乙醇提取柚子皮中總黃酮條件及其抑菌分析

陳寶宏*鄭 萍

（江蘇經貿職業技術學院食品系，南京 210007）

乙醇提取柚子皮中總黃酮條件及其抑菌分析

陳寶宏*鄭 萍

（江蘇經貿職業技術學院食品系，南京 210007）

對乙醇提取柚子皮中總黃酮的影響因素作了探討，確定了乙醇提取黃酮的條件為：水浴溫度70℃、乙醇體積濃度50%、提取時間2.0 h、固液比1 g∶25 mL，該條件下測得總黃酮的提取率為4.39%。該提取物對大腸桿菌有一定的抑制效果，對酵母菌幾乎沒有抑制作用。

總黃酮；乙醇；柚子皮；大腸桿菌；酵母菌

柚子是蕓香科植物柚的成熟果實，主要產于我國福建、江西、廣東、廣西等南方地區，現在我國的湖南、浙江、四川等地均有栽培。柚子清香、酸甜、涼潤，營養豐富，藥用價值很高，是人們喜食的名貴水果之一，也是醫學界公認的最具食療價值的水果。柚皮是柚子的表皮又名橘紅，性溫，味苦、辛，有理氣化痰、健脾消食、散寒燥濕的作用。而人們在食用了柚子后，柚皮往往被當成垃圾丟棄，不僅為環境保護帶來負擔，同時也降低了柚子整體的功效價值。柚子皮中含有大量的柚皮苷，是屬于黃酮類化合物又稱黃堿素，是一類低分子天然植物成分，是植物在長期自然選擇過程中產生的一些次生代謝產物。許多研究表明，黃酮類化合物具有抗氧化、抗過敏、抗菌消炎、抗突變、降壓、降血糖、抗腫瘤、延緩衰老和保肝護胃等功效。本試驗以柚子皮為原料，乙醇為提取劑，研究乙醇提取柚子皮黃酮類化合物的最佳工藝條件，同時分析提取物對大腸桿菌和酵母菌的抑制作用。

1 材料與方法

1.1 試劑劑與儀器

1.1.1 試劑

蘆丁標準品；無水乙醇、質量分數1%三氯化鋁、醋酸、醋酸鈉，均為分析純；伊紅美蘭瓊脂培養基、高鹽察氏培養基；大腸桿菌、酵母菌；蒸餾水。

1.1.2 儀器

V-1100Mapada可見分光光度計、FA2104電子天平、HG303-4電熱恒溫培養箱BOXUN、立式壓力蒸汽滅菌器、數顯恒溫水浴鍋、NH-218多功能食品加工機、電熱鼓風干燥箱。

1.2 試驗方法

1.2.1 柚子皮的預處理

市售新鮮柚子剝皮，果皮風干24 h切塊后在50℃～60℃低溫干燥24 h左右，粉碎，測定水分含量為5.8 g/100g，密封備用。

1.2.2 標準曲線的制作

分別精密吸取0.1 g/L的蘆丁標準液0.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL、6.0 mL、7.0 mL于25 mL的比色管中，加入質量分數1%AlCl38 mL和醋酸-醋酸鈉的緩沖液（pH5.5） 4 mL，并用體積濃度50%乙醇定容至刻度,搖勻,靜置0.5 h，于波長415 nm下測定吸光度。以吸光度值為縱坐標,以顯色液中蘆丁的質量（mg）為橫坐標，繪制標準曲線。

1.2.3 總黃酮含量測定

準確稱取5 g柚子皮粉的干樣，按照相應的試驗條件分別進行提取，提取液用蒸餾水定容至100 mL，搖勻樣品液靜置5 min。吸取樣品液按照1.2.2方法進行測定。

1.2.3 結果計算

黃酮提取率=（黃酮質量/柚子皮質量）×100%

1.3 回收率試驗

根據1.2.2方法進行回收試驗測得回收率為98.7%，說明該測定方法可行。

1.4 抑菌試驗分析

在無菌操作條件下，將大腸桿菌和酵母菌菌種分別接種在添加不同量黃酮提取物的伊紅美蘭瓊脂培養基和高鹽察氏培養基中，分別在37℃和28℃培養，觀察計數。

2 結果與分析

2.1 標準曲線繪制

根據標準曲線制作方法，以黃酮質量m（mg）為橫坐標，以吸光度D（415 nm）為縱坐標繪制標準曲線，曲線方程為D（415nm）=0.07389m，R2=0.9991。

2.2 單因素試驗

根據總黃酮的溶解特性以及柚子皮的特點，考慮影響浸提的因素，確定提取溫度、提取時間、固液比以及提取液乙醇體積濃度4個因素，先進行單因素試驗以確定較合理的試驗條件范圍。

2.2.1 溫度單因素試驗

在一般情況下，溶劑提取法中考慮溫度對提取效率以及提取成分的熱穩定性影響，通常提取溫度在40℃～80℃。本次試驗的溫度取值范圍取40℃～80℃，時間取2.0 h，固液比取1 g∶15 mL，乙醇體積濃度取60%，所得試驗數據如表1。

