溶液浸提法提取川紅橘皮黃酮研究

朱 琦 劉俊華 謝云龍

溶液浸提法提取川紅橘皮黃酮研究

朱 琦 劉俊華 謝云龍

（浙江師范大學行知學院，浙江 金華 321004）

文章采用乙醇水溶液浸提川紅橘皮黃酮類物質，研究了乙醇水溶液濃度、浸提溫度、液料比、浸提時間對川紅橘皮黃酮得率的影響；同時，比較了新川紅橘皮與三年陳川紅橘皮黃酮得率。實驗結果表明，浸提川紅橘皮黃酮類化合物最佳工藝條件為乙醇水溶液濃度50 %，浸提溫度80℃，液料比40∶1 mL/g，浸提時間60 min，最佳工藝條件下新制川紅橘陳皮黃酮得率為6.232 mg/g；三年制川紅橘陳皮黃酮含量8.384 mg/g。

川紅橘皮；黃酮類化合物；溶液浸提

引言

柑橘屬蕓香科、柑橘樹植物，分布在熱帶與亞熱帶地區，分為枳屬、柑橘屬、金柑屬等。我國柑橘資源豐富，2021年我國柑橘種植面積約278萬公頃，產量約5400萬噸。柑橘果皮富含果膠、黃酮類、膳食纖維、柑橘精油等。橘皮如藥，以陳為佳，故名陳皮[1]。陳皮中黃酮類化合物含量較高，其中川陳皮黃酮類為其他柑橘類水果5倍～20倍，為提取黃酮首選原料。

黃酮類物質泛指由兩個苯環（A環和B環）通過三個碳鏈相互連接而成的一系列化合物（C6-C3-C6）。根據中央三碳氧化程度、B環連接位置以及三碳鏈是否構成環狀等特點，可將天然黃酮類化合物分為黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮類、二氫黃酮醇類、花色素類[2]等。

黃酮類化合物具有多種生理功能，如降血糖[3]、降血脂[4]、促消化[5]等，故黃酮類化合物廣泛應用于醫藥、化妝品、食品等領域。柑橘類黃酮抗氧化活性高，清除自由基能力較強，抑制脂質氧化，并具有協同提升抗壞血酸抗氧化能力[6]。另有研究表明，柑橘中類黃酮能夠清除亞硝酸鹽[7]。

本文采用乙醇水溶液浸提法從橘皮中提取黃酮，先常溫浸泡半小時，以期更高效提取川黃酮類物質。擬設計四個影響黃酮提取效果單因素實驗，以確定黃酮最佳提取工藝，并將新制川紅橘皮與三年制川紅橘皮黃酮含量進行比較，以探究陳皮貯藏年限對黃酮含量影響。

1 原材料與儀器設備

1.1 橘皮原料和試劑

新制川紅橘皮、三年制川紅橘皮（產自四川省資中縣）。

蘆丁標準品（純度≥98%）（合肥博美生物科技有限責任公司）；無水乙醇（分析純）（浙江漢諾化工科技有限公司）；亞硝酸鈉（分析純）（杭州高晶精細化工有限公司）；硝酸鋁（九水合物，分析純）（上海麥克林生化科技有限公司）；氫氧化鈉（分析純）（天津市鼎盛鑫化工有限公司）。

1.2 儀器設備

雙光束紫外可見分光光度計（TU-1901）（北京普析通用儀器有限責任公司）；水浴鍋（WB-2000）（杭州庚雨儀器有限公司）；循環水式多用真空泵（SHB-Ⅲ）（杭州庚雨儀器有限公司）；旋轉蒸發儀（R-1001VN）（鄭州長城科工貿有限公司）；集熱式恒溫磁力攪拌浴（HWVCL-1）（鄭州長城科工貿有限公司）；分析天平（FA2104A）（上海精天電子儀器有限公司）；粉碎機（SMF2002）（浙江紹興蘇泊爾家居用品有限公司）。

2 試驗方法

2.1 原料預處理

將新制川紅橘皮或三年制川紅橘皮使用粉碎機高速攪拌5 s左右，粉碎為粒徑約2 mm的大小顆粒備用。

2.2 蘆丁標準曲線溶液配制

0.4360 mg/mL蘆丁標準溶液配制：用電子分析天平稱取10.90 mg蘆丁標準品，加入濃度75%的乙醇水溶液，振搖至完成溶解，再轉移到規格為25 mL的容量瓶內，向該容量瓶加入濃度75%的乙醇水溶液，定容至25 mL，完成對0.4360 mg/mL蘆丁標準溶液的配制。

分別吸取蘆丁標準溶液0 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、4.00 mL移入0號至6號容量瓶內，先加入75%乙醇溶液以補足至5 mL，搖勻；再加入1 mL濃度5%亞硝酸鈉水溶液，左右搖勻后靜置6 min；加入1 mL濃度10%硝酸鋁水溶液，搖勻靜置6 min；加入10 mL濃度4%氫氧化鈉水溶液。最后再加入濃度為75%乙醇水溶定容至25 mL，搖勻并靜置15 min；以0號溶液為參比，于1 cm比色皿中，在504 nm波長紫外可見分光光度計完成對1～6號溶液吸光度的測定工作。繪制蘆丁標準曲線如圖1所示。

