荷叶中黄酮类化合物提取的研究_王琴

B 固液比 C 提取时间 D 微波处理时间 提取率
试验号 A pH 值
/ g·mL-1
/h
/ min
/%
1 1 （5.0） 1 （1:20） 1 （1.5）
1 （0.5）
1.47
2 1 （5.0） 2 （1:30） 2 （2.0） 3 1 （5.0） 3 （1:40） 3 （2.5） 4 2 （6.0） 1 （1:20） 2 （2.0）
2 （1.0）
1.01
3 （1.5）
2.07
3 （1.5）
2.00
5 2 （6.0） 2 （1:30） 3 （2.5） 6 2 （6.0） 3 （1:40） 1 （1.5） 7 3 （7.0） 1 （1:20） 3 （2.5）
1 （0.5）
1.76
2 （1.0）
1.08
2 （1.0）
1.07
8 3 （7.0） 2 （1:30） 1 （1.5）
（3） 提取液中黄酮类化合物提取率的计算。将 提取液移入 100 mL 容量瓶中，然后按与标准曲线 相同的方法测定提取液的吸光度，计算提取率 e。
e=
YaV W
式中：Y— ——黄酮类物质的质量浓度 （mg/ mL）； V— ——原提取液体积 （mL）； W— — —提取用荷叶的质量 （mg）； a— — —稀释倍数。
2.4 固液比对荷叶黄酮浸出量的影响 取乙醇质量分数 60％，微波处理 1.5 min，60
℃水浴加热，用冷凝回流装置冷凝回流，浸提 2.5 h，调整固液比，测其吸光度。固液比对荷叶黄酮
浸提液吸光度的影响见图 4。
由图 4 可知，当固液不断减小，浸提液吸光度 则缓慢增大，当固液比为 1∶40 时吸光度达最大；
微波处理时间对荷叶黄酮浸出液吸光度的影响 见图 3。
0.14
吸光度
0.12
◆◆ ◆
◆
0.10 ◆
0.08
◆
0.06
0
1
2
3
4
微波提取时间 / min
图 3 微波处理时间对荷叶黄酮浸出液吸光度的影响
由图 3 可知，对 40 mL、60％乙醇液相浸提液 分别进行时间为 0.5 min、1.0 min、1.5 min、2.0 min、
78 农产品加工 2011·4
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根据所测定溶液的吸光度 （e），用曲线方程计 算出 Y。
0.03
0.02 y=0.079 6 x+0.000 1
◆
R2=0.997 6
0.02
◆
浓度 / g·L-1
0.01
◆
0.01
◆
◆
0.00◆
2.5 min、3.0 min 微波处理，并进行 60 ℃水浴加热，
用冷凝回流装置冷凝回流，浸提 2.5 h 后测其吸光 度。结果表明，当微波处理 1 min 时，浸提液吸光
度最大，且随着微波处理时间延长，吸光度下降； 当微波处理时间超过 2.5 min，吸光度急剧下降温。
这可能是因微波处理时间过长，溶液中水剧烈振动， 温度上升迅速，有部分荷叶黄酮化合物分解所致。
由表 2 可知，也即 RD＞RB＞RC＞RA，最佳提取 工艺参数为 A3B3C2D3。当 pH 值 为 7.0、 固 液 比 为 1∶40、提取时间为 2 h 且微波处理时间为 1.5 min
时，荷叶黄酮提取率最高，为 2.07%。有关经验表
明，在最佳工艺参数条件下，荷叶黄酮的平均提取
表 2 L9(34) 实验方案及实验结果
1 试验设计 材料与方法
1.1 试验设计 本试验采用多因素正交试验来确定荷叶中黄
酮类化合物最佳提取工艺参数。 1.2 实验材料与方法 1.2.1 实验材料
干荷叶、叶苷 （芦丁）、硝酸铝、亚硝酸钠、 氢氧化钠及无水乙醇等均为分析纯国产试剂；Digital LG WD700 （MG- 5039T） 型微波炉、HH- 1 型 数显恒温水浴锅、FA2004N 型分析天平、HH- 1 型 数显恒温水浴锅、701- 4 型电热干燥箱、722- S 型 光栅分光光度计。 1.2.2 实验方法
4 结论
在实验室条件下，荷叶中黄酮类化合物微波提 取时间为 1.5 min、料液比为 1∶40、提取时间为 2.0 h、提取 pH 值为 7.0 是最佳提取工艺条件，提 取率为 2.07%。所得黄酮状态为以乙醇 - 水溶液为 溶剂的黄色溶液。
