微波輔助酶法提取紅棗皮中黃酮的工藝研究

韋月平（遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院，遼寧丹東118003）

微波輔助酶法提取紅棗皮中黃酮的工藝研究

韋月平
（遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院，遼寧丹東118003）

以紅棗皮為研究材料，黃酮提取率為考察指標(biāo)，研究微波輔助酶法提取黃酮的工藝條件，考察料液比、提取時(shí)間和溫度3個(gè)因素對(duì)黃酮提取率的影響，并在單因素的基礎(chǔ)上通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)提取工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。最終確定提取紅棗皮中黃酮的最佳提取工藝為：以60%的乙醇作為浸提液，料液比為1∶10（g/mL），微波420 W，5 min處理后，加0.3%的果膠復(fù)合酶，提取溫度為60℃，提取時(shí)間為60min，在此條件下紅棗皮中黃酮的提取率為9.47mg/g。

紅棗皮；黃酮；微波提取；果膠復(fù)合酶

棗皮是紅棗加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，其中含有一定量的黃酮類物質(zhì)。黃酮類物質(zhì)是一種重要的活性物質(zhì)，具有防癌抗癌、調(diào)節(jié)免疫、抗衰老、抗菌、止血鎮(zhèn)痛等多種功效。黃酮類化合物是預(yù)防和治療高血壓的有效成分［1］，已列為保健食品的一類功能因子，當(dāng)前在醫(yī)藥和保健食品領(lǐng)域有很廣泛的需求和應(yīng)用，紅棗皮過(guò)去一直得不到有效利用，極大地限制紅棗深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也降低了相關(guān)企業(yè)的利益［2］。由于紅棗是中國(guó)的特色產(chǎn)品，國(guó)外對(duì)此方面的研究還未開展起來(lái)，對(duì)于紅棗果肉和棗核中黃酮的提取前人已經(jīng)做了很多研究和試驗(yàn)，而國(guó)內(nèi)關(guān)于棗皮的研究尚不夠系統(tǒng)，如何利用棗皮資源成為紅棗產(chǎn)業(yè)急需解決的問(wèn)題。微波與酶相結(jié)合的提取棗皮黃酮的方法目前還是一次新的嘗試，微波提取方法和酶法都具有各自的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，兩種方法相結(jié)合以期為深入開展紅棗皮利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料，試劑及主要儀器

紅棗皮：丹東漢洋食品有限公司；纖維素酶（酶活100 000 U/g）、果膠酶（酶活100 000 U/g）：泰安信得利生物工程有限公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99%）：上海時(shí)代生物科技有限公司。本試驗(yàn)所用其它試劑均為分析純。

T6新世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn)；MM721NH1-PW微波爐：美的微波電器；GZX-9240MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、HHS電熱恒溫水浴鍋：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2提取及測(cè)定方法

紅棗皮45℃烘干研磨粉碎過(guò)100目篩，稱取適量索氏提取法去脂烘干備用［3］，制備好的紅棗皮粉3 g，加入適量的乙醇浸提一定時(shí)間，設(shè)定相應(yīng)的提取料液比，提取溫度，提取時(shí)間最后定容，離心得濾液［4］；精確吸取紅棗皮黃酮提取液3.0 mL，置10 mL比色管中，按1.3所述方法測(cè)定吸光度，計(jì)算出提取液總黃酮含量。

獲取最優(yōu)提取條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行微波輔助果膠復(fù)合酶提取試驗(yàn)。

總黃酮收得率/（mg/g）=CV/M式中：C為提取液中總黃酮的濃度，mg/mL；V為提取液的總體積，mL；M為樣品的質(zhì)量，g。

1.3蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精確的稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，溶于100 mL 60%的乙醇中，配制成濃度0.1 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液，準(zhǔn)確的吸取該濃度的蘆丁液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL分別置于10.0 mL容量瓶中制成不同濃度梯度的蘆丁液，然后分別加入5%NaNO3溶液0.4 mL，搖勻，靜置6 min，再加入0.4 mL10%AlNO3溶液，搖勻，靜置6 min后加4%NaOH溶液4.0 mL，搖勻，再用60%乙醇稀釋至標(biāo)準(zhǔn)刻度，搖勻，靜置13 min，以試劑作空白，于510 nm處測(cè)其吸光度值，以吸光度值y為縱坐標(biāo)，蘆丁含量x為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線［5］，得回歸直線方程為：y=24.583x+0.022，R2=0.997 7。

圖1　 蘆丁溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1　Standard curve of rutin solution

2　結(jié)果與分析

2.1料液比，提取時(shí)間，提取溫度的正交優(yōu)化

根據(jù)乙醇濃度，料液比，提取時(shí)間，提取溫度進(jìn)行單因素試驗(yàn)，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上選取料液比，提取時(shí)間，提取溫度3個(gè)因素做為正交優(yōu)化因素，每個(gè)因素取3個(gè)水平，重復(fù)試驗(yàn)2次，采用L9（34）正交表進(jìn)行設(shè)計(jì)。

表1　紅棗皮黃酮提取的正交優(yōu)化結(jié)果Table 1　Results of orthogonal tests on flavonoids extracted of red jujube skin

從表1的正交表的數(shù)據(jù)可以看到每組試驗(yàn)的總黃酮的提取率以及極差值，從極差值的數(shù)據(jù)可以看出各個(gè)影響因素的影響大小順序，B＞A＞C，結(jié)論是總黃酮的提取影響因素為提取時(shí)間影響最大，溫度影響最小，［6］并根據(jù)總黃酮提取率獲得最佳的組合是A2B2C3，以60%的乙醇作為浸提液，料液比為1∶10（g/mL），提取溫度為60℃，提取時(shí)間為60 min時(shí)為最優(yōu)的提取條件，此時(shí)紅棗皮中總黃酮提取率為7.74 mg/g。

