槐米中天然抗氧化劑提取工藝及提取物抗氧化性能的研究

徐鵬，韓曉霜，王海波

槐米中天然抗氧化劑提取工藝及提取物抗氧化性能的研究

徐鵬，韓曉霜，王海波

（沂水縣食品藥品監(jiān)督管理局，山東臨沂276400）

槐米中含有豐富的蘆丁等抗氧化成分，提取槐米中蘆丁物質(zhì)并對其抗氧化性能進行測定。通過對提取物中蘆丁含量的檢測可知，堿提酸沉方法制得槐米粗提物中蘆丁含量較高，其蘆丁含量為66.48%，粗提物得率為9.14%，蘆丁提取率為29.26%；提取物清除DPPH·的性能較強，其半數(shù)抑制濃度（IC50）為0.012mg/mL。利用Rancimat儀測定其對豬油的抗氧化性能表明，提取物同其他抗氧化劑的抗氧化性能強弱順序為TBHQ＞BHA＞BHT＞堿提酸沉提取物＞茶多酚＞L-抗壞血酸＞乙醇回流提取物。通過對不同質(zhì)量分數(shù)槐米提取物的抗氧化性能試驗研究可知，不同質(zhì)量分數(shù)槐米提取物對豬油的抗氧化能力有一定量效關(guān)系。在提取物的濃度達到一定數(shù)值時，其抗氧化性能可與合成抗氧化劑BHT相當。

槐米；蘆丁；抗氧化性能；DPPH·

0 引言

油脂的氧化酸敗往往引起風(fēng)味變化，采用抗氧化劑防止食品氧化是貯藏食品最常用也是非常有效的手段。現(xiàn)在食用油中較多使用的是TBHQ，BHA，BHT等合成抗氧化劑，但它們的安全性受到科學(xué)家的質(zhì)疑，動物試驗表明它們有一定的毒性和致癌作用。隨著消費者對食品添加劑安全意識的提高，可替代的安全天然抗氧化劑成為研究熱點[1]。

槐米中的蘆丁是黃酮類化合物的一種，所含酚羥基能阻斷油脂自動氧化的自由基鏈反應(yīng)，是一種良好的天然油脂抗氧化劑[2]。將槐米中的抗氧化成分提取用作食用油的天然抗氧化劑，為開發(fā)合成抗氧化劑的替代品提供了一種可行的途徑。

1 試驗材料與儀器

1.1 試驗材料

槐米，購自河南省鄭州市天方藥業(yè)有限公司；豬板油，市售（經(jīng)120℃干法熬制）。

氧化鈣（粉狀）、異辛烷、碘化鉀、十水合四硼酸鈉（硼砂）、氫氧化鈉、硫酸鉀、氫氧化鉀、可溶性淀粉、檸檬酸、鹽酸、濃硫酸、乙酸、無水乙醇、重鉻酸鉀、硫酸銅、無水乙醚、L-抗壞血酸，以上試劑均為分析純；BHA，BHT，TBHQ和茶多酚，均為食品級；甲醇為一級色譜純；蘆丁標準品，美國Sigma公司產(chǎn)品。

1.2 試驗儀器

Waters2695型高效液相色譜儀，美國Waters公司產(chǎn)品；743型Rancimat氧化酸敗儀，瑞士Metrohm公司產(chǎn)品；722S型分光度計，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；Kjeltec2300型自動定氮儀，福斯特卡托公司產(chǎn)品（瑞典）；KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品；PHS-3型精密酸度計，上海虹益儀器儀表有限公司產(chǎn)品；HH-S型恒溫水浴鍋、SHZ-D（Ⅲ）型循環(huán)水真空泵、KQ-C型玻璃儀器烘干器，鞏義市英峪予華儀器廠產(chǎn)品；RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；ZK-82B型真空干燥箱，上海市實驗儀器總廠產(chǎn)品；ZXZ-2型旋片式真空泵，北京中興偉業(yè)儀器有限公司產(chǎn)品；101FAB-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海樹立儀器儀表有限公司產(chǎn)品；SXW-5-12A型箱式電阻爐，天津市中環(huán)實驗電爐有限公司產(chǎn)品；、A型50Hz雙層鐵皮電爐，上海中航五金電器廠丹陽分廠產(chǎn)品；AY120型電子天平，ShimadzuCorperation公司產(chǎn)品；USL-2型比較色澤儀，上海易測儀器有限公司產(chǎn)品。