圖1 蘆丁標準曲線

2.3 黃酮得率測定

用移液管取1 mL待測試液，按照標準曲線指標操作步驟于504 nm波長測吸光度，重復測三次。據蘆丁標準曲線線性回歸得到的回歸方程得到相對應的黃酮含量，再根據以下公式計算得到相應黃酮得率。

2.4 單因素實驗

2.4.1 乙醇水溶液濃度對黃酮提取的影響

準確稱取2.00 g新制川紅橘皮各5份，將其放入250 mL三頸燒瓶內，分別加入濃度為30%、50%、60%、70%、90%乙醇水溶液，于室溫下浸泡30 min，再水浴70℃加熱浸提60 min。分別測不同乙醇濃度浸提所得紅橘皮黃酮提取率。

2.4.2 浸提溫度對黃酮提取的影響

準確稱取2.00 g新制川紅橘皮各5份于250 mL三頸燒瓶中，均加入90 mL 50%乙醇水溶液，于室溫浸泡30 min，再分別于50℃、60℃、70℃、80℃、90℃水浴浸提60 min。分別測不同浸提溫度所得紅橘皮黃酮提取率。

2.4.3 液料比對黃酮提取的影響

準確稱取2.00 g新制川紅橘皮各5份于250 mL三頸燒瓶中，加入50%乙醇水溶液各60 mL、70 mL、80 mL、90 mL、100 mL，使相應液料比分別為30 mL/g、35 mL/g、40 mL/g、45 mL/g、50 mL/g。均于室溫下浸泡30 min，再70 ℃水浴浸提60 min。分別測不同料液比所得紅橘皮黃酮提取率。

2.4.4 浸提時間對黃酮提取的影響

準確稱取2 g新制川紅橘皮各5份于250 mL三頸燒瓶，分別加入80 mL 50%乙醇水溶液，于室溫下浸泡30 min，再70℃水浴分別浸提30 min、60 min、75 min、90 min、100 min。分別測不同浸提時間所得紅橘皮黃酮提取率。

2.5 不同年份川紅橘皮黃酮含量對比實驗

準確稱取新制川紅橘皮和三年制川紅橘皮各2 g于兩個250 mL三頸燒瓶，先室溫浸泡30 min，采用單因素實驗所得最佳條件浸提提黃酮，測不同年份川紅橘皮中總黃酮得率。

3 結果與分析

3.1 單因素實驗結果分析

3.1.1 乙醇水溶液濃度對黃酮提取得率影響

乙醇水溶液濃度對川紅橘皮黃酮提取得率影響如圖2所示。

（浸提溫度70℃、浸提時間60 min、液料比45∶1 mL/g）

實驗結果表明，乙醇水溶液濃度為50%，黃酮得率能達6.645 mg/g；當乙醇水溶液濃度低于50%，黃酮得率會隨乙醇溶液濃度加大而增加；若乙醇濃度高于50%，黃酮得率隨乙醇溶液濃度加大而降低。由此說明利用乙醇水溶液浸提提取川紅橘皮黃酮最適乙醇水溶液濃度為50%。

乙醇水溶液濃度在30%～90%范圍內，川紅橘皮黃酮得率最大值和最小值相3.038 mg/g，川紅橘皮黃酮得率受乙醇濃度影響較大。這可能是因為在過低濃度的乙醇水溶液下，黃酮沒有完全溶解出來；若乙醇水溶液濃度過高，某些醇溶性雜質、色素等溶出增加，導致黃酮溶出量降低，其得率隨之減少。另外，乙醇水溶液濃度不同，極性不同，與黃酮類化合物相容性不同，而50%乙醇水溶液極性與黃酮類化合物相容性好，故乙醇水溶液濃度為50%時黃酮得率最高。

3.1.2 溫度對黃酮提取的影響

浸提溫度對川紅橘皮黃酮提取得率的影響見圖3。

（乙醇水溶液濃度50%、浸提時間60 min、液料比40∶1 mL/g）

由圖3可知，當溫度低于80 ℃，黃酮得率隨浸提溫度升高而增大；當溫度高于80 ℃后，黃酮得率趨于穩定；80 ℃時黃酮得率可達最大6.494 mg/g。由此可得80℃為提取川紅橘皮黃酮適宜浸提溫度。川紅橘皮黃酮得率最大值和最小值相差1.436 mg/g，溫度對川紅橘皮黃酮得率影響較大。較高浸提溫度有利于黃酮類物質從川紅橘皮細胞內轉移至乙醇水溶液中，故黃酮溶出量增大。