2.2微波輔助酶對(duì)黃酮提取率的影響

2.2.1果膠復(fù)合酶對(duì)黃酮提取率的影響

以60%乙醇為提取液，在提取溫度60℃，酶解時(shí)間60 min，浸提時(shí)間60 min料液比為1∶10（g/mL）的條件下，考察果膠復(fù)合酶（果膠酶∶纖維素酶＝2∶1，質(zhì)量比）濃度對(duì)提取率的影響［7］。如圖2所示。

圖2　果膠復(fù)合酶濃度對(duì)紅棗皮黃酮提取率的影響Fig.2　Effect of pectin compound enzyme of red jujube on flavonoid yield

由圖2可知，在一定范圍內(nèi)黃酮提取率隨著復(fù)合酶濃度的增加而增大，當(dāng)復(fù)合酶濃度為0.3%時(shí)，提取率達(dá)到最大，繼續(xù)增加酶濃度提取率略有降低［8］。這可能是因?yàn)槊笣舛忍r(shí)，和酶的接觸機(jī)會(huì)少，當(dāng)酶濃度增加到一定程度時(shí)，提取率不再增加，由此確定果膠復(fù)合酶的最佳濃度為0.3%，此時(shí)紅棗皮的總黃酮提取率達(dá)到8.92 mg/g。

2.2.2微波輔助對(duì)紅棗皮中黃酮提取率的影響

在60%乙醇濃度下，料液比為1∶10（g/mL），分別選取用微波420 W處理1、5、10、15、20 min后，再加入0.3%果膠復(fù)合酶，設(shè)定提取溫度60℃，提取時(shí)間為60 min時(shí)，測(cè)定紅棗皮總黃酮的提取率。

結(jié)果表明，微波處理5 min后，黃酮的提取率有較大的提高，原因可能是由于微波輻照促進(jìn)了物料內(nèi)目標(biāo)組分的擴(kuò)散速率，提高了黃酮的提取效果［9］，但延長(zhǎng)微波時(shí)間提取率沒(méi)有明顯增加，可能是長(zhǎng)時(shí)間微波會(huì)破壞有效成分，微波輔助酶法提取紅棗皮中的黃酮提取率平均為9.47 mg/g。

圖3　不同微波時(shí)間對(duì)紅棗皮黃酮提取率的影響Fig.3　Effect of different microwave time f of red jujube on flavonoid yield

3　結(jié)論

微波輔助酶法提取紅棗皮中總黃酮的方法中以60%的乙醇作為浸提液，料液比為1∶10（mg/mL），微波420 W處理5 min，加0.3%的果膠復(fù)合酶，提取溫度為60℃，提取時(shí)間為60 min，在此條件下總黃酮的提取率達(dá)到9.47 mg/g。通過(guò)微波輔助酶技術(shù)提取紅棗皮中的黃酮類化合物，有效的變廢為寶，節(jié)約了成本。

［1］梁靜，劉曉宇，鄧碧云，等.紅棗粗多糖的提取及抗氧化活性評(píng)價(jià)［J］.食品科技，2012，37（1）：177-181

［2］王蓉珍，趙子青，林勤保，等.大棗功效成分檢測(cè)的研究進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2012，33（4）：423-426

［3］馬亮，劉馬莉，王凱.靈武長(zhǎng)棗棗皮中食用色素提取工藝研究［J］.寧夏農(nóng)林科技，2011，52（5）：65-76

［4］張瓊，沈廣寧，王淑貞，等.棗果皮色素物質(zhì)的初步研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)（工學(xué)版），2010，38（19）：10034-10036

［5］何新益，黃宗海，張愛(ài)琳，等.棗渣中黃酮和多糖連續(xù)提取工藝研究［J］.食品工業(yè)科技，2011，35（5）：228-230

［6］馬雪玲，張敏容.超聲波輔助提取杏仁皮黃酮的研究［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2013，313（4）：43-44

［7］文連軍，張清安，張志琪.響應(yīng)曲面法優(yōu)化苦杏仁皮總黃酮的微波提取工藝研究［J］.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，42（1）：74-78

［8］張春蘭，張銳利，熊素英.等.超聲波輔助提取紅棗核中總黃酮的研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（12）：6503-6505

［9］吳紹武，劉章武，唐婧苗.微波輔助提取紅棗紅色素的研究［J］.食品研究與開發(fā)，2010，31（5）：54-57

Study on Technology of Total Flavonoids Extraction from Red Jujube Skin by Microwave Assisted Enzymatic

WEI Yue-ping
（Agriculture college，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，Liaoning，China）

With red jujube skin as the research materials，flavonoid yield as investigation targets，technological conditions of total flavonoids extraction by microwave assisted enzymatic were studied，we investigated effects of ratio of material to liquor，extraction time and extraction temperature on flavones yield and optimized orthogonally extraction process conditions based on single factor experiment.The best extraction technology was as follows：60%ethanol as the extraction liquid，ratio of material to liquid 1∶10（g/mL），microwave at 420 W for 5 min，0.3%pectin compound enzyme，extraction temperature 60℃，extraction time 60 min，Under the above condition，the extraction rate of flavonoids was 9.47 mg/g.

redjujubeskin；flavonoids；microwaveextraction；pectincompoundenzyme

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.15.023

韋月平（1972—），女（侗），講師，碩士，研究方向：食品生物技術(shù)。

2016-01-09