溶劑提取藍莓果渣中總黃酮的研究

錢慧碧，辛秀蘭，張東升，李亞東，王彥輝

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學園藝學院，吉林長春130118；2.北京電子科技職業(yè)學院，北京100029；3.國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設計院，北京100010；4.中國林業(yè)科學院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所，北京100091）

溶劑提取藍莓果渣中總黃酮的研究

錢慧碧1，辛秀蘭2，*，張東升3，李亞東1，王彥輝4

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學園藝學院，吉林長春130118；2.北京電子科技職業(yè)學院，北京100029；3.國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設計院，北京100010；4.中國林業(yè)科學院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所，北京100091）

研究了從廢棄的藍莓果渣中提取總黃酮的工藝，采用紫外分光光度法測定其含量，實驗結(jié)果表明：乙醇為最佳的提取溶劑，最佳提取條件為：60%乙醇為提取溶劑，按照1∶18的料液比例，在80℃條件下回流提取3h。經(jīng)實驗驗證得出，此條件下藍莓果渣的總黃酮提取率可達5.8%。

藍莓，果渣，總黃酮

藍莓屬于杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium spp.）植物。因其具有獨特的營養(yǎng)價值，因此被世界糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一［1-2］。資料顯示，藍莓皮渣中含有大量的黃酮類物質(zhì)，其中黃酮類化合物具有抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)機體免疫及炎癥反應，改善毛細血管的脆化與滲透性，保護心血管系統(tǒng)，影響體內(nèi)酶系統(tǒng)，抗菌抗病毒等多種生理活性及功效［3-4］。因此，將藍莓果渣進行綜合利用既能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益，又能減少環(huán)境污染。本文利用廢棄藍莓果渣提取總黃酮化合物，以期為充分開發(fā)利用藍莓果渣資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍莓果渣 制作藍莓果汁飲料及果酒所剩殘渣；其它試劑 均為分析純。

UV-9100型紫外可見分光光度計 北京瑞利分析儀器公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海申勝生物技術有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水多用真空泵 鄭州杜甫儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 材料預處理 藍莓果渣于60℃干燥箱中干燥24h，取出用小型萬能粉碎機粉碎，過60目篩。1∶3（w/v）石油醚萃取6h，真空干燥后備用。

1.2.2 總黃酮含量的測定方法 采用紫外分光光度計法測定總黃酮含量［5-6］，配制濃度為0.11mg/mL的蘆丁標準品乙醇溶液，以吸光度（A）為縱坐標，濃度（C）為橫坐標，繪制標準曲線。實驗樣品以標準曲線為依據(jù)進行測定。

1.2.3 果渣中總黃酮得率的測定方法 將總黃酮提取液揮去溶劑，用60%乙醇定容到100mL容量瓶，取適量按1.2所述方法測定其吸光度。公式如下：

式中：n為提取液稀釋倍數(shù)；C為提取液中總黃酮濃度，mg/mL；V為提取液體積，mL；m為果渣的重量，mg；X總黃酮得率。

1.2.4 藍莓果渣總黃酮的提取工藝 稱取預處理后的藍莓果渣，置于圓底燒瓶中，加一定量的溶劑，回流提取后過濾，回收溶劑，即得總黃酮粗提物。

確定最佳溶劑后，分別考察最佳溶劑的濃度、提取溫度、料液比、提取時間對總黃酮提取率的影響，通過正交實驗確定最佳提取條件。

表1 正交實驗設計表

1.2.5 標準曲線的建立 精確稱取蘆丁對照品11mg，配制濃度為0.011mg/mL的蘆丁標準品乙醇溶液，分別準確移取上述溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于 10mL容量瓶中，各加入60%的乙醇至5mL，加10%硝酸鈉溶液0.3mL，混勻，放置6min，加入10%硝酸鋁溶液0.3mL，搖勻，放置6min，加入8%氫氧化鈉溶液2mL，最后用60%乙醇定容至刻度，搖勻，放置15min，以第一瓶為空白，510nm波長下測其吸光度。以濃度（C）為橫坐標，吸光度（A）為縱坐標，繪制標準曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 工作曲線回歸方程的建立

