南瓜茎黄酮及多糖的微波辅助联合提取工艺

分离与提取
2009年第35卷第7期(总第259期)
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　南瓜茎黄酮及多糖的微波辅助联合提取工艺
3
姜国芳1
,王小东2
,朱霞萍1
,谢宗波
1
1(东华理工大学,江西抚州,344000)　2(江西省林业科学院,江西南昌,330032)
摘　要　利用微波辅助萃取技术依次从南瓜茎中提取了总黄酮和多糖。

先以体积分数80%的乙醇溶液作溶剂,料液比(g ∶mL )1∶20,微波功率300W ,70℃,微波辐射3m in 提取黄酮;再从提取黄酮后的残渣中提取多糖,黄酮和多糖的得率分别为0127%和116%。

关键词　南瓜茎,黄酮,多糖,联合提取
第一作者:硕士,讲师。

　3江西省教育厅科技项目(GJJ08304),江西省自然科学基金项目
(2008GZH0055),东华理工大学校长基金项目(DHXK0939)收稿日期:2009-03-05,改回日期:2009-04-30
现代研究表明,南瓜含有抗氧化、抗癌、降糖、降脂和抗菌等多种功效[1-2]
,在很多国家,如南斯拉夫、
阿根廷、印度、墨西哥、巴西、美国都已应用于传统医
学
[3-4]。

国内外对南瓜的营养成分和保健作用进行
了大量的研究和报道,而对南瓜茎的研究还鲜见报道。

目前,除了很少量的南瓜茎用作食品和饲料外,大部分被抛弃在田间地头,不仅造成了资源的浪费,而且易污染环境。

因此,对南瓜茎进行研究,进而开发利用南瓜茎这一丰富资源,增加其经济附加值、变废为宝及美化环境具有重要意义。

黄酮类化合物,是一类广泛存在于植物中的次生代谢产物,具有清除自由基、抗脂质过氧化、抗病毒、防衰老及抗癌等作用
[5-7]。

本文对微波辅助联合提
取南瓜茎黄酮和多糖的工艺条件进行了研究,且取得了较好的效果,为南瓜茎的开发利用提供借鉴。

1　材料与方法
111　实验材料及仪器
南瓜茎:9月份采摘于抚州市郊区,经自来水冲洗去泥沙后,于鼓风干燥箱中50℃干燥,粉碎并过筛后备用。

W F -4000M 型微波快速反应系统(上海屹尧分
析仪器有限公司,见图1);751-G D 型紫外可见分光
光度计(上海屹尧分析仪器有限公司);F W -177型中草药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);RE -52AA 型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

芦丁标准品,购自中国药品生物制品检定所,用体积分数60%
乙醇溶液配制ρ(芦丁)=0130mg/mL
的标准溶液;其他试剂均为国产分析纯。

1-反应釜;2-磁力搅拌器;3-温度传感器;
4-玻璃测温密封塞;5-控制面板
图1　微波快速反应系统示意图
112　实验方法
11211　南瓜茎黄酮及多糖的提取
称取南瓜茎粉11000g,用石油醚(60-90℃)作
溶剂,经索氏提取脱脂处理2次(每次115h );待石油醚挥发完全后,将南瓜茎粉沫置于反应釜中,以乙醇溶液作溶剂,磁力搅拌下进行微波提取,离心(5000r/m in ),用相应体积分数的乙醇溶液将上清定容到25mL 容量瓶中,得南瓜茎黄酮提取液(供测黄酮提取效果用)。

将提取黄酮后的南瓜茎渣重新转移到反应釜中,加蒸馏水20mL,70℃,400W 微波提取3m in 。

离心后,将沉淀再提取1次,合并2次上清液,用蒸馏水定容于50mL 容量瓶中,得南瓜茎多糖提取液样品(供测多糖提取效果用)。

11212　黄酮含量的测定1121211　绘制标准曲线
分别移取芦丁标准溶液015、110、115、210和215mL 于10mL 容量瓶中,分别加质量分数5%Na NO 2溶液014mL,摇匀,放置6m in,加质量分数10%A l (NO 3)3溶液014mL,放置5m in,加入4mL 1mol/L Na OH 溶液,摇匀,用体积分数60%乙醇溶液定容。

