超声波辅助提取栀子花中多酚类物质工艺的优化_罗秋水

栀子(Gardenia jasminoides)是茜草科常绿灌 [1] 木 ，叶色翠绿，花色雪白，清香四溢。栀子花原 产我国中部，现在全国各地广泛栽培，尤以长江
流域及以南地区分布最广，是道路绿化、城市美 化、庭院香化的良好树种之一[2]。在中医临床应用 中，其果实具有清热、泻火、凉血之功效，栀子
*通讯作者 收稿日期：2012-05-21 基金项目：国家自然科学基金项目(31101294)。 作者简介：罗秋水(1977—)，男，江西樟树人，硕士，实验师，主要从事食品分析与安全检测方面的工作。
食品科技
2013年 第 38卷 第 01期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
提取物与应用
超声波辅助提取栀子花中多酚类 物质工艺的优化
罗秋水，林丽萍，汤凯洁*，周志娥，李 楠 (江西农业大学食品科学与工程学院，南昌 330045)
摘要 ： 目的 ： 探讨多酚类物质超声波辅助提取最佳工艺 。 方法 ： 采用超声波辅助提取栀子花 中的多酚类物质，在选取乙醇体积分数、超声时间、超声功率和料液比4个单因素试验的基础 上，再进行正交试验、极差分析、方差分析和多重比较。结论：栀子花中多酚类物质提取率的 最佳提取工艺条件为：料液比为1:20，超声波功率为150 W，乙醇体积分数为70%，超声时间为 30 min，此时提取率最大为6.905%。 关键词：栀子花；多酚类物质；超声波辅助法；提取率 中图分类号：R 284.2 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2013)01-0215-04
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式中：A为样品的吸光； m为样品质量，g。 1.2.3 超声波辅助提取单因素试验 1.2.3.1 超声时间的选择 准确称取一定量栀子花 粉末平行样3份，按料液比为1:20(m:v，下同)、体 积分数为70%乙醇，超声功率为150 W的条件下， 分别超声处理10、20、30、40、50 min，研究不同 的超声时间对多酚类物质提取率的影响。 1.2.3.2 乙醇体积分数的选择 准确称取一定量栀 子花粉末平行样3份，在选定超声时间30 min，按 料液比为1:20，超声功率为150 W的条件下，乙醇 体积分数分别为50%、60%、70%、80%、90%， 研究不同的乙醇体积分数对多酚类物质提取率的 影响。 1.2.3.3 料液比的选择 准确称取一定量栀子花粉 末平行样3份，在选定超声时间30 min，乙醇体积 分数70%，超声功率150 W的条件下，料液比分别 选用1:8、1:12、1:16、1:20、1:24，研究不同的料 液比对多酚类物质提取率的影响。 1.2.3.4 超声功率的选择 准确称取一定量栀子花 粉末平行样3份，在选定超声时间30 min，乙醇体 积分数70%，料液比1 : 20，超声波功率分别选用 90、105、120、135、150 W，研究不同的超声功 率对多酚类物质提取率的影响。 1.2.4 正交设计试验 在单因素试验基础上，为了 综合考虑多因素相互作用对多酚类物质提取的影
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图4 料液比对多酚类物质得率的影响

由图4可知在料液比为1:8~1:20时，提取率增加 较快，之后又减小，通过方差分析料液比差异极 显著，由多重比较分析选择1:20为最佳料液比。 2.2.4 超声功率对多酚类物质提取率的影响

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响，根据单因素试验结果采用L9(34)正交设计对多 酚类物质提取条件进行优化设定。

(College of Food Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nangchang 330045)
Abstract: Objective: Polyphenol was extracted from the Gardenia jasminoides with the ultrasonic-assisted extraction of different conditions in this paper. Method: Polyphenol was extracted from the Gardenia jasminoides with the ultrasonic-assisted extraction, and the volume fraction of ethanol, ultrasonic time, ultrasonic power and solid-liquid ratio was chosen as four main factors in orthogonal test and orthogonal test and by the range analysis, variance analysis and multiple comparison. Conclusion: The best conditions polyphenol from the Gardenia jasminoides were ultrasonic power of 150 W, solid-liquid ratio of 1:20(m:v), the volume fraction of 70% ethanol and ultrasonic time of 30 min. The maximum extraction ratio was 6.905% above the parameters. Key words: Gardenia jasminoides; polyphenol; ultrasonic-assisted; extraction ratio

由图5可知，随着超声功率的增大提取率也 随着增大，在135 W时达到最大，通过方差分析 超声功率差异极显著，因此选择135 W为最佳超
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图2 超声时间对多酚类物质提取率的影响
声功率。 2.3 正交试验因素水平表、结果、方差分析及多 重比较
表1 正交设计结果
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图1 标准曲线
2.2 单因素试验结果

