無花果中總黃酮和粗多糖同步提取工藝研究

江 丹，陳志元，劉晶晶，李 強，袁詠紅

（勁牌持正堂藥業有限公司，中藥保健食品質量與安全湖北省重點實驗室，湖北黃石435100）

無花果（Ficus caricaL.）系桑科落葉小喬木，原產于地中海東部地區和南部阿拉伯地區[1-2]，是人類最早栽培的古老樹種，以庭院栽種居多，無花果既可食用，也可作藥用[3]。全球總產量每年為114萬t，土耳其在生產上排名第一，約30萬t[4]。現在我國種植總面積約為3 khm2，主要分布在新疆、江蘇、浙江、福建、山東、上海、四川、陜西、甘肅等省區。雖然無花果栽培歷史悠久，但是對其果實藥用價值，尤其是干果的綜合開發利用研究還比較少，因此無花果被列入亟待開發的第三代水果范疇，有較大的研究價值[5]。無花果的化學成分主要有多糖、黃酮、酚類化合物、揮發油、花青素等，其抗腫瘤、提高免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抗炎、抗疲勞等功能已被大量研究證實[6]。以總黃酮和粗多糖為指標，研究無花果的提取工藝，為醬酒等健康白酒的使用提供基礎。

1 材料與儀器

1.1 儀器與設備

調節式手動式中藥切片機，溫嶺市林大機械有限公司產品；AB135-S型電子天平，梅特勒-托利多公司產品；FA2004型電子天平，上海精密科學儀器有限公司產品；TU-1901型紫外可見分光光度計，北京普析通用有限公司產品；DZKW-D-1型電熱恒溫水浴鍋，北京市永光明醫療儀器有限公司產品；SK8200LHC型超聲提取器，上海科導超聲儀器有限公司產品；旋轉蒸發儀，EYELA東京理化器械株式會社產品；濾紙，撫順市民政濾紙廠提供；旋蒸瓶、三角錐形瓶、圓底燒瓶、10 mL比色管、容量瓶（25 mL，10 mL）、移液槍等。

1.2 材料與試劑

無花果干果，亳州統貨；蘆丁標準品、D-無水葡萄糖標準品，中國食品藥品檢定研究院提供；95%乙醇，食品級；超純水，公司超純水系統生產；甲醇、乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、濃硫酸、重蒸苯酚，均為分析純。

2 試驗方法

2.1 無花果總黃酮和粗多糖的提取

將無花果干果切片后，取30 g加入40%乙醇在90℃下加熱回流提取2次，2 h/次，提取結束后，用濾紙過濾，收集并合并2次提取液，測量體積，分別測定總黃酮和粗多糖的含量，計算無花果總黃酮和粗多糖提取率。

2.2 無花果總黃酮和粗多糖的測定及提取率計算

總黃酮測定采用硝酸鋁顯色法，粗多糖的測定采用苯酚-硫酸法[6]。

2.3 單因素試驗設計

分別對無花果提取過程中的料液比、提取溶劑、提取溫度和提取時間進行單因素試驗設計，各因素設計3個水平以上不等。

試驗因素水平設計見表1。

表1 試驗因素水平設計

2.4 正交試驗設計

在單因素試驗基礎上，設計了四因素三水平正交試驗。

正交試驗因素水平編碼見表2。

3 結果與分析

3.1 無花果總黃酮和粗多糖提取率單因素試驗結果

3.1.1 提取溶劑對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各8份，分別加入300 mL水、體積分數為10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%的乙醇，在90℃下水浴加熱回流提取2次，2 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮和粗多糖提取率。

表2 正交試驗因素水平編碼

提取溶劑對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖1。

圖1 提取溶劑對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

由圖1可知，無花果總黃酮在70%乙醇中提取率達到最大值，無花果粗多糖在水中提取率達到最大值。若要提取無花果中2種有效成分，根據圖1中2條曲線趨勢，選取提取溶劑為70%乙醇。

3.1.2 料液比對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各5份，分別加入40%乙醇240，300，360，450，600 mL，90℃下水浴加熱回流提取2次，2 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮提取率和粗多糖提取率。

