响应面法优化山楂叶中黄酮提取工艺_周海旭

2． 2 液料比对黄酮提取量的影响 由图 2 可知，在一定范围内，黄酮提取量随液
料比的增大而呈上升趋势，但液料比增大到一定程 度后，黄酮提取量逐渐趋于饱和． 因此选择液料比 在 40∶ 1 左右比较适宜． 2． 3 乙醇体积分数对黄酮提取量的影响
由图 3 可知，随着乙醇体积分数的提高，黄酮 的提取量逐渐增大． 当乙醇体积分数达到 70% 时， 黄酮的提取量最高． 超过该体积分数后，黄酮的提
Xinxiang 453003，China）
Abstract： To optimize the process for flavnonoids extraction from Hawthorn leaves，a series of singlefactor experiments were conducted to investigate the effects of ethanol concentration，extraction time and temperature，and liquid-to-solid ratio on flavnonoids yield． And response surface analysis experiments were conducted by using the design-expert 7 software． The optimal extraction conditions were found as follows： ethanol concentration of 65% and liquid-to-solid ratio of 42∶ 1 for an extraction time of 60 min at 70 ℃ ． Under the conditions，the yield of flavonoids was 7． 44 mg·g － 1 ． Key words： hawthorn leaves； flavonoid； response surface methodology； process optimization
714
河南农业大学学报
第 45 卷
取量反而下降，所以选择乙醇体积分数 70% 左右 比较适宜．
的响应面分析图上可以分析出它们之间的相互作 用［10］，各因素间交互作用的响应面图见图 5．
2． 4 提取温度对黄酮提取量的影响 由图 4 可知，随浸提温度的升高，黄酮提取量
逐渐增加． 当浸提温度超过 70 ℃ 时达到最大值，随 后呈下降趋势． 因此选择提取温度在 70 ℃ 左右比 较适宜．
表 2 山楂叶中黄酮提取响应面试验设计及结果 Table 2 Response surface design arrangement and
experimental results for flavonoids extraction from hawthorn
试验号 No． of Experments
ZHOU Hai-xu1 ，GAO Han2 ，QU Liang-miao2 ，LI Zhong-hai1 （ 1． College of Food Science and Engineering，Central South University of Forest0004，China； 2． School of Food Science，Henan Institute of Science and Technology，
山楂为蔷薇科山楂属（ Crataegus L． ） 植物，其 叶片中含有的黄酮类化合物具有降压、降血脂、软 化血管、增加冠状动脉流量、助消化等药理作用． 随 着人们健康观念的更新以及对黄酮类化合物生物 活性的认识，其开发利用已成为目前的一个研究热 点［1］． 黄酮类化合物的来源广泛存在于多种天然 植物中，现主要从银杏叶、葛根等天然植物中提取
工艺条件为： 乙醇体积分数 65% ，提取温度 70 ℃ ，提取时间 60 min，料液比 42∶ 1，此条件下黄酮提取量为 7． 44 mg·g － 1 ．
关键词： 山楂叶； 黄酮； 响应面分析； 工艺优化
中图分类号： TS202
文献标志码： A
Optimization of flavonoids extraction from hawthorn leaves by response surface methodology
山楂叶黄酮提取量 / （ mg · g － 1 ） = （ 40 × C × 10 － 3 / 山楂叶重量） × 100% 1． 3 单因素试验 1． 3． 1 提取时间对黄酮提取量的影响 准确称取 1． 00 g 山楂叶粉 5 份，分别置于 100 mL 圆底烧瓶 中，液料比为 30 ∶ 1，加入 25 mL 体积分数 60% 乙 醇． 于 60 ℃ 条 件 下 分 别 提 取 50，60，70，80 和 90 min． 1． 3． 2 液料比对黄酮提取量的影响 准确称取 1． 00 g 山楂叶粉 5 份，分别置于 100 mL 圆底烧瓶中． 分别加入液料比为 10∶ 1，20∶ 1，30∶ 1，40∶ 1，50∶ 1 的体 积分数 60% 乙醇 60 ℃ 条件下回流提取 60 min．