表1 溫度單因素試驗

從表1中可以看出，溫度在60℃～80℃時吸光度較高，因此后面的單因素試驗確定溫度值為70℃，正交試驗中溫度分別為60℃、70℃、80℃。

2.2.2 時間單因素試驗

溫度設定為70℃，固液比設定為1 g∶15 mL，乙醇體積濃度設定為60%。考慮試驗的可操作性以及時間對提取效率的影響，本次時間單因素試驗在1.0 h～3.0 h范圍內取值，試驗數據如表2。

表2 時間單因素試驗

從表2中可以看出，隨著提取時間的延長，吸光度值逐漸增大，但溫度達到一定程度后，吸光度隨溫度升高的趨勢逐漸減弱，考慮試驗的實際可操作性，后面試驗時間確定為1.5 h～3.0 h之間。

2.2.3 固液比單因素試驗

一般情況下固液比越大，提取率越高，但同時會增加溶劑用量，因此本次試驗確定固液比范圍1 g∶10 mL～1 g∶35 mL，溫度為70℃，乙醇體積濃度為60%，時間為1.5 h，試驗結果如表3。

表3 固液比單因素試驗

從表3中看出，隨著固液比的增加，吸光度值也逐漸在增加，但是試劑用量的增加會提高實際操作的成本，而且會增加回收試劑的難度，因此固液比范圍選定為1 g∶15 mL～1 g∶25 mL。

2.2.4 乙醇體積濃度單因素試驗

在上面單因素試驗基礎上，取溫度為65℃，提取時間為1.5 h，固液比為1 g∶25 mL，乙醇體積濃度取40%～80%，試驗數據如下頁表4。

從表4中數據看出，黃酮的得率隨乙醇濃度的增大而增加，但增加的趨勢并不明顯，考慮試劑成本與增加幅度不大，選擇乙醇體積濃度50%～70%。

表4 乙醇濃度單因素試驗

2.3 乙醇法提取黃酮正交試驗

在上述單因素試驗的基礎上，選取水浴溫度（A）、提取時間（B）、乙醇體積濃度（C）、固液比（D）4個因素，根據L9（34）正交表進行4因素3水平正交試驗，以總黃酮得率為考察指標。試驗因素水平：A1、A2、A3為 60 ℃、70 ℃、80 ℃；B1、B2、B3為 1.0 h、1.5 h、2.0 h；C1、C2、C3為 50%、60%、70%；D1、D2、D3為 1 g∶20 mL，1 g∶25 mL，1 g∶30 mL。正交試驗結果如表5所示。

表5 提取柚子皮中總黃酮正交實驗

通過正交試驗的極差分析可知，各因素對柚子皮中黃酮類化合物提取率的影響主次關系為溫度＞固液比＞乙醇體積濃度＞時間。乙醇提取柚子皮黃酮類化合物的最佳工藝參數為A2B3C1D2，即提取溫度為70℃、提取時間為2.0 h、乙醇體積濃度為50%、固液比為1 g∶25 mL。在該條件下，柚子皮中黃酮類化合物的提取率為4.39%。

2.4 抑菌試驗分析

將提取的黃酮提取液濃縮至不同濃度后分別添加到伊紅美蘭瓊脂和高鹽察氏培養基中，分別接種大腸桿菌和酵母菌進行培養，同時進行對照培養試驗，試驗結果如表6。

從表6數據可以看出，黃酮提取物對大腸桿菌有一定的抑制效果，而且隨著黃酮提取物濃度提高，抑菌效果比較明顯；但是對酵母菌抑菌效果不明顯。

表6 不同濃度黃酮提取物對2種細菌抑菌效果

5 結論

通過本次試驗，確定乙醇法提取柚子皮中黃酮類物質的優化條件為：提取溫度70℃、提取時間2.0 h、乙醇體積濃度為50%、固液比為1 g∶25 mL，在該條件下，柚子皮中黃酮類化合物的提取率為4.39%。本次試驗數據和結果為今后提高柚子附加值提供了一定的依據；此外將柚子皮中提取的黃酮類物質添加在食品中不僅能提高食品的功能價值，也能起到一定的殺菌作用。柚子皮中黃酮物質對大腸桿菌有一定的抑菌效果，對酵母菌幾乎沒有抑制作用，因此將提取物作為功能性成分添加到焙烤制品中不會對發酵產生影響。

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Study on the processing condition and bacteriostasis analysis ofextracting totalflavonoids from shaddock peel

CHENBao-hong*ZHENGPing
（Food department，Jiangsu vocational institute ofeconomyand trade，Nanjing 210007，China）

The influence factors oftotal flavones in Shaddock Peel with alcohol were discussed.The result showed that the extraction rate of total flavonoids reached 4.39%at the optimal processing condition：extraction temperature 70℃，extraction time 2 h，alcohol concentration 50%，solid-liquid ratio 1∶25.The conclusion was the extraction can inhibit escherichia coli（e.coli）and can hardlyinhibit yeast.

total flavones；alcohol；pomeloskin；escherichia coli；yeast

TS255.3

A

1673-6004（2011）04-0056-04

* 陳寶宏，女，1975年出生，2003年畢業于鄭州工程學院糧食、油脂與植物蛋白專業，講師。

2011-10-09