食品与发酵工业FOOD AND FERMENT ATI O N I N DUSTR IES
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10m in 后,以试剂空白作参比,用2c m 比色皿在510n m 处测吸光度,根据质量浓度(ρ,mg/L )和吸光度(A )关系建立回归方程:ρ=43196A +11558,R =01999。

1121212　提取液中黄酮含量的测定
取11211中黄酮提取液2mL 于10mL 容量瓶中,按1121211所示方法进行显色后,以不加显色剂的黄酮提取液作参比,在510n m 处测吸光度,并根据回归方程计算提取液中黄酮质量浓度。

11213　多糖含量的测定1121311　绘制标准曲线
移取015、110、115、210、215mL 葡萄糖标准溶液(ρ=100mg/L )于25mL 容量瓶中,分别加质量分数5%苯酚溶液215mL,混匀后加浓H 2S O 410mL,蒸馏水定容,室温放置25m in 后,以试剂空白作参比,用2c m 比色皿在485n m 处测吸光度,根据质量浓度(ρ,mg/L )和吸光度(A )关系建立回归方程:
ρ=11192A -01173,R =01998
1121312　提取液中多糖含量的测定
移取11211中多糖提取液015mL 于25mL 容量瓶中,按1121311中的方法显色后,以试剂空白作参比,在485n m 处测吸光度,并根据回归方程计算提取液中多糖质量浓度。

2　结果与分析
采用单因素法研究了提取黄酮时的乙醇体积分数、提取时间、提取温度、微波功率和料液比等因素对黄酮及多糖提取效果的影响。

211　乙醇体积分数的影响
用不同体积分数的乙醇,在料液比1∶20(g ∶mL ),300W ,70℃微波提取3m in,所得结果见表1。

表1　乙醇体积分数对联合提取效果的影响
乙醇体积分数/%
406080100黄酮得率/%多糖得率/%
0130801711
0129801943
0127611521
0119111726
由表1数据可知,乙醇体积分数对黄酮和多糖得率都有影响,提取黄酮时乙醇体积分数越大,其多糖得率也越大。

可能的原因是用高体积分数的乙醇提取黄酮可减少多糖的损失,因为多糖是水溶性的,所以增加乙醇溶液的体积分数,可降低多糖的溶出损失。

综合考虑两者的得率,所以选择80%乙醇作为提取黄酮的溶剂。

212　提取时间的影响
用80%的乙醇作溶剂,在料液比1∶20,300W ,70℃条件下微波提取不同时间,所得结果见表2。

表2　提取时间对联合提取效果的影响
提取时间/m in
1357黄酮得率/%多糖得率/%
0122311220
0127411605
0128211236
0127911194
由表2可以看出,微波提取3m in,黄酮和多糖的得率都较高,因此选择3m in 作为最佳提取时间。

213　提取温度的影响
用80%的乙醇作溶剂,在料液比1∶20,微波功率300W ,在不同温度条件下提取3m in,所得结果见表3。

表3　提取温度对联合提取效果的影响
提取温度/℃
50607080黄酮得率/%多糖得率/%
0125211331
0126811575
0128111487
0125211432
表3显示,70℃为黄酮和多糖联合提取的最佳温度。

214　微波功率的影响
用80%的乙醇作溶剂,在料液比1∶20,70℃,用不同的微波功率提取3m in,所得结果见表4。

表4　微波功率对联合提取效果的影响
微波功率/W
100200300400黄酮得率/%多糖得率/%
0123311602
0126411659
0128411526
0127311393
表4中数据表明,随微波功率的变化,黄酮和多糖得率呈反向变化,而在300W 时,两者的得率都较高。

215　料液比的影响
在不同料液比情况下,用80%的乙醇作溶剂,300W ,70℃,微波提取3m in,所得结果见表5。

表5　料液比对联合提取效果的影响
料液比(g ∶mL )
1∶101∶151∶201∶25黄酮得率/%多糖得率/%
0118721359
0123421189
0126511808
0126911772
由表5得知,随料液比增大,黄酮得率呈增大趋势,但料液比大于1∶20后,增大缓慢;而多糖得率随料液比的增大而降低,综合考虑,选择1∶20为黄酮提
取的最佳料液比。

