荔枝皮多酚提取工藝研究

周秋艷　唐方華　程杏安　林金鶯　鄭志鵬

摘要 通過單因素試驗與正交試驗研究荔枝皮多酚的最佳提取工藝。結果表明，荔枝皮多酚的最佳提取工藝如下：提取溫度70 ℃，乙醇濃度60%，料液比1∶7，第1次提取時間40 min，在此提取工藝條件下荔枝皮多酚提取物的平均得率為13.70%，荔枝皮多酚的平均含量為5.40%。

關鍵詞 荔枝皮多酚;提取工藝;正交試驗;多酚含量

中圖分類號 R284文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）21-0189-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.21.056

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Extraction Process of Polyphenols from Litchi Pericarp

ZHOU Qiuyan1，TANG Fanghua1，CHENG Xingan2 et al

（1.Extraction and Fermentation Laboratory of Nuspower Greatsun（Guangdong） Biotechnology Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong 510900;2.Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou，Guangdong 510550）

Abstract The extraction process of polyphenols from litchi pericarp was studied by using single factor experiment and orthogonal experiment.The results showed the optimal process parameters were as follows：extract temperature 70 °C，ethanol concentration 60%，solidliquid ratio of 1∶7，the first extraction time of 40? min.Under these extraction process parameters，the average yield of polyphenols extract from litchi pericarp was 13.70%，and the average content of polyphenols in litchi pericarp was 5.40%.

Key words Litchi pericarp polyphenols;Extraction process;Orthogonal experiment;Polyphenol content

基金項目 廣東省高校省級重大項目“荔枝廢棄物多酚提取及產品微膠囊化和功能性研究”;廣州市南博鄉村振興研究院農業生物資源精細化生產與綜合利用協同創新中心項目。

作者簡介 周秋艷（1988—），女，廣西柳州人，碩士，從事天然產物方面的研究。

收稿日期 2019-05-20

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）為無患子科荔枝屬常綠喬木植物的果實，在我國主要產地為廣東、廣西、福建、海南等。據報道，我國荔枝種植面積為53.33余萬hm2，年產量約200萬t[1]。目前人們對荔枝的研究主要在荔枝保鮮貯藏技術方面[2-3]，對荔枝加工也進行了一些研究，但主要集中在荔枝果肉的加工利用，加工的產品有荔枝干、荔枝飲料、荔枝罐頭、荔枝酒等[4-6]，但在荔枝加工過程中荔枝果皮、荔枝果核一般作為廢棄物而丟棄，降低了荔枝的綜合利用率，造成資源的極大浪費，還會污染環境。荔枝果皮、果肉和果核均含有多酚物質，為荔枝主要功能成分之一，據報道荔枝酚類物質具有抗氧化、降血糖、抗腫瘤等重要生物活性[7-11]。另外，多酚是高等植物的次級代謝產物，其結構復雜，具有多種功效，植物多酚類物質已被證實具有較強的抗氧化作用[12]，能有效預防高血脂、高血糖、心腦血管等慢性疾病[13]，還具有抵抗神經性疾病及降低癌癥風險等作用[14]，被廣泛應用于食品、藥品、營養保健等領域[15]。

筆者通過單因素試驗及正交試驗探索荔枝皮多酚類物質的最佳提取工藝，拓寬了荔枝資源的開發利用空間，提高了其綜合利用率，旨在為荔枝的深加工利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 原料和試劑

“淮枝”“糯米糍”“黑葉”“桂味”品種荔枝皮，取自廣州市從化區明珠市場的荔枝整果。

沒食子酸（中國食品藥品檢定研究院）、福林酚（中國食品藥品檢定研究院）、95%乙醇（分析純，天津市大茂化學試劑廠）、甲醇（分析純，天津市大茂化學試劑廠）、碳酸鈉（分析純，天津市大茂化學試劑廠）。

1.2 主要儀器與設備

DMF-10A多功能搖擺式粉碎機（浙江溫嶺市銘大藥材機械設備有限公司）、DMF-4B手提式高速中藥粉碎機（浙江溫嶺市銘大藥材機械設備有限公司）、2WAJ阿貝折射儀（上海儀電物理光學儀器有限公司）、LT-1002電子天平（常熟市天量儀器有限責任公司）、ATX224分析天平（島津制作所）、TD-5M離心機（山東博科科學儀器有限公司）、SP-752PC紫外分光光度計（上海光譜儀器有限公司）、5L旋轉蒸發器（上海大顏儀器設備有限公司）、EXRE-2002旋轉蒸發器（鞏義市宇翔儀器有限公司）、DHG-9240A電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）、DZF-6053真空干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）。

