蠶豆種皮中單寧提取工藝優(yōu)化

摘要：通過(guò)對(duì)提取溶劑的體積分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間、提取溫度的調(diào)控，采用Ｌ９（３４）正交試驗(yàn)，Ｆｏｌｉｎ－Ｄｅｎｉｓ法測(cè)定提取液中單寧含量。建立了蠶豆種皮中單寧提取的最優(yōu)工藝條件：５０％乙醇溶液在７０℃下浸提９ｈ。在最優(yōu)提取工藝條件下，蠶豆種皮中單寧提取量為１．９６0 ｍｇ／ｇ。

關(guān)鍵詞：蠶豆；單寧；提取

中圖分類(lèi)號(hào)：Ｓ６４３．６；ＴＱ２４３．１＋１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）08－1653-03

Optimization of Extracting Techniques of Tannic Acid from Broad Bean

ＨＯＵ Ｗａｎ－ｗｅｉ，ＬＩ Ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｔｉａｎ，ＬＩＵ Ｙｕ－ｊｉａｏ

（Ｑｉｎｇｈａｉ Ａｃａｄｅｍｉｃ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ＆ Ｆｏｒｅｓｔｏｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉｎｉｎｇ ８１００１６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｔａｎｎｉｃ ａｃｉｄ ｆｒｏｍ ｂｒｏａｄ ｂｅａｎ， ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔａｎｎｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ Ｆｏｌｉｒ－Ｄｅｎｉｓ ｍｅｔｈｏｄ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔａｎｎｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ， ５０％ ｅｔｈａｎｏｌ ａｓ ｔｈｅ ｓｏｌｖｅｎｔ， ｌｅａｃｈｉｎｇ ａｔ ７０℃ ｆｏｒ ９ ｈｏｕｒｓ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ａｂｏｖｅ， ｔａｎｎｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｎｎｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ １．９６0 ｍｇ／ｇ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｒｏａｄ ｂｅａｎ； ｔａｎｎｉｃ ａｃｉｄ； ｅｘｔｒａｃｔ

蠶豆屬于豆科巢菜屬，一年生或越年生草本植物，是糧食、蔬菜和飼料、綠肥兼用型作物。蠶豆種皮較厚，在種皮中含有縮合類(lèi)單寧。單寧是一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多元酚類(lèi)化合物，為類(lèi)黃酮和非類(lèi)黃酮的聚合物，又稱(chēng)為鞣酸、單寧酸，分為水解類(lèi)和縮合類(lèi)［１］。單寧具有苦澀味，影響作物的適口性，同時(shí)單寧還能使食品或飼料中的蛋白質(zhì)生成難溶性絡(luò)合物，使蛋白酶、脂肪酶等消化酶類(lèi)鈍化，從而阻礙機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收［２，３］。柿子等植物單寧提取研究較多［４－１２］。尚未見(jiàn)蠶豆單寧研究報(bào)道［１３，１４］，蠶豆是飼料的重要原料之一，蠶豆單寧研究具有重要意義。以青海蠶豆為試驗(yàn)材料，建立了蠶豆單寧的優(yōu)化提取工藝，為蠶豆單寧含量研究提供快速﹑準(zhǔn)確的測(cè)定方法。

１材料與方法

１．１材料

供試蠶豆品種為青海１２號(hào)。單寧酸、鎢酸鈉、磷鉬酸等均為分析純。

１．２方法

１．２．１單寧含量的測(cè)定采用Ｆｏｌｉｎ－Ｄｅｎｉｓ法，以單寧酸為標(biāo)準(zhǔn)液，得到吸光度（ｙ）與單寧濃度（ｘ）的回歸方程：＝０．０１３ ８ｘ－０．０００ ４，ｒ＝０．９８３ ８。

１．２．２樣品液的制備稱(chēng)取１ ｇ蠶豆種皮粉末過(guò)４０目篩子，放入１００ ｍＬ錐形瓶中加入一定比例的提取溶劑，浸提一定時(shí)間，過(guò)濾定容測(cè)定。

１．２．３單因素試驗(yàn)選擇去離子水、乙醇、丙酮、正丁醇和甲醇作為蠶豆種皮單寧的提取溶劑，比較不同的提取溶劑對(duì)單寧的提取率。提取溫度分別為３０、４０、５０、６０℃，浸提時(shí)間分別為３、５、７、９、１１ ｈ，提取溶劑體積分?jǐn)?shù)分別為３０％、５０％、７０％、９０％，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