蘆丁的標準工作曲線如圖1所示。

圖1 標準曲線

依據(jù)所得數(shù)據(jù)，回歸法計算標準曲線回歸方程為A=11.434C+0.0045，R2=0.9992。結(jié)果表明：蘆丁在0.011～0.055mg/mL濃度范圍內(nèi)線性良好。

2.2 黃酮穩(wěn)定性的測定

圖2顯示，在室溫下，黃酮溶液的吸光值會隨時間的延長而降低，原因可能是黃酮類物質(zhì)長時間暴露在空氣中被氧化而遭破壞。因此，提取液測試時間應控制在1～4h。

2.3 最佳提取溶劑的確定

采用60%乙醇、甲醇、丙酮、水作為浸提溶劑進行浸提，結(jié)果見圖3所示。

由圖3可見，水提取效果最差，丙酮提取效果最好，60%乙醇介于甲醇和丙酮之間。鑒于此，又由于甲醇有毒，食品加工中不予采用。丙酮提取雖然最好，但由于其價格昂貴又具有一定的毒性，生產(chǎn)上一般也不采用，因此，本實驗采用乙醇作為提取溶劑。

圖2 黃酮的穩(wěn)定性

圖3 最佳提取溶劑的確定

2.4 單因素實驗

2.4.1 乙醇濃度對總黃酮提取率的影響 準確稱取2g預處理的果渣，置于250mL回流裝置中，分別加入濃度為40%、50%、60%、70%、80%、90%乙醇溶液，料液比為1∶20（g∶mL）于70℃下回流提取2h，結(jié)果見圖4。

圖4 不同乙醇濃度對總黃酮提取率的影響

圖4顯示，總黃酮的提取率隨著乙醇濃度的增加而增加，當乙醇濃度達到60%時達到最高點，而后隨著乙醇濃度的增加，吸光值反而下降，可能由于高濃度的乙醇會引起脂類物質(zhì)有一定的溶解，以至于降低了乙醇對黃酮類物質(zhì)的提取效果。因此實驗采用60%乙醇作為提取黃酮的最佳提取溶劑。

2.4.2 不同溫度對總黃酮提取率的影響 準確稱取2g預處理的果渣，置于250mL回流裝置中，分別加入60%乙醇，料液比1∶20回流提取2h，結(jié)果見圖5。

圖5顯示，總黃酮的提取率隨著溫度的升高而增加，當溫度達到80℃時總黃酮的含量最高，而后隨之下降，原因可能是由于溫度的升高，黃酮類物質(zhì)被破壞所致。因此實驗采用80℃作為總黃酮的最佳提取溫度。

2.4.3 料液比對總黃酮提取率的影響 準確稱取2g預處理的果渣，置于250mL回流裝置中，分別按料液比1∶10、1∶12、1∶14、1∶16、1∶18、1∶20，加入60%乙醇，于80℃下回流提取2h，結(jié)果見圖6。

圖5 不同溫度對總黃酮提取率的影響

圖6 不同料液比對總黃酮提取率的影響

圖6顯示，溶劑用量越大，提取越充分，當溶劑達到1∶18時提取率最高，再添加溶劑，提取率趨于穩(wěn)定。這可能是因為一定比例的溶劑已使黃酮類物質(zhì)溶出，再添加溶劑對黃酮的提取率無太大影響。為了不浪費資源，故選取1∶18為最佳提取料液比。

2.4.4 提取時間對總黃酮提取率的影響 準確稱取2g預處理的果渣，置于250mL回流裝置中，加入60%乙醇，料液比1∶18、于80℃下分別回流提取1、2、3、4h，結(jié)果見圖7。

圖7 不同浸提時間對總黃酮提取率的影響

圖7顯示，隨著時間的不斷增加，黃酮的提取率不斷升高，當達到3h時，黃酮的提取率最高，再進行提取，黃酮的含量有所下降，可能是因為長時間處于高溫狀態(tài)，黃酮物質(zhì)易破壞分解。因此，實驗選取3h為最佳提取時間。