1.3 荔枝皮原料篩選

將4種品種荔枝“淮枝”“糯米糍”“黑葉”“桂味”的皮、果肉、核進行分離，冷藏保存，備用;測定荔枝皮多酚含量（按干重計），以多酚含量為考察指標，確定荔枝皮原料。

1.4 荔枝皮多酚提取工藝流程

新鮮荔枝皮60 ℃烘8 h、粉碎成粗粉→水或乙醇提取→提取液過300目，除渣→濾液經旋轉蒸發濃縮（60 ℃，-0.09～-0.03 MPa）→濃縮液干燥（60 ℃，-0.09～-0.03 MPa）。

1.5 沒食子酸標準曲線的繪制 準確稱取（0.110±0.010）g 沒食子酸，用蒸餾水溶解，然后定容至100 mL，即為沒食子酸標準儲備溶液。準確量取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL標準儲備溶液置于100 mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻，濃度分別為10、20、30、40、50 μg/mL，即為沒食子酸工作液。準確量取1.0 mL沒食子酸工作液置于刻度試管中，分別加入5.0 mL 10%福林酚試劑，搖勻，反應3～8 min，加入4.0? mL 7.5% Na2CO3溶液，加水定容至刻度、搖勻，室溫下放置60 min，于765 nm波長下使用紫外可見分光光度計測定吸光度（A），繪制標準曲線。空白用蒸餾水代替沒食子酸標準溶液。

1.6 多酚含量的檢測

稱取0.2 g荔枝皮提取物干粉置于10 mL離心管中，加入70 ℃預熱過的70%甲醇溶液5 mL，攪拌均勻，立即移入70 ℃水浴10 min，冷卻至室溫，3 500 r/min離心10 min，將上清液轉移至10 mL容量瓶。沉淀中再加入5 mL70%甲醇溶液，重復以上操作。合并提取液定容至10 mL，搖勻，再準確量取1.0 mL置于100 mL容量瓶中，搖勻，待測。空白用水代替樣品，其余操作同“1.4”。在765 nm波長下測定樣品吸光度，記錄并計算樣品提取物中多酚的含量。

1.7 荔枝皮多酚提取工藝優化

采用溶劑萃取法提取荔枝皮多酚。通過單因素試驗考察提取溫度、乙醇濃度、料液比、提取時間等因素對荔枝皮提取物多酚含量的影響。

在單因素試驗結果的基礎上，選取對荔枝皮提取物多酚含量影響較大的幾個因素，3個因素3個水平設計正交試驗，探究各提取條件對荔枝皮多酚含量的影響，通過正交試驗探討荔枝皮多酚的最佳提取工藝條件。

2 結果與分析

2.1 繪制沒食子酸的標準曲線

以沒食子酸濃度（μg/mL）為橫坐標，以吸光度（A）為縱坐標，繪制標準曲線。標準曲線方程為y=0.011 5x+0.005 4（R2=0.998 7），標準曲線如圖1所示。

2.2 荔枝皮原料篩選 測定淮枝、糯米糍、黑葉、桂味4種品種荔枝皮的多酚含量（按干重計），結果見圖2。由圖2可知，“淮枝”荔枝皮的多酚含量明顯高于其他3個品種，且市面上“淮枝”荔枝的價格較低，成本低，因此“淮枝”荔枝皮為該試驗最佳原料。

2.3 單因素試驗

2.3.1 不同提取溫度對荔枝皮多酚含量的影響。

準確稱取100 g干燥荔枝皮粉碎粗粉5份，置于恒溫水浴鍋中，提取溫度分別設為30、40、50、60、70 ℃，料液比1∶6（g∶mL），50%乙醇提取2次，第1次提取60 min，第2次提取60 min，不同提取溫度對多酚含量的影響見圖3。由圖3可知，隨著提取溫度的增加，多酚含量呈緩慢增長后降低的趨勢，最佳提取溫度為60 ℃。溫度升高能加快分子的運動速率，有利于提取溶劑進入荔枝皮組織的內部，加快多酚的溶出，但當達到一定濃度時，達到平衡后提取多酚量不再增加，其他雜質的溶出增加，多酚的含量會有所下降。