5 讨论
微波加热技术应用于荷叶黄酮的提取是可行而 高效的，它具有穿透力强、选择性高、加热效率高 等显著特点，在实际生产过程中具有节能、省时的 潜力。实验当中，由于条件的限制，微波炉不能准 确调节功率，建议在进行工业提取荷叶黄酮的时候 通过实践来确定微波功率，可能会得到更高的提取 率。以乙醇溶液做溶剂进行短时的微波处理是可行 的，其黄酮提取效率高于以水做溶剂和乙醇 - 水溶 液做溶剂进行非微波加热的提取。
0.0
0.1
0.2
0.3
吸光度
图 1 芦丁吸光度标准曲线
2 结果与分析
2.1 不同提取方法对荷叶黄酮浸出效果的影响 不同萃取剂对荷叶黄酮浸出效果的影响见表 1。
表 1 不同萃取剂对荷叶黄酮浸出效果的影响
萃取剂 吸光度
萃取剂
吸光度
无水乙醇 0.053 乙醇 - 水溶液 （微波处理 1 min） 0.154
将 5 g 干荷叶粉末加入 60％乙醇 40 mL 液中， 经 1.5 min 微波处理，60 ℃水浴加热，用冷凝回流 装置冷凝回流，每间隔 0.5 h 测 1 次吸光度。不同 浸提时间吸光度动态变化见图 2。
0.20
吸光度
0.15
◆◆
◆◆ ◆ 0.10
◆
0.05
0.00
0
1
2
3
4
时间 / h
图 2 不同浸提时间吸光度动态变化
（1） 实验步骤。准确称量荷叶粉末 5 g，分别 用无水乙醇、乙醇水溶液 （60%） 及乙醇 - 水溶液
（60%） 浸提，微波处理 1 min 浸提荷叶黄酮，采用 NaNO2- Al(NO3)3- NaOH 显色法测定黄酮类化合物吸 光度。铝盐在碱性条件下与黄酮类化合物形成络合 物，在一定波长下有最大吸收峰，在此波长下可以 进行比色分析。加入的亚硝酸起还原剂作用，防止 黄酮类化合物受氧化而损失。
乙醇 - 水溶液 0.089
由表 1 可知，加微波处理的荷叶黄酮提取效果 最好，乙醇 - 水溶液浸提方法次之，无水乙醇提取 荷叶黄酮效果最差。这是由于荷叶黄酮化合物种类 为黄酮甙元 （或黄酮醇） 和黄酮甙，部分荷叶黄酮 化合物中电荷分布不均性在负极性瞬间变化的微波 场中加大溶出，从而有较好的提取效果[2]。 2.2 微波处理不同浸提时间对荷叶黄酮浸出量的 影响
对黄酮破坏较大。
2.6 pH 值、固液比、提取时间、微波处理时间对 荷叶黄酮提取效果的综合影响
因荷叶黄酮的提取效果受溶液 pH 值、固液 比、提取时间、微波处理时间的综合影响，且不同
影响因素不同处理影响效果不同，故需进行各影响 因素综合评定，以确定各因素影响效果的主次及最
佳参数。因此，本试验采用正交试验设计，以进行 各因素不同处理下荷叶黄酮提取效果综合评定。 L9(34) 实验方案及实验结果见表 2。
随着液相的继续增大，吸光度则下降。这可能是由 于在大量的液相环境中，浸提出的荷叶黄酮容易受
农产品加工 79 2011·4
试验研究
Shiyan Yanjiu
栏目主持人：刘润平
0.30
◆
◆
Leabharlann Baidu
0.20 ◆
0.10
吸光度
0.00 1∶20
1∶30
1∶40
固液比
1∶50
图 4 固液比对荷叶黄酮浸提液吸光度的影响
3 （1.5）
1.90
9 3 （7.0） 3 （1:40） 2 （2.0）
1 （0.5）
1.91
K1
1.517 1.513
K2
1.613 1.557
K3
1.627 1.687
1.483 1.640 1.633
1.713 1.053 1.990
R
0.110 0.174
0.157
0.937
率为 2.07%，这个结果比正交试验中所有的提取率 都高，证明该工艺参数是合理的。
由图 5 可知，60％乙醇浸提液经微波处理 1
min，60 ℃水浴加热，用冷凝回流装置冷凝回流， 浸提 2.5 h，固液比为 1∶40，随着浸提液 pH 值增
大，浸提液吸光度呈现多项式分布趋势，当 pH 值
为 7.0 时浸提液吸光度最大；随着浸提液 pH 值继 续增大，浸提液吸光度下降。这可能是因碱性环境
试验研究
Shiyan Yanjiu
栏目主持人：刘润平
荷叶中黄酮类化合物提取的研究
王 琴，张洪微，张爱武
（黑龙江八一农垦大学 食品学院，黑龙江 大庆 163319）
