冷凝回流法柑橘皮總黃酮提取工藝的研究

劉洋(沈陽化工大學(xué)， 遼寧 沈陽 110142)

冷凝回流法柑橘皮總黃酮提取工藝的研究

劉洋(沈陽化工大學(xué)， 遼寧 沈陽 110142)

采用冷凝回流法提取柑橘皮中黃酮，運(yùn)用紫外分光光度法測定柑橘皮中總黃酮含量，通過單因素實(shí)驗(yàn)測定不同溶劑濃度，不同提取溫度，不同料劑比，不同提取時(shí)間對柑橘總黃酮得率的影響。結(jié)果顯示，單因素實(shí)驗(yàn)最佳提取工藝，乙醇濃度：50%；提取溫度：80℃；料劑比：1:50；提取時(shí)間：90min;在此基礎(chǔ)上，通過正交實(shí)驗(yàn)，確定最佳提取工藝條件。結(jié)果表明，正交實(shí)驗(yàn)最佳提取工藝條件為A1B4C4D4，即提取時(shí)間：30min；乙醇濃度：90%；提取溫度：90℃；料劑比：1:50。

柑橘皮；黃酮類化合物；冷凝回流；紫外分光光度法

0 引言

柑橘果皮富含有多種成分,有果膠、纖維素、香精油、色素、黃酮等[1]。由于長期選擇與栽培，柑橘果實(shí)營養(yǎng)成分豐富，含有糖和熱量以及大量人體所需的維生素C，已成為人們生活中不可或缺的水果。柑橘在加工生產(chǎn)橘汁或者食用時(shí)，約產(chǎn)生20%到30%的皮渣，這些皮渣中含有許多有用成分，黃酮是其中重要的一種成分。

黃酮類化合物是一類存在于自然界并具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的化合物[2]。它對植物的生長、發(fā)育、開花、結(jié)果都具有重要作用。還有抗氧化并且具有免疫調(diào)節(jié)和防癌抗癌、抗骨質(zhì)疏松以及對酒精中毒與解毒作用和治療酒精依賴等作用[3]。

紫外分光光度法是利用物質(zhì)的分子或離子對某一波長范圍光的吸收作用，對物質(zhì)進(jìn)行定性分析、定量分析以及結(jié)構(gòu)分析的一種方法。紫外分光光度法具有靈敏度高、選擇性好、用途廣泛、便于使用等優(yōu)點(diǎn)，所以該方法已廣泛應(yīng)用在天然產(chǎn)物提取含量的測定中。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與材料試劑

儀器：AR124CN精密電子天平、DGG-9053A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、 FW100高速萬能粉碎機(jī)、 SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵、UV-2601紫外分光光度計(jì)。

材料：柑橘皮

試劑：無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、蘆丁對照品。

1.2 單因素實(shí)驗(yàn)

(1)不同提取時(shí)間對黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取4份柑橘皮粉末各2g,分別加入50%乙醇80mL，在70℃水浴中加熱回流不同時(shí)間，即30min、 60min、 90min、100min后，取出并冷卻，抽濾，定容。測定吸光度，計(jì)算總黃酮提取率。

(2)不同乙醇濃度對黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取4份柑橘皮粉末各2g，分別加入濃度為30% 、50% 、70%、90%的乙醇80mL,在80℃水浴中加熱回流30min后,取出并冷卻，抽濾，定容。測定吸光度，計(jì)算總黃酮提取率。

(3)不同溫度對黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取4份柑橘皮粉末各2g，分別加入80ml50%的乙醇，分別在50℃、70℃、 80℃、90℃水浴中冷凝回流30min.取出并冷卻，抽濾，定容。測定吸光度，計(jì)算總黃酮提取率。

(4) 不同料劑比對黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取4份柑橘皮粉末各2g，分別用50%的乙醇以料劑比1:20、1:40、1:45、1:50進(jìn)行混合，在70℃水浴中冷凝回流30min,取出并冷卻，抽濾，定容。測定吸光度，計(jì)算總黃酮提取率。

1.3 正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

在上述的單因素實(shí)驗(yàn)中，選擇回流時(shí)間、乙醇濃度、提取溫度、料劑比四個(gè)單因素作為變量進(jìn)行L16(44)四因素四水平正交實(shí)驗(yàn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取時(shí)間對黃酮提取率的影響

圖1 提取時(shí)間對黃酮提取率的影響

從圖1中可看出，隨時(shí)間增加，提取率也增加，因?yàn)殡S時(shí)間增加柑橘皮粉末與提取溶劑接觸更加充分，90min時(shí)提取率最大。到一定程度，隨時(shí)間增加，提取率呈現(xiàn)下降趨勢，這可能是雜質(zhì)溶出量增多，黃酮溶解量變少。

2.2 乙醇濃度對黃酮提取率的影響

圖2 乙醇濃度對提取率的影響

從圖2中可看出，隨乙醇濃度增加，提取率在逐漸增加，在乙醇濃度為70%時(shí)達(dá)到最大，可能是因?yàn)樗苄钥傸S酮含量低于醇溶性總黃酮含量。而后，提取率下降。

2.3 溫度對提取效果的影響

圖3 溫度對提取率的影響

從圖3中可看出，隨提取溫度增加，提取率不斷增加，因?yàn)闇囟壬唿S酮類物質(zhì)溶出量增加。最大值出現(xiàn)在80℃，隨溫度升高，提取率會下降，可能是因?yàn)闇囟冗^高，黃酮類化合物發(fā)生氧化。

2.4 料劑比對提取效果的影響

圖4 料劑比對提取率的影響

從圖4中可看出，隨料劑比增加，黃酮提取率逐漸增加。這是因?yàn)樘崛∪軇┡c有效成分的結(jié)合是物理過程，提取溶劑的量增大時(shí)，有效成分與溶劑的接觸機(jī)會增多，且不會造成有效成分在溶劑中達(dá)到飽和的情況[4]。

2.5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

表1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表1

由表1極差分析，可確定主次因素，A ＞C＞B＞D。即回流時(shí)間＞提取溫度＞乙醇濃度＞料劑比。根據(jù)R值與極差以及提取率綜合分析，可得出冷凝回流最佳提取工藝A1B4C4D4.即提取時(shí)間為30min、乙醇濃度90%、提取溫度90℃、料劑比1:50。

2.6 最佳工藝條件穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)上面得出的最佳工藝條件進(jìn)行三次平行性實(shí)驗(yàn)，測定吸光度，計(jì)算提取率，其提取率分別為5.42%、5.45% 、5.40%。平均提取率為5.42%。表明最佳工藝條件有較好的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

(1)紫外分光光度法可較好地用于柑橘果皮總黃酮含量測定。

(2)冷凝回流法可用于柑橘果皮總黃酮提取。

(3)利用單因素實(shí)驗(yàn)與正交實(shí)驗(yàn)確定最佳提取工藝，單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果：提取時(shí)間60min、乙醇濃度50%、提取溫度80℃、料劑比為1:50。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：最佳提取工藝條件為A1B4C4D4。

[1]何天富.柑橘學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社.1999,154.

[2]延璽,劉會青,鄒永青等.黃酮類化合物生理活性及合成研究進(jìn)展[J].有機(jī)化學(xué),2008,28(9):1534-1544.

[3]黃愛玲.黃酮類化合物藥理作用研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,13(10):71-72.

[4]畢會敏，張守勤，劉長嬌.纖維素酶提取紅景天總黃酮的研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2006,18:818-821.