2 試驗方法

2.1 槐米成分分析方法

槐米中水分的測定按照GB/T5009.3—2003，槐米中灰分的測定按照GB/T5009.4—2003，槐米中粗纖維的測定按照GB/T5515—2008，槐米中粗脂肪的測定按照GB/T5512—2008，槐米中粗蛋白的測定按照GB/T14489.2—2008。

2.2 槐米中有效成分蘆丁含量的測定方法[3]

（1）采用高效液相色譜法。色譜條件為C18型色譜柱（5μm，4.6m×250mm）；以甲醇-蒸餾水（60∶40）為流動相；檢測波長260nm；柱溫30℃；流速1mg/min。

（2）對照品溶液的制備。精密稱取在120℃下減壓干燥至恒質(zhì)量的蘆丁對照品適量，加甲醇制成每1mL含1mg的溶液。

（3）供試品溶液的制備。取蘆丁粗粉0.1g，精密稱量，置具塞錐形瓶中；加入甲醇50mL，稱定質(zhì)量；超聲處理（功率120W，頻率25kHz）30min，放冷，再稱質(zhì)量；用甲醇補足減少的質(zhì)量，過濾；精密量取續(xù)濾液2mL，置10mL容量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，即得。

（4）蘆丁含量的測定。分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10μL，注入液相色譜儀，測定，即得。

2.3 槐米提取物的制備

2.3.1 堿提酸沉法[4]

槐米粉碎30g，加入1000mL燒杯中，加入5倍質(zhì)量的水，用石灰水調(diào)pH值至8～9；加入3%的硼砂，不斷攪拌，于55℃下恒溫水浴30min后抽濾；濾渣后再提取2次，提取條件同上；合并濾液，用稀鹽酸調(diào)pH值至2～3，在60～70℃下保溫10min，靜置6h，析出沉淀，抽濾；濾渣在65℃條件下進行真空干燥，即得粗蘆丁。

2.3.2 乙醇回流法[5]

稱槐米粗粉40g，加入體積分數(shù)70%的乙醇400mL，用索氏提取儀在80～90℃下回流提取8h；趁熱過濾，重復(fù)提取1次，濾液濃縮，靜置，濾出沉淀，用乙醚、丙酮洗滌；在65℃條件下進行真空干燥，即得粗蘆丁。

2.3.3 超聲波輔助法[2]

將三角平底燒瓶置于超聲波清洗槽的指定位置上，于瓶中加入槐花米粗粉30g，水300mL，硼砂0.9g；用飽和石灰水調(diào)pH值為8左右，開動超聲波發(fā)生器，于室溫下提取30min，過濾；濾渣后再提取2次，提取條件同上；合并濾液，以鹽酸調(diào)至pH值2～3，放置過夜使結(jié)晶全部析出，抽濾；濾渣在65℃條件下進行真空干燥，即得粗蘆丁。

3 試驗結(jié)果分析

3.1 槐米粗提物蘆丁含量、得率及蘆丁提取率

不同提取方法制得槐米粗提物蘆丁含量、得率及蘆丁提取率見表1。

表1 不同提取方法制得槐米粗提物蘆丁含量、得率及蘆丁提取率

由表1可知，采用堿提酸沉法制得粗提物中蘆丁含量較高，但是粗提物的得率和蘆丁提取率比較低；乙醇回流法制得粗提物中蘆丁含量較低，但是粗提物得率和蘆丁提取率較高；超聲波輔助法粗提物得率、蘆丁提取率和提取物中蘆丁的含量都比較低。

（2）乙醇回流法。蘆丁在乙醇中的溶解度為1g/60mL。根據(jù)蘆丁在乙醇中有較好的溶解性，采用連續(xù)回流的方法將槐米中的蘆丁提取出來。試驗證明，雖然采用此法制得提取物中蘆丁的含量比較低，但是粗提物得率和蘆丁提取率較堿提酸沉法要高。

（3）超聲波輔助法。試驗中利用超聲波輔助法進行槐米中蘆丁的提取，但制得的粗提物得率、蘆丁提取率和提取物中蘆丁的含量都比較低。這可能是由于超聲波的空化效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等物理作用，以及試驗中對酸沉條件的控制沒有把握好，而使部分蘆丁水解為槲皮素。

通過對3種方法制得提取物的顏色和性狀進行比較可知，超聲波輔助法制得的蘆丁混入了其他成分，堿提酸沉法和乙醇回流法制得的粗提物均為淡黃色粉末，而超聲波輔助法制得的粗提物為紅棕色結(jié)晶固體。

