微波法提取黑木耳黃酮類化合物的研究

韓秋菊，馬宏飛，李 薇

(遼寧石油化工大學環境與生物工程學院，遼寧 撫順 113001)

黑木耳(Auriculariaauricula)是一種藥食兩用大型真菌，有涼血、止血、補氣、益智、生血功能，對貧血、久病體虛、腰腿酸軟、肢體麻木等癥均有效[1]。現代研究表明，黑木耳的營養成分多樣，含有多種生物活性物質[2]。我國是世界上主要的黑木耳生產國，年產量占世界總產量的90%以上[3]，對黑木耳進行深入開發很有價值。

黑木耳中黃酮類化合物的含量較低[4]，且黑木耳中富含膠質，黃酮類化合物的提取比較困難，導致黑木耳黃酮類化合物的研究一直不被重視。作者探討了黑木耳中黃酮類化合物的微波法提取條件，旨在提高黑木耳中黃酮類化合物的提取效果，為全面開發利用黑木耳資源提供依據。

1 實驗

1.1 材料、試劑與儀器

黑木耳干品產自吉林省，在80 ℃烘干至恒重，粉碎成黑木耳干粉，備用[5]。

蘆丁標準品，北京化學試劑公司。

UV757CRT型紫外可見分光光度計，上海精密科學儀器有限公司；205-2A型低速離心機，北京醫用離心機廠；HR-6702DW型微波爐，青島海爾微波制品有限公司；電子精密天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；Fw800型高速萬能粉碎機，天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黃酮類化合物的提取

稱取5.0 g黑木耳干粉，加入100 mL乙醇溶液，微波處理一定時間，檢測提取液中黃酮類化合物的含量。

1.2.2 標準曲線的繪制

準確稱取蘆丁樣品0.2 g，用50%乙醇溶解后定容至100 mL；取10 mL蘆丁溶液，用50%乙醇定容到100 mL，得到濃度為0.2 mg·mL-1的蘆丁標準溶液。量取蘆丁標準溶液1.0 mL、3.0 mL、5.0 mL、7.0 mL、13.0 mL、17.0 mL、23.0 mL分別置于100 mL容量瓶中，加5%亞硝酸鈉溶液1.0 mL，混勻放置6 min；加10%硝酸鋁溶液1.0 mL，混勻放置6 min；加4%氫氧化鈉溶液10.0 mL，用50%乙醇定容，混勻放置10 min。利用分光光度計在508 nm處測定吸光值，繪制標準曲線。擬合得到線性回歸方程為：y=8.564x+0.0597(R2=0.9994)，式中：x為濃度，mg·mL-1；y為吸光度。

1.2.3 黃酮類化合物的測定

采用1.2.2 NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法測定提取液中黃酮類化合物的吸光度[5]，根據標準曲線得到黃酮類化合物的濃度，進一步計算其提取率。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗

2.1.1 微波輻射功率對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定固液比為1∶7(g∶mL，下同)、乙醇體積分數為70%、微波輻射時間為40 s，考察微波輻射功率對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結果見圖1。

圖1 微波輻射功率對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖1可知，黑木耳黃酮類化合物提取率隨微波輻射功率的增大而上升；當微波輻射功率為560 W時，提取率最高；此后再增大微波輻射功率，提取率反而下降。這是因為，微波輻射使細胞內部溫度升高、壓力增大，導致細胞壁破裂，化合物從細胞中釋放出來，微波輻射功率越高細胞破碎越完全，提取率也就越大；但微波輻射功率過高會破壞黃酮類化合物活性成分，反而導致提取率下降。故微波輻射功率以560 W為宜。

2.1.2 微波輻射時間對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定微波功率為560 W、固液比為1∶7、乙醇體積分數為70%，考察微波輻射時間對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結果見圖2。

圖2 微波輻射時間對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖2可知，黑木耳黃酮類化合物提取率隨微波輻射時間的延長而上升；當微波輻射時間為50 s時，提取率最高；此后再延長微波輻射時間，提取率反而下降。這是因為，在微波輻射的過程中，電磁波將能量直接傳遞到原料內部，使之瞬時加熱，當微波輻射時間過長時產生過多熱量，使黃酮類化合物降解或異構化，導致提取物有效成分含量降低。故微波輻射時間以50 s為宜。

2.1.3 固液比對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定微波輻射功率為560 W、微波輻射時間為50 s、乙醇體積分數為70%，考察固液比對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結果見圖3。

圖3 固液比對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖3可知，黑木耳黃酮類化合物的提取率隨著固液比的減小(即溶劑量的增加)而有所上升；當固液比低于1∶8后，提取率升幅很小。考慮到成本因素，固液比以1∶8為宜。

2.1.4 乙醇體積分數對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定微波輻射功率為560 W、微波輻射時間為50 s、固液比為1∶8，考察乙醇體積分數對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結果見圖4。

圖4 乙醇體積分數對黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖4可知，隨著乙醇體積分數的增大，黑木耳黃酮類化合物提取率不斷上升；乙醇體積分數為90%時，提取率最高；繼續增大乙醇體積分數，提取率反而下降。故乙醇體積分數以90%為宜。

2.2 正交實驗

根據單因素實驗結果，選擇微波輻射功率、微波輻射時間、固液比、乙醇體積分數為考察因素，每個因素取3個水平，進行L9(34)正交實驗，進一步優化黑木耳黃酮類化合物的提取條件。正交實驗因素與水平見表1，結果與分析見表2。

表1 正交實驗的因素與水平

表2 正交實驗的結果與分析

由表2可知，各因素對微波法提取黑木耳黃酮類化合物的影響大小依次為：微波輻射功率>微波輻射時間>乙醇體積分數>固液比，即最重要的影響因素為微波輻射功率，其次為微波輻射時間。最佳提取條件為：微波輻射功率560 W、微波輻射時間 50 s、固液比1∶9(g∶mL)、乙醇體積分數90%。由于乙醇體積分數實驗中90%和100%兩個水平值相同，為節省成本選擇了90%。在最佳條件下考察提取效果，提取率為0.665%。

3 結論

通過單因素實驗和正交實驗確定從黑木耳中提取黃酮類化合物的最佳微波法提取條件為：微波輻射功率560 W、微波輻射時間50 s、固液比1∶9(g∶mL)、乙醇體積分數90%，此時提取率為0.665%。實驗發現微波輻射功率和微波輻射時間對提取效果有較大影響，說明微波處理對黑木耳黃酮類化合物的提取有較為明顯的促進作用。

參考文獻：

[1] 都鳳華，劉景圣，王晶.黑木耳、青椒復合果醬的研制[J].食品科學，2006，27(7)：270-272.

[2] 吳瑞憲.黑木耳的質量標準及營養成分[J].中國林副特產，1996，36(1)：21-22.

[3] 郭平，盧家炯，林海霞.黑木耳多糖功效與提取方法[J].中國林副特產，2006，46(6)：72-74.

[4] 張丕奇，孔祥輝，劉佳寧，等.黑木耳中總黃酮提取及含量測定[J].食用菌，2010，(4):71-72.

[5] 郭亞健，范莉，王曉強，等.關于NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法測定總黃酮方法的探討[J].藥物分析雜志，2002，22(2)：97-99.