2对清除率具有极显著影响（P＜0.01），C 对清除率具有显著影响（P＜0.05），其他项影响不显著。根据F值的大小，说明不同因素提取番荔枝籽的提取液对清除率影响的主次顺序为：水浴时间＞浸提时间＞提取温度。 其中水浴反应时间对清除率的影响程度最大。

2.2.3 响应面图分析 各因素交互作用对番荔枝籽水提取液对的清除作用影响的响应面分析图见图4。

图4 番荔枝籽水提取液对NO2-清除作用的响应面Fig.4 Response surface of the scavenging effect of Annona squamosa L. seed aqueous extract on nitrite

由图4 可见，浸提时间、水浴时间、提取温度对番荔枝籽提取液清除的影响显著。 根据响应面图的分析可知，浸提时间、水浴时间和提取温度之间的交互作用对番荔枝籽提取液清除的影响显著，与实验方差分析结果一致。

2.2.4 提取工艺条件优化预测 根据实验模型，用软件Design-Expert 8.0 进行分析，预测得到清除率最佳番荔枝籽水提取液提取条件为： 浸提时间60.93min，水浴时间31.81min，提取温度80.78℃，在此条件下清除率预测值为32.77%。

2.2.5 验证性实验 考虑实验操作的便捷性， 把预测值最佳提取番荔枝籽提取液的工艺条件稍作调整为浸提时间61min， 水浴时间32min， 提取温度81℃。在该条件下重复3 次实验，得番荔枝籽提取液对的清除率最大值为（ 32.39±0.16）%，与预测值（ 32.77%）接近，且RSD 值为1.17%<5%，说明用软件Design-Expert 8.0 进行分析的结果通过实验验证，结果准确、可靠。

3 结论

该实验确定番荔枝籽水提液清除NO2-效果最佳条件为：料液比1∶50（ g∶mL），浸提时间61min，水浴时间32min，提取温度81℃，在该条件下重复3 次实验，得到荔枝籽水提取液对NO2-清除率最大值为（ 32.39±0.16）%，与预测值NO2-（ 32.77%）接近。 说明本实验优化得到的工艺条件可靠， 可为研究番荔枝籽水提取液对NO2-清除作用提供一定的理论依据和科学参考。