摘要：采用多因素正交试验的方法，在不同 pH 值、固液比、提取时间及微波处理时间水平下对荷叶中黄酮类化
合物提取率进行试验，结果发现荷叶中黄酮类化合物微波提取时间为 1.5 min、料液比为 1∶40、提取时间为 2 h、
到破坏而分解所造成的。 2.5 溶液 pH 值对荷叶黄酮浸出量的影响
不同 pH 值下浸提液吸光度动态变化见图 5。
吸光度
0.35
0.30
◆
◆
◆
0.25 ◆
0.20
0.15
y=0.003 5 x3- 0.094 x2+0.793 5x- 1.829
0.10
R2=1
0.05
0.00
4
5
6
7
8
9
pH 值
图 5 不同 pH 值下浸提液吸光度动态变化
（2） 标 准 曲 线 的 制 备 。 采 用 NaNO2- Al (NO3)3 - NaOH 络合吸光法体系。总黄酮含量测定采用以芦 丁为对照的分光光度法。标准曲线绘制按如下步骤 进行：准确称取经 105 ℃干燥至恒重的芦丁 0.012 9 g，用体积分数为 60%的乙醇溶液微热溶解，冷却 后移入100 mL 容量瓶中，摇匀，定容，此标准溶 液的浓度为 0.129 g/L。分别吸取标准液 0 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL 于 50 mL容量瓶中， 分别加入体积分数为 60 %乙醇至约 25 mL，加入质 量分数为 5%的 NaNO2 0.3 mL 摇匀， 放 置 5 min， 再 加 入 质 量 分 数 为 10% 的 Al (NO3)3 摇 匀 ， 放 置 6 min，再次加入 1 mol/L 的 NaOH 溶液 2 mL，加水 至刻度摇匀，静置 10 min，于波长 500 nm 处测定 吸光度，以试剂空白作为参比液。芦丁吸光度标准 曲线见图 1。
由图 2 可知，当浸提时间小于 1 h，随着浸提
时间增大，浸提液吸光度迅速增大；当浸提时间超
过 1 h 时，浸提液吸光度形成拐点，呈现缓慢增大
试验研究
Shiyan Yanjiu 的趋势，直至 2 h 时浸提液吸光度又迅速增大，在 浸提时间约为 2.5 h 时形成又一拐点，之后荷叶黄 酮的浸出量基本平稳。微波处理下，荷叶黄酮浸出 呈现这种“阶梯式”变化的原因可能是由于部分荷 叶黄酮化合物中电荷分布不均性在负极性瞬间变化 的微波场中加大溶出，从而在浸提 1 h 之内浸提液 吸光度迅速增大[3]。当浸提时间超过 1 h，因微波引 起电荷分布不均性荷叶黄酮化合物在负极性瞬间变 化的微波场中加大溶出效果减弱，而不受微波影响 的其余黄酮类化合物则因植物细胞壁破碎被释放后 被有机溶剂 （乙醇） 的缘故，在浸提约 2.5 h 后从 荷叶细胞中迅速释放，形成图 2 所出现的第 2 个快 速增长阶段。 2.3 微波处理时间对荷叶黄酮浸出量的影响
参考文献：
[1] Stanislaw Burda，Wieslaw Oleszek. Antioxident and antiradical active ities of flavonoids [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2001，49 （6）：2 774- 2 779.
提取 pH 值为 7.0 是最佳提取工艺条件，提取率为 2.07%。
关键词：荷叶；生物类黄酮；提取方法；工艺参数
中图分类号：R284.2
文献标志码：A
生物类黄酮 （bioflavonoids) 是自然界存在的一 大类酚类物质，存在于植物的叶、花、果中的天 然色素，因多呈黄色而被称为生物类黄酮，具有 抗氧化、抑制脂质过氧化反应，以及预防心血管 疾病、抗氧化、防癌等作用[1]。传统的黄酮提取方 法有醇类提取、热水提取、碱提、其他溶剂提取 法 （乙醚、苯、氯仿等）、柱层析法等，其中醇类 提取包括醇浸渍法、索氏提取法、回流热提取法， 此外还有一些新兴技术，如超临界流体萃取技术、 超滤技术、微波场辅助提取技术等。为了减少荷 叶资源的浪费，本次试验试图阐明荷叶中黄酮类 化合物传统提取方法与微波提取方法之间的差异， 并找出简洁有效的提取方法，为荷叶中黄酮类化 合物资源开发提供理论依据与技术支持。