2.5 正交實驗

在單因素的基礎上，采用L9（34）對乙醇濃度、溫度、料液比、提取時間進行四因素三水平正交實驗，結(jié)果見表2。

正交實驗結(jié)果表明，各因素對總黃酮的影響次序為：B＞A＞C＞D。提取溫度對總黃酮的提取率影響最大，80℃提取率最高。其次為乙醇濃度，提取溶劑為60%乙醇最為適宜。依實驗結(jié)果可看出，溶劑越多，提取率越高，但由于溶劑越多造成資源的大量浪費，因此選擇1∶18為宜。提取時間對提取率也有一定的影響，時間過短，提取不充分，時間過長使得提取周期延長，而且長時間處于高溫狀態(tài)，可能造成黃酮被破壞，反而降低黃酮的提取率，實驗結(jié)果表明3h最佳。綜上所述，最佳提取組合為A2B2C2D2。

表2 不同提取條件下的總黃酮提取率的極差分析

2.6 驗證實驗

依照正交實驗得出的最佳條件，60%乙醇為提取溶劑，按照1∶18的料液比，在80℃條件下回流提取3h，所得總黃酮的得率為5.8%。

3 結(jié)論

采用溶劑提取藍莓果渣總黃酮，通過篩選溶劑，得出乙醇為最佳提取溶劑，并通過對乙醇濃度、溫度、料液比、時間四個指標的考察，同時充分考慮提取效率及提取成本，得出最佳提取條件為：以60%乙醇為提取溶劑，按照1∶18的料液比，在80℃條件下回流提取3h。經(jīng)實驗驗證得出此條件下藍莓果渣的總黃酮提取率可達5.8%。

［1］苑兆和.世界藍莓生產(chǎn)歷史與發(fā)展趨勢［J］.落葉果樹，2003（1）：49-52.

［2］Lee J，Durst R W，Wrolstad R E.Impact of juice processing on blueberry anthocyanins and polyphenolics：comparision of two pretreatments［J］.J Food Sci，2002，67（5）：1660-1667.

［3］彭芳.黃酮類化合物的生物學作用［J］.大理醫(yī)學院學報，1998，7（4）：52-54.

［4］黃河勝，馬傳庚，陳志武.黃酮類化合物藥理作用研究進展［J］.中國中藥雜志，2000，25（10）：589-592.

［5］趙亮，劉恩荔，李青山.紫外分光光度法測定海紅果中總黃酮的含量［J］.山西醫(yī)科大學學報，2006，37（2）：19-171.

［6］王作昭，林松毅，劉靜波，等.長白山篤斯越桔黃酮類化合物含量測定的方法研究［J］.食品科學，2007，28（10）：455-459.

Study on extraction of total flavonoids from the marc of blueberry by solvent

QIAN Hui-bi1，XIN Xiu-lan2，*，ZHANG Dong-sheng3，LI Ya-dong1，WANG Yan-hui4
（1.College of Horticulture，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China；2.Beijing Vocational College of Electronic Science and Technology，Beijing 100029，China；3.Planning and Design Institute of Forest Products Industry，Beijing 100010，China；4.Institute for Forest Ecology，Environment and Protection，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China）

The technologies of extracting the total flavonoids from the marc of blueberry were studied.The total content of flavonoids was measured by UV-spectrophotometric method.The result showed that ethanol was the best solvent to extract flavonoids from the marc of blueberry，the optimum condition to extract the total flavonoids by ethanol was extracted with 60%ethanol，extraction temperature 80℃，extracting 3h and the ratio of material to solvent 1∶18（W/V）.The total flavonoids rate of extraction by this process was 5.8%.

blueberry；marc；total flavonoids

TS209

B

1002-0306（2010）11-0272-03

2009-09-11 *通訊聯(lián)系人

錢慧碧（1982-），女，碩士生，主要從事小漿果深加工的研究。

公益性行業(yè)科研專項（nyhyzx07-028，2006-G25）；國家林業(yè)局林業(yè)產(chǎn)業(yè)化項目（2130221）；吉林省科技廳重點項目（20075013）。