由表1-表5可知,提取黄酮时的温度、乙醇体积分数、微波功率、料液比和提取时间等因素对黄酮和多糖的得率都有不同程度的影响,而且很多因素对两者
分离与提取
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　的影响趋势是相反的。

主要原因是,提取条件对黄酮的提取有利,也导致较多的多糖被溶出而损失。

综合考虑黄酮和多糖的得率,南瓜茎黄酮的最佳提取条件为:用80%的乙醇作溶剂,在料液比1∶20,微波功率300W ,70℃条件下提取3m in;而多糖的提取条件为:蒸馏水作溶剂,70℃,400W 微波提取3m in 。

在此条件下,以50g 南瓜茎做材料,联合提取黄酮和多糖5次,其黄酮和多糖平均得率分别为0127%和116%。

3　结论
(1)综合考虑黄酮和多糖的得率,确定了南瓜茎
黄酮和多糖联合提取的最佳工艺条件为:用80%的
乙醇作溶剂,在料液比1∶20,微波功率300W ,70℃条件下微波辐射3m in 提取黄酮;而提取黄酮后的残渣用蒸馏水作溶剂,70℃,400W 微波辐射3m in 提取多糖;在最佳条件下,黄酮和多糖的得率分别为0127%和116%。

(2)实验结果表明,南瓜茎中黄酮含量较低,但本研究对南瓜茎的开发利用、变废为宝具有借鉴意义。

(3)与传统的溶剂萃取方法相比,采用微波辅助
萃取技术联合提取南瓜茎黄酮和多糖具有高效、快速之优点。

参
考
文
献
[1]　Zhang YJ.Study on the hypoglyce m ic effects and extracti on
and analysis of pu mpkin polysaccharide[J ].J China J ilian 2g Univ .2005,15(3):238-241.
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[7]　汪秋安,周冰,单杨.天然黄酮类化合物的抗氧化活性和
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[J ].中草药,2008,39(3):460-464.
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中国医药导报,2006,16(4):127-128.
Study on the Com b i n a ti on Extracti n g Technology of Fl avono i d and
Polys acchar i de fro m Pum pk i n Stem
J iang Guofang 1
,W ang Xiaodong 2
,Zhu Xiap ing 1
,Xie Zongbo
1
1(East China I nstitute of Technol ogy,Fuzhou 344000,China )　2(J iangxi Academy of Forestry,Nanchang 330032,China )
ABSTRACT M icr owave 2assisted extracti on of flavones and polysaccharide fr om pumpkin ste m was studied .Fla 2vonoid was extracted as the first step under the conditi on :80%ethanol as s olvent,material 2s oluti on rati o 1∶20,70℃extracted f or 3m inutes with m icr owave power at 300W.Polysaccharide was then obtained fr om the residues of the first step.The contents of flavonoid and polysaccharide were 0.27%and 1.6%,res pectively .Key words pu mpkin ste m ,flav one,polysaccharide,comp lex extracting
　市场动态
　预测全球啤酒市场2009年将保持增长
由于新兴市场国家的啤酒销量将大幅上升,2009年全球啤酒行业将会保持增长。

报告预测,2009年全球啤酒制造
商的营业收入增幅会放缓至2%,而2005-2008年其营收年均增幅为5%。

从明年起啤酒市场的增长会有所恢复,预计2010-2015年期间,全球啤酒制造商的营业收入年均增长2.5%。

啤酒市场逆势保持坚挺并能在未来几年持续增长,主要是依靠新兴市场国家需求的拉动。

未来5年里,中国市场啤酒销量的增长将占到全球增量的一半,俄罗斯和巴西将分别占到8%和7%。

随着新兴市场国家消费水平的提高,许多人放弃了便宜的烈酒改为喝啤酒,原来喝低档啤酒的人则会提高档次。

数据显示,发达国家人均啤酒消费量依然远高于发展中国家。

2008年全球啤酒人均消费量为27L,北美地区人均83L,欧洲地区人均61L,拉美地区人均51L,而亚洲和非洲的人均消费量则分别仅为20L 和12L 。