3.1.3 液料比對黃酮提取的影響

液料比對川紅橘皮黃酮提取得率影響如圖4所示。

（乙醇水溶液濃度50%、浸提溫度70℃、浸提時間60 min）

由圖5可知，隨著液料比增大，黃酮得率先增大后出現小幅波動，液料比為40 mL/g時達到最大6.263 mg/g。液料比介于40 mL/g～50 mL/g間黃酮得率出現小幅波動，僅相差0.074 mg/g，差距不大，可視為趨于平穩。由此可得40 mL/g為川紅橘皮黃酮提取最佳液料比。

當液料比在30∶1 mL/g～50∶1 mL/g間，川紅橘皮黃酮得率最大值和最小值相差0.926 mg/g，變幅為17.35%，由此可見黃酮得率受液料比影響相對較小。這是因為乙醇與黃酮類物質的結合是一個物理過程，當原材料質量不變、乙醇水溶液體積逐漸增大時，川紅橘皮中黃酮類化合物與乙醇水溶液接觸機會相應增多，當液料比大到一定程度后，溶出黃酮類量與橘皮中殘留黃酮類量處于動態平衡，再增大液料比，黃酮類化合物浸出量變化不明顯。

3.1.4 浸提時間對黃酮提取的影響

浸提時間對川紅橘皮黃酮提取得率影響如圖5所示。由圖5可知，黃酮得率隨浸提時間增加先增大后減小后，再小幅波動后趨于平衡，浸提時間為60 min時黃酮得率達到最大為6.352 mg/g。故選擇時長60 min作為川紅橘皮提取黃酮實驗的最佳浸提時間。

（乙醇水溶液濃度50%、浸提溫度70℃、液料比40∶1 mL/g）

當浸提時間在30 min～60 min區間，川紅橘皮黃酮得率增幅僅為3.33%，故川紅橘皮黃酮得率受浸提時間影響較小。這是因為隨著浸提時間增長，黃酮類化合物溶出量增多，黃酮得率上升；但時間過長，溶解在乙醇水溶液中醇溶性雜質量相應增多，導致其與黃酮化合物競爭溶出，使黃酮溶出量相對減少，導致黃酮得率下降。

通過單因素實驗可得出，采用乙醇水溶液從川紅橘皮中提取黃酮的最佳條件為，乙醇濃度50%，浸提溫度80 ℃，液料比40∶1 mL/g，浸提時間60 min。

3.2 儲藏年份對川紅橘皮黃酮含量影響

在上述新制川紅橘皮所確定的最優工藝條件下，即在乙醇濃度50%，浸提溫度80 ℃，液料比40∶1 mL/g，浸提時間60 min條件下，分別對新制川紅橘皮和三年制川紅橘皮進行提取黃酮類化合物并計算總黃酮含量，對比實驗結果如表1所示。

表1 不同年份川紅橘皮黃酮含量

由表1可知，新制川紅橘皮黃酮含量達6.232 mg/g，三年制川紅橘皮黃酮含量達8.384 mg/g。三年制川紅橘皮黃酮含量比新制川紅橘皮黃酮含量多出2.152 mg/g，說明陳皮儲藏時間延長有利于黃酮含量升高。這是因為隨著存放時間延長，陳皮中揮發油減少，黃酮類化合物含量增加。

4 結論

通過單因素實驗可得，從新橘皮中提取黃酮的最佳工藝條件為乙醇水溶液濃度50%，浸提溫度80 ℃，液料比40∶1 mL/g，浸提時間60 min，在該工藝條件下新制川紅橘陳皮黃酮得率為6.232 mg/g，略高于文獻值[8]。本文還進一步探討了新制川紅橘陳皮與三年制川紅橘陳皮黃酮含量比較研究，結果顯示新制川紅橘陳皮的黃酮含量為6.232 mg/g，三年制川紅橘陳皮的黃酮含量為8.384 mg/g，說明貯藏有利于提高橘皮黃酮類物質含量。

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Study on the Extraction of Flavonoids from Sichuan Red Orange Peel by Solution Extraction

In this paper, flavonoids from Sichuan red orange peel were extracted with ethanol aqueous solution. The effects of ethanol aqueous solution concentration, extraction temperature, liquid-solid ratio and extraction time on the yield of flavonoid from Sichuan red orange peel were studied; at the same time, the flavonoid yields of Sichuan red orange peel and three-year old Sichuan red orange peel were compared. The results showed that the optimum technological conditions for extracting flavonoid from Sichuan red orange peel were ethanol aqueous solution concentration of 50%, extraction temperature of 80℃, liquid material ratio of 40∶1 mL/g and extraction time of 60 min. Under the optimum technological conditions, the yield of flavonoid from Sichuan red orange peel was 6.232 mg/g; the flavone content of three-year old Sichuan red orange peel was 8.384 mg/g.

Sichuan red orange peel; flavonoid; solution extraction

TS2

A

1008-1151(2022)05-0042-03

2022-02-15

浙江省一流專業——應用化學專業資金資助。

朱琦（1999－），女，浙江師范大學行知學院學生，研究方向為天然產物提取分析。

劉俊華（1972－），女，浙江師范大學行知學院講師，碩士，研究方向為天然產物提取研究。