2.2.1 超声时间对多酚类物质提取率的影响
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䊱ผߋ⢳8 图5 超声功率对多酚类物质得率的影响
由图2可知，超声时间在10~30 min时提取率增 加趋势较快，30 min时达到最大，之后增加不明 显，通过方差分析超声时间差异显著。因此选择 30 min为最佳提取时间。 2.2.2 乙醇体积分数对多酚类物质提取率的影响
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试验 号 1 2 3 4 5 6 7 8
因素 料液比/ 超声时间 超声功率 乙醇体积 提取率/% (g/mL) A /min B /W C 分数/% D 1(1:16) 1(20) 1(120) 1(70) 5.271 5.058 1 1 2(1:20) 2 2 3(1:24) 3 3 4.4167 4.8842 4.1617 0.7225 2(30) 3(40) 1 2 3 1 2 3 4.281 4.8742 4.3073 0.5932 2(135) 3(150) 2 3 1 3 1 2 4.2525 4.2777 4.9323 0.6798 2(80) 3(90) 3 1 2 2 3 1 5.6768 4.4105 3.3752 2.3016 4.265 4.768 3.511 3.627 3.704 3.007 6.934 6.876 4.538 4.246 4.458 4.188 3.375 3.027 4.709 5.213
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mL，再加入Folin-Ciocalten试剂2.0 mL，充分振 荡后静置3~4 min，分别加入10% Na 2CO 3溶液2.0 mL。摇匀、置于25 ℃恒温水浴中反应2 h，同时 做试剂空白，于765 nm下测定吸光度，以质量浓 度和吸光度作出标准曲线。 1.2.2 样品的制备及多酚类物质的提取方法 称取 栀子花样品0.8 g，与一定浓度的乙醇溶液按一定 比例混合，在一定条件下经超声波处理，定容至 50 mL，过滤，准确吸取滤液1.0 mL，置于25 mL 容量瓶中，定容，摇匀后吸取1.0 mL至10 mL的容 量瓶中，加入3 mL蒸馏水和Folin ciocalten试剂2.0 mL，充分振荡后静置3~4 min，加入10% Na2CO3溶 液2.0 mL，摇匀，置于25 ℃恒温水浴中反应2 h， 同时做试剂空白，于765 nm下测定吸光度。通过 回归方程求出吸光度对应的没食子酸浓度，再按 下式计算多酚类物质提取率度：
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2 结果与讨论 2.1 标准曲线的制作 在波长为765 nm处测量没食子酸标准品不同 浓度的吸光度。以没食子酸浓度为纵坐标，吸光 度值为横坐标作出标准曲线如图1，得到回归方程 2 为y=0.0517x+0.0105，(R =0.9989)。
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的根、叶、花还有解毒、祛风、清肺、利尿、利 胆、保肝、降压[3-5]等功效。 植物多酚(plant polyphenol)是一种含有多个酚 羟基的化合物[6]，广泛存在于植物的花、叶、木、 皮、果内，植物中多酚的含量仅次于纤维素、半 纤维素和木质素 [7]。多酚物质具有特殊的生物活 性，在医疗与保健等方面有着重要的作用和利 用价值 [8-9] 。多酚类化合物具有较强的抗氧化活 性，研究和开发植物多酚类化合物已成为食品、 药品界的研究热点 [10]。植物多酚因其具有较强的 抗氧化作用，以及明显的抑菌、抗癌、防衰老和 抑制胆固醇上升等功效，使多酚类物质在天然产 物化学、生物化学、医药、食品、饲料及日用化 妆品等领域成为研究热点，并日益受到人们的关 注[11-13]。 1 材料与方法 1.1 材料与设备 1.1.1 材料与试剂 栀子花：南昌市梅岭山上采 摘，清洗后放入40 ℃恒温数显鼓风干燥箱中烘10 h，待干后用粉碎机粉碎，粉末经80目过筛后放入 干燥器中备用；Folin ciocalten试剂：在1000 mL磨 口回流蒸馏器中加入100 g钨酸钠、25 g钼酸钠、 700 mL蒸馏水、50 mL 85%磷酸，100 mL 37%盐 酸冷凝回流10 h，然后添加150 g硫酸锂和数滴溴 液，取下冷凝管，重新加热至沸，维持15 min， 驱去多余溴，冷却后补足蒸馏水至1000 mL，用棕 色试剂瓶装好，置于冰箱中长期冷藏备用，临时 用稀释3倍。没食子酸、无水乙醇、Na2CO3等以上 所有试剂均为分析纯。 1.1.2 主要设备 GZX|-9140MBE数显鼓风干燥 箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；UV2100可见分光光度计：尤尼柯上海仪器有限公 司；KQ3200DB型数控超声波清洗器：昆山市超 生仪器有限公司；AR2140电子天平：Ohaus Corp. Pine Brook，NJ USA；FW177中草药粉碎机：天津 市泰斯特仪器公司。 1.2 试验方法 1.2.1 方法 准确称取没食子酸0.1000 g，溶解于 70%乙醇溶液中，定容至100 mL，再用70%的乙 醇稀释至10倍，即得浓度为100 μg/mL的没食子 酸标准溶液。准确吸取上述标准溶液0.10、0.20、 0.30、0.40、0.50、0.60 mL于10 mL容量瓶中，分 别加入蒸馏水3.90、3.80、3.70、3.60、3.50、3.40