3.2 槐米提取物清除DPPH·試驗

測定不同質(zhì)量濃度槐米粗提取對DPPH·的清除率，體系中DPPH·的清除率為50%時加入粗提物的質(zhì)量濃度定義為半數(shù)抑制濃度（IC50）。半數(shù)抑制濃度可以衡量一種抗氧化劑的抗氧化性能，半數(shù)抑制濃度越低表明這種抗氧化劑的抗氧化性能越強。

不同質(zhì)量濃度槐米堿提酸沉提取物清除DPPH·的性能見圖1，不同質(zhì)量濃度槐米乙醇回流提取物清除DPPH·的性能見圖2，不同質(zhì)量濃度槐米超聲波輔助提取物清除DPPH·的性能見圖3。

采用差減法測定螢石中氟化鈣的含量，其中，全鈣的測定采用EDTA滴定法，實驗原理同標準GB/T 5195.1—2006方法1，但是分解試樣操作方法與其稍有區(qū)別：該標準方法采用鹽酸-硼酸-硫酸分解試樣，其中采用硫酸的目的是為了沉淀分離鋇，以免鋇與鈣同時被滴定，造成結(jié)果偏高。考慮到本實驗室很少接收含鋇螢石試樣，故采用鹽酸-硼酸分解試樣。如鋇含量較高，可在分取濾液之后加幾滴硫酸沉淀分離鋇元素。

圖1 不同質(zhì)量濃度槐米堿提酸沉提取物清除DPPH·的性能

圖2 不同質(zhì)量濃度槐米乙醇回流提取物清除DPPH·的性能

試驗發(fā)現(xiàn)，在清除劑加入5min內(nèi)，溶液顏色立刻變淺，吸光度迅速下降，此后顏色變化逐漸趨于平緩，30min后吸光度基本保持不變。

圖3 不同質(zhì)量濃度槐米超聲波輔助提取物清除DPPH·的性能

由圖1～圖3可知，槐米天然抗氧化劑具備捕獲DPPH·的能力，其捕獲DPPH·的能力與抗氧化劑的用量均呈量效關(guān)系，提取物對DPPH·的清除能力隨槐米質(zhì)量濃度的增加呈上升趨勢，且其在0～0.5mg/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈直線上升趨勢。粗提物的清除能力隨槐米質(zhì)量濃度的增加而增大，這是由于蘆丁含量增加，其活潑氫的數(shù)目增加。

當槐米堿提酸沉提取物質(zhì)量濃度為0.04mg/mL時，其清除能力達到63%，根據(jù)圖1可得提取物的IC50為0.012mg/mL；當槐米乙醇回流提取物質(zhì)量濃度為0.04mg/mL時，其清除能力達到55%，根據(jù)圖2可得提取物的IC50為0.029mg/mL；當槐米超聲波輔助提取物質(zhì)量濃度為0.04mg/mL時，其清除能力達到57%，根據(jù)圖3可得提取物的IC50為0.021mg/mL。由此可得，槐米堿提酸沉提取物較乙醇回流提取物和超聲波輔助提取物有更好的清除DPPH·能力，即其抗氧化性能更好。

3.3 槐米提取物對豬油的抗氧化性能試驗

通過Rancimat儀測定抗氧化劑對豬油的誘導(dǎo)時間，通過對誘導(dǎo)時間的比較可以得出不同抗氧化劑的抗氧化性能。

3.3.1 槐米提取物和其他抗氧化劑抗氧化性能的比較

通過Rancimat儀測定質(zhì)量分數(shù)為0.02%的抗氧化劑對豬油的誘導(dǎo)時間，通過對誘導(dǎo)時間的比較可以得出不同抗氧化劑的抗氧化性能。

不同槐米提取物和其他抗氧化劑抗氧化性能的比較見表2。

表2 不同槐米提取物和其他抗氧化劑抗氧化性能的比較

由表2可知，同樣0.02%質(zhì)量分數(shù)的不同提取方法制得提取物的抗氧化性能順序為堿提酸沉提取物＞超聲波輔助提取物＞乙醇回流提取物，這與3.2中其清除自由基性能強弱的順序相同。雖然超聲波輔助提取物的蘆丁含量比較低，但是其抗氧化性能較乙醇回流法要強，這很可能是由于超聲波的空化效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等物理作用，以及試驗中對酸沉條件的控制沒有把握好，而使部分的蘆丁水解為槲皮素。