713
1 材料与方法
1． 1 材料和仪器 材料： 冷冻干燥山楂叶，产于新乡． 药品： 芦丁、体积分数 95% 乙醇、亚硝酸钠、硝
酸铝、氢氧化钠等均为分析纯． 仪器： 可 见 分 光 光 度 计 WFJ7200 型，尤 尼 柯
（ 上海） 仪器有限公司； 恒温水浴锅 HH-4，金坛市 杰瑞 尔 电 器 有 限 公 司； 循 环 水 式 真 空 泵 SHZ-D （ Ⅲ） ，巩义市予华仪器有 限 责 任 公 司； 电 子 天 平 HZT-A500，福州华态科学仪器有限公司． 1． 2 试验方法 1． 2． 1 标准品溶液的制备 精密量取在 120 ℃ 干 燥至恒重的芦丁标准品 20 mg，加一定量的体积分 数 60% 乙醇溶解，放冷，完全转入 100 mL 容量瓶 中，用体积分数 60% 乙醇定容至刻度，即得 0． 2 g· L － 1 的标准品溶液［4，5］． 1． 2． 2 芦丁标准曲线的测定 取 1． 2． 1 中的标准 品溶液 0，2，4，6，8，10，12 mL 分别置于 50 mL 比色 管中，加质量分数 5% 亚硝酸钠溶液 1 mL 摇匀，放 置 6 min； 加质量分数 10% 硝酸铝溶液 1 mL，摇匀， 放置 6 min； 加质量分数 4% 氢氧化钠试液 10 mL， 再加体积分数 60% 乙醇至 25 mL，摇匀，放 置 15 min，于 510 nm 处比色测定吸光度，以吸光度为纵 坐标，芦丁含量为横坐标做标准曲线［6］． 1． 2． 3 山楂叶中总黄酮含量的测定方法 准确称 量 1． 00 g 山楂叶粉末置于锥形瓶中，在一定温度 下用乙醇提取一段时间后，抽滤； 将滤液用体积分 数 60% 乙醇定容至 100 mL 容量瓶中，摇匀，作为 待测液； 取 2． 50 mL 待测液按 1． 2． 2 所述方法，测 定吸光度． 根据回归方程，由吸光度计算出被测液 中黄酮含量 C，然后由 C 计算出山楂片中总黄酮的 含量［7，8］．
表 1 山楂叶中黄酮提取响应面试验因素与水平 Table 1 Factors and levels in response surface design
for flavonoids extraction from hawthorn
水平 Level －1
0 1
A/% 60 70 80
因素 Factor B/℃ 60 70 80
图 4 提取温度对黄酮提取量的影响 Fig． 4 Effects of extraction temperature on flavonoids yield
2． 5 山楂叶黄酮提取响应面法优化分析 响应面试验共有 17 个试验点，其中 12 个析因
点，5 个中心点，设计及结果见表 2． 采用响应面分 析法分析试验结果，得到以黄酮提取量为响应值的 回归方程为：
周海旭1 ，高 晗2 ，曲良苗2 ，李忠海1
（ 1． 中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南 长沙 410001； 2． 河南科技学院食品学院，河南 新乡 453003）
摘要： 为确定山楂叶中总黄酮的最佳提取工艺，选取乙醇体积分数、提取时间、提取温度、料液比 4 个影响提取效
果的因素进行单因素试验，并利用 Design-Expert 7 进行响应面分析试验． 结果表明，山楂叶中总黄酮的最佳提取
收稿日期： 2011 － 09 － 12 基金项目： 国家科技部星火计划项目（ 2004EA750044） 作者简介： 周海旭，1987 年生，女，河南中牟人，硕士研究生，主要从事食品科学研究． 通讯作者： 高 晗，1968 年生，男，河南杞县人，副教授，硕士．
第6 期
周海旭等： 响应面法优化山楂叶中黄酮提取工艺
第 45 卷 第 6 期 2011 年 12 月
河南农业大学学报 Journal of Henan Agricultural University
Vol． 45 No． 6 Dec． 2011
文章编号： 1000 － 2340（ 2011） 06 － 0712 － 04
响应面法优化山楂叶中黄酮提取工艺
1． 3． 3 乙醇体积分数对黄酮提取量的影响 准确 称取 1． 00 g 山楂叶粉 5 份，分别置于 100 mL 圆底 烧瓶中，液料比为 40∶ 1，分别加入 25 mL 体积分数 为 50% ，60% ，70% ，80% 和 90% 的 乙 醇 溶 液，60 ℃ 条件下回流提取 60 min． 1． 3． 4 提取温度对黄酮提取量的影响 准确称取 1． 00 g 山楂叶粉 5 份，分别置于 100 mL 圆底烧瓶 中，液料比为 40 ∶ 1，用体积分数 70% 乙醇分别在 40，50，60，70 和 80 ℃ 条件下提取 60 min． 1． 3． 5 响应面法优化试验 本试验采用 DesignExpert 7． 1． 6 软件中的中心组合试验（ Central composite design，CCD） 设计原理设计响应面试验［9］． 根据单因素试验结果，选取乙醇体积分数 A、提取 温度 B 和液料比 C 3 个因素作为试验因素，以黄酮 提取量为响应值． 试验因素及水平见表 1．