料液比對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖2。

由圖2可知，隨著料液比增加，無花果總黃酮和粗多糖提取率呈上升趨勢，從料液比1∶8（g∶mL）到1∶10（g∶mL）時，總黃酮提取率和粗多糖提取率顯著增加，主要是因為料液比過低，無花果切片無法完全溶于溶劑中，不利于總黃酮和粗多糖的提取；料液比在1∶10（g∶mL）以上時，總黃酮和粗多糖提取率下降后緩慢增加，考慮總黃酮和粗多糖提取后續工序中需要進行濃縮，為減少生產成本，選擇料液比為1∶10（g∶mL）。

圖2 料液比對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

3.1.3 提取溫度對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各5份，加入300 mL的40%乙醇分別在50，60，70，80，90℃下水浴加熱回流提取2次，2 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮和粗多糖提取率。

提取溫度對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖3。

圖3 提取溫度對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

由圖3可知，隨著提取溫度的逐漸升高，無花果總黃酮和粗多糖的提取率也隨著升高，當提取溫度升到90℃時，總黃酮和粗多糖的提取率達到最大值，這主要是由于在一定的范圍內隨提取溫度的升高，有利于總黃酮和粗多糖的溶出，低于此溫度范圍提取效果就不是很明顯，因此選擇提取溫度為90℃。

3.1.4 提取時間對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

稱取30 g的無花果切片各3份，加入300 mL的40%乙醇在90℃下水浴加熱回流提取2次，分別提取1，2，3 h/次，用濾紙過濾，收集并合并提取液，測定總黃酮提取率和粗多糖提取率。

提取時間對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響見圖4。

圖4 提取時間對無花果總黃酮提取率和粗多糖提取率的影響

由圖4可知，提取率在2 h時達到最大值，延長浸提時間，提取率緩慢下降，可能是由于浸提時間過長對總黃酮和粗多糖造成損失。因此，選取提取時間為2 h。

3.2 正交試驗結果

3.2.1 正交試驗模型與顯著性檢驗

按照正交試驗設計方法進行試驗分析。

正交試驗設計與結果見表3，無花果總黃酮提取正交試驗效應曲線見圖5，無花果粗多糖提取率正交試驗效應曲線見圖6。

表3 正交試驗設計與結果

圖5 無花果總黃酮提取正交試驗效應曲線

圖6 無花果粗多糖提取率正交試驗效應曲線

對表3、圖4和圖5中總黃酮和粗多糖提取率的影響結果分析，總黃酮提取影響大小為提取溶劑>料液比>提取時間>提取溫度；粗多糖影響大小為提取時間>提取溶劑>提取溫度>料液比。無花果總黃酮最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），70%乙醇，85℃下提取2次，1.5 h/次；無花果粗多糖最佳提取條件為料液比1∶10（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次。綜合無花果總黃酮和粗多糖的最佳提取條件，從生產成本等因素考慮，確定無花果最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次。

3.2.2 設計驗證

為了檢驗正交設計試驗的可行性，以得到的無花果總黃酮和粗多糖最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次進行驗證。3次平行得到的實際總黃酮提取率均值為0.425 3%，粗多糖提取率均值為63.340 9%。因此，該設計方法得到的無花果總黃酮和粗多糖提取條件合理有效。

4 結論

（1）在單因素試驗基礎上，正交試驗設計無花果總黃酮和粗多糖提取參數，確定最佳提取條件。結果表明，提取溶劑、料液比、提取溫度和提取時間對總黃酮和粗多糖的提取率有顯著的交互作用。各因素對總黃酮提取率的影響次序為提取溶劑>料液比>提取時間>提取溫度，各因素對粗多糖提取率的影響次序為提取時間>提取溶劑>提取溫度>料液比。

（2）根據效應曲線圖結果及驗證結果表明，該正交設計試驗得到的無花果總黃酮和粗多糖的最佳提取條件為料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次；總黃酮和粗多糖的實際提取率為0.425 3%和63.340 9%，含量分別為0.653 3%和97.289 5%。