2.3.2 不同乙醇濃度對荔枝皮多酚含量的影響。

準確稱取100 g干燥荔枝皮粉碎粗粉5份，置于恒溫水浴鍋中，乙醇濃度分別設為0、20%、40%、60%、80%，料液比1∶6（g∶mL），提取溫度50 ℃，提取2次，第1次提取時間60 min，第2次提取時間60 min，不同乙醇濃度對多酚含量的影響見圖4。由圖4可知，隨著乙醇濃度的增加，多酚含量呈現先增后減的趨勢，60%乙醇為最佳提取溶劑。當乙醇濃度超過60%以后，隨著乙醇濃度的增加，多酚含量降低，這可能是因為脂溶性物質的溶出量也逐漸增大，雜質增多，干擾因素也隨之增加，從而使多酚含量有所減小。

2.3.3 不同料液比對荔枝皮多酚含量的影響。

準確稱取100 g干燥的荔枝皮粉碎粗粉5份，置于恒溫水浴鍋中，料液比分別設為1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10（g∶mL），提取溫度50 ℃，50%乙醇提取2次，第1次提取時間60 min，第2次提取時間60 min，不同料液比對多酚含量的影響見圖5。由圖5可知，多酚含量隨著料液比的增大而增加，最后趨于穩定。為節省提取溶劑的用量、降低成本，選擇1∶7作為最優料液比。

2.3.4 不同提取時間對荔枝皮多酚含量的影響。

準確稱取100 g干燥的荔枝皮粉碎粗粉5份，置于恒溫水浴鍋中，料液比1∶6（g∶mL），提取溫度50 ℃，50%乙醇提取2次，第1次提取時間分別設為20、40、60、80、100 min，第2次提取時間60 min，不同提取時間對多酚含量的影響見圖6。由圖6可知，隨著提取時間的增加，多酚含量呈現先增長后降低的趨勢，60 min為第1次提取最佳時間，長時間加熱提取可能會導致多酚不穩定、分解，多酚含量下降。

2.4 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，選取提取溫度、乙醇濃度、料液比和提取時間作為考察因素，每個因素擬定3個水平，以多酚含量為指標，進行L9（34）正交試驗，因素與水平設計見表1，結果見表2。由表2可知，各因素對多酚含量的影響從大到小依次為B、A、C、D，其中提取乙醇濃度的影響最大，而提取時間的影響最小。根據正交試驗結果和從能源方面的綜合分析可知，提取工藝的最佳組合為A3B3C1D2，即提取溫度70 ℃，提取乙醇濃度60%，料液比1∶7（g∶mL），第1次提取時間40 min。

2.5 驗證試驗

稱取3份經處理后的荔枝皮粗粉100 g，按照正交試驗確定的優選工藝條件下進行處理。測得荔枝皮多酚提取物得率分別為13.74%、13.49%和13.88%，平均值為13.70%，相對標準偏差（RSD）為1.44%;多酚含量分別為5.38%、5.51%和5.32%，平均值為5.40%，相對標準偏差（RSD）為1.80%，表明該提取工藝穩定、可行。

3 結論與討論

3.1 結論 該試驗通過對荔枝皮多酚的提取工藝進行研究，結果表明用溶劑浸提法提取荔枝皮多酚，提取溫度、乙醇濃度、料液比和提取時間都是影響荔枝皮多酚含量的重要因素。荔枝皮多酚提取的最優工藝如下：提取溫度70 ℃，乙醇濃度60%，料液比1∶7，第1次提取時間40 min，各因素對荔枝皮提取物多酚含量的影響從大到小依次為乙醇濃度、提取溫度、料液比、提取時間。

47卷21期周秋艷等 荔枝皮多酚提取工藝研究

3.2 討論

隨著荔枝種植面積的增大，荔枝產量的逐年增加，荔枝果皮作為荔枝深加工過程中產生的大宗量農廢產品未能得到充分利用。為了充分合理應用荔枝果皮，近年來人們逐漸對荔枝皮多酚提取工藝進行研究。喬小瑞等[16]研究了荔枝殼粗多酚的提取工藝，結果表明當料液比為13∶1，浸提體積分數為64%，浸提時間為78 min時，荔枝殼多酚提取率為5.92%。趙文華等[17]采用萃取法聯合超聲-微波輔助提取荔枝殼中的多酚物質，研究確定了多酚物質最佳提取工藝條件，液固比、乙醇濃度、提取溫度、提取時間分別為20%、60%、45 ℃、10 min，此最佳提取條件下多酚物質的提取得率為1.68%。該試驗研究荔枝皮多酚的提取工藝，結果表明荔枝皮多酚提取物得率為13.70%，荔枝皮多酚含量高達5.40%，顯示了工藝比較理想、可靠，下一步可對荔枝皮提取物多酚的穩定性及純化進行深入探究，并進一步考察工藝的穩定性，最后從藥理活性和最終劑型等方面進行深入考慮分析。

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