１．２．４正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 選定提取液乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間、提取溫度 ３個(gè)因素在３個(gè)水平上進(jìn)行Ｌ９（３４）正交試驗(yàn)，確定最優(yōu)提取工藝，因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表１。

２結(jié)果與分析

２．１單因素試驗(yàn)

２．１．１提取溶劑對(duì)單寧提取量的影響在其他條件相同的情況下，稱(chēng)取１ ｇ蠶豆種皮粉末放入１００ ｍＬ錐形瓶中，分別加入去離子水、丙酮、乙醇、甲醇，冷浸材料７ ｈ。過(guò)濾得濾液，定容后測(cè)定單寧含量，結(jié)果見(jiàn)圖１。由圖１可見(jiàn)，在相同條件下，４種不同的溶劑的單寧提取量分別為：丙酮＞乙醇＞水＞甲醇，乙醇和丙酮之間提取效果相近，從試劑的安全性及成本考慮，本試驗(yàn)選用乙醇為提取溶劑。

２．１．２乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)單寧提取量的影響在其他條件相同的情況下，分別用３０％、５０％、７０％、９０％的乙醇，冷浸材料７ ｈ，測(cè)定單寧含量，結(jié)果見(jiàn)圖２。由圖２可知，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的升高，其單寧的提取量增加，乙醇體積分?jǐn)?shù)為５０％時(shí)效果最佳，再增加乙醇體積分?jǐn)?shù)，其單寧的提取量又有所下降，故選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)為５０％。

２．１．３提取時(shí)間對(duì)單寧提取量的影響用７０％乙醇在其他條件相同下，分別冷浸材料３、５、７、９、１１ ｈ，測(cè)定單寧含量，結(jié)果見(jiàn)圖３。由圖3可知，隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，其單寧提取量有所提高，當(dāng)達(dá)到７ ｈ時(shí)為最大，９ ｈ相對(duì)于７ ｈ稍有降低，但再延長(zhǎng)提取時(shí)間后，單寧提取量又下降，由此，從提取工藝角度出發(fā)，選擇提取時(shí)間為７ ｈ。

２．１．４浸提溫度對(duì)單寧提取量的影響在其他條件相同的情況下將樣品分別在３０、４０、５０、６０、７０、８０℃下測(cè)定單寧提取量，結(jié)果見(jiàn)圖４。由圖４可知，隨著提取溫度的升高，單寧提取量升高較快，這可能是由于單寧在乙醇中的溶解度隨著溫度的升高而增大，但溫度升至７０℃以后，單寧提取量又開(kāi)始緩慢下降，可能是其中活性成分被破壞，也可能是溫度過(guò)高造成了溶劑的損失，從而降低了提取量，綜合各方面因素考慮浸提溫度以７０℃為宜。

２．２正交試驗(yàn)結(jié)果分析

在上述單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表２、表３。表２、表３結(jié)果表明，在該試驗(yàn)條件下，影響蠶豆中單寧提取量的主次因素順序?yàn)椋阂掖俭w積分?jǐn)?shù)＞提取溫度＞提取時(shí)間，３因素在不同水平都達(dá)到了顯著水平。最優(yōu)的組合為乙醇體積分?jǐn)?shù)５０％、提取溫度７０℃、提取時(shí)間９ ｈ。應(yīng)用此工藝條件測(cè)得青海１２號(hào)蠶豆種皮中單寧提取量為１．９６０ ｍｇ／ｇ。

３結(jié)論

試驗(yàn)研究了Ｆｏｌｉｎ－Ｄｅｎｉｓ顯色法提取蠶豆種皮中單寧提取的工藝條件，考察了提取溶劑、溶劑體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間等重要工藝參數(shù)對(duì)單寧提取量的影響。Ｆｏｌｉn－Ｄｅｎｉｓ顯色法提取蠶豆種皮中單寧的最優(yōu)提取工藝條件為使用５０％乙醇，在７０℃的水浴中，持續(xù)加熱９ ｈ，測(cè)得青海１２號(hào)蠶豆種皮中單寧提取量為１．９６０ ｍｇ／ｇ。由于Ｆｏｌｉn－Ｄｅｎｉｓ法顯色系統(tǒng)中，植物酚類(lèi)物質(zhì)也能與顯色劑起顏色反應(yīng)，從而影響比色的準(zhǔn)確性。蠶豆種皮中單寧的組分及其純化與分離有待進(jìn)一步研究。

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