不同種類抗氧化劑的抗氧化能力強弱順序依次為TBHQ＞BHA＞BHT＞堿提酸沉提取物＞超聲波輔助提取物＞茶多酚＞L-抗壞血酸＞乙醇回流提取物；同時可以看出在質(zhì)量分數(shù)相同的情況下，槐米提取物的抗氧化性能只比茶多酚和L-抗壞血酸稍強，同合成抗氧化劑（如BHT，TBHQ等）比較還有一定的差距。

3.3.2 不同質(zhì)量分數(shù)槐米提取物抗氧化性能的比較

不同質(zhì)量分數(shù)堿提酸沉提取物對豬油的誘導(dǎo)時間見表3，不同質(zhì)量分數(shù)超聲波輔助提取物對豬油的誘導(dǎo)時間見表4，不同質(zhì)量分數(shù)乙醇回流提取物對豬油的誘導(dǎo)時間見表5。

表3 不同質(zhì)量分數(shù)堿提酸沉提取物對豬油的誘導(dǎo)時間

表4 不同質(zhì)量分數(shù)超聲波輔助提取物對豬油的誘導(dǎo)時間

由表3～表5可知，隨著槐米提取物質(zhì)量分數(shù)的增加，豬油的誘導(dǎo)時間增加，槐米提取物對豬油的抗氧化能力有一定量效關(guān)系，隨著質(zhì)量分數(shù)的增大，其抗氧化能力加強。這是由于蘆丁是酚類物質(zhì)，隨著其質(zhì)量分數(shù)增加，能提供更多的活潑氫，因此其抗氧化性能增強；而且同樣質(zhì)量分數(shù)堿提酸沉提取物較超聲波輔助提取物、乙醇回流提取物的誘導(dǎo)時間更長，再次說明堿提酸沉提取物的抗氧化性能比超聲波輔助提取物、乙醇回流提取物要強。當槐米堿提酸沉提取物的質(zhì)量分數(shù)達到0.06%時，其抗氧化性能與0.02%的BHT相當。

表5 不同質(zhì)量分數(shù)乙醇回流提取物對豬油的誘導(dǎo)時間

4 結(jié)論

綜上所述，采用堿提酸沉法制得的槐米粗提物中蘆丁含量較高，其對豬油的抗氧化性能隨著其在豬油中質(zhì)量分數(shù)的增加而增加，當增至0.06%時，其抗氧化性能同合成抗氧化劑BHT相當。

[1]崔永明，余龍江，敖明章，等.甘草總黃酮對油脂抗氧化作用研究[J].食品科學(xué)，2007（11）：119-121.

[2]馬國剛，王建中.槐米蘆丁提取技術(shù)研究[J].中國野生植物資源，2007（12）：5-8.

[3]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（2005版一部）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：203-254.

[4]龔盛昭，何遠倫.從槐米中提取蘆丁的研究[J].中國資源綜合利用，2003（1）：22-24.

[5]邊軍昌，楊靜，趙慧茹，等.槐米中蕓香苷的幾種提取工藝比較[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2009（8）：37-38.◇

StudyoftheAntioxidationResistanceoftheExtractof SophorajaponicaagainstOilOxidation

XUPeng，HANXiaoshuang，WANGHaibo
（YishuiCountyFoodandDrugAdministration，Linyi，Shandong276400，China）

Sophorajaponicariceisrichinrutinandotherantioxidants，theexperimentstudiestheextractrutinsubstancesand antioxidantpropertiesinSophorajaponicarice.Bydetectionofrutincanknownthatalkalineextractionandacidprecipitation methodextractsobtainedinthebudofrutinishigher，thepercentageofrutincontentis66.48%，crudeextractyieldis 9.14%，extractionofrutinis29.26%；ExtractionhasstrongperformanceonDPPH·，themedianinhibitoryconcentration（IC50）is0.012mg/mL.MeasuredbyRancimattheantioxidantpropertiesoflardthatextractswithotherantioxidants，theantioxidantpropertiesofstrengthintheorderTBHQ＞BHA＞BHT＞extractalkaliextractionandacidprecipitation＞TP＞L-ascorbic acid＞ethanolextract.Bybudofdifferentconcentrationsoftheantioxidantpropertiesofextractsfromknownexperimental，extractsofdifferentconcentrationsoflardbudoftheantioxidantactivityrelationshipofacertainamount.TheantioxidantpropertiesisconsiderablewithsyntheticantioxidantBHTunderacertainconcentration.

Sophorajaponica；rutin；antioxidationresistance；DPPH·

TS202.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.04.034

1671-9646（2017）04b-0019-04

2017-03-23

徐鵬（1988—），男，本科，助理工程師，研究方向新資源食品開發(fā)與利用。