蠶豆種皮中單寧提取工藝優化

摘要：通過對提取溶劑的體積分數、提取時間、提取溫度的調控，采用Ｌ９（３４）正交試驗，Ｆｏｌｉｎ－Ｄｅｎｉｓ法測定提取液中單寧含量。建立了蠶豆種皮中單寧提取的最優工藝條件：５０％乙醇溶液在７０℃下浸提９ｈ。在最優提取工藝條件下，蠶豆種皮中單寧提取量為１．９６0 ｍｇ／ｇ。

關鍵詞：蠶豆；單寧；提取

中圖分類號：Ｓ６４３．６；ＴＱ２４３．１＋１文獻標識碼：Ａ文章編號：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單寧。單寧是一類分子結構復雜的多元酚類化合物，為類黃酮和非類黃酮的聚合物，又稱為鞣酸、單寧酸，分為水解類和縮合類［１］。單寧具有苦澀味，影響作物的適口性，同時單寧還能使食品或飼料中的蛋白質生成難溶性絡合物，使蛋白酶、脂肪酶等消化酶類鈍化，從而阻礙機體對蛋白質、脂肪等營養物質的消化吸收［２，３］。柿子等植物單寧提取研究較多［４－１２］。尚未見蠶豆單寧研究報道［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。以青海蠶豆為試驗材料，建立了蠶豆單寧的優化提取工藝，為蠶豆單寧含量研究提供快速﹑準確的測定方法。

１材料與方法

１．１材料

供試蠶豆品種為青海１２號。單寧酸、鎢酸鈉、磷鉬酸等均為分析純。

１．２方法

１．２．１單寧含量的測定采用Ｆｏｌｉｎ－Ｄｅｎｉｓ法，以單寧酸為標準液，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樣品液的制備稱取１ ｇ蠶豆種皮粉末過４０目篩子，放入１００ ｍＬ錐形瓶中加入一定比例的提取溶劑，浸提一定時間，過濾定容測定。

１．２．３單因素試驗選擇去離子水、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單寧的提取率。提取溫度分別為３０、４０、５０、６０℃，浸提時間分別為３、５、７、９、１１ ｈ，提取溶劑體積分數分別為３０％、５０％、７０％、９０％，進行單因素試驗。

１．２．４正交試驗設計在單因素試驗的基礎上， 選定提取液乙醇體積分數、提取時間、提取溫度 ３個因素在３個水平上進行Ｌ９（３４）正交試驗，確定最優提取工藝，因素與水平設計見表１。

２結果與分析

２．１單因素試驗

２．１．１提取溶劑對單寧提取量的影響在其他條件相同的情況下，稱取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。過濾得濾液，定容后測定單寧含量，結果見圖１。由圖１可見，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，本試驗選用乙醇為提取溶劑。

２．１．２乙醇體積分數對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，測定單寧含量，結果見圖２。由圖２可知，隨著乙醇體積分數的升高，其單寧的提取量增加，乙醇體積分數為５０％時效果最佳，再增加乙醇體積分數，其單寧的提取量又有所下降，故選擇乙醇體積分數為５０％。

２．１．３提取時間對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，測定單寧含量，結果見圖３。由圖3可知，隨著提取時間的延長，其單寧提取量有所提高，當達到７ ｈ時為最大，９ ｈ相對于７ ｈ稍有降低，但再延長提取時間后，單寧提取量又下降，由此，從提取工藝角度出發，選擇提取時間為７ ｈ。

２．１．４浸提溫度對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℃下測定單寧提取量，結果見圖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，單寧提取量又開始緩慢下降，可能是其中活性成分被破壞，也可能是溫度過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正交試驗結果分析

在上述單因素試驗的基礎上，進行正交試驗，試驗結果見表２、表３。表２、表３結果表明，在該試驗條件下，影響蠶豆中單寧提取量的主次因素順序為：乙醇體積分數＞提取溫度＞提取時間，３因素在不同水平都達到了顯著水平。最優的組合為乙醇體積分數５０％、提取溫度７０℃、提取時間９ ｈ。應用此工藝條件測得青海１２號蠶豆種皮中單寧提取量為１．９６０ ｍｇ／ｇ。

３結論

試驗研究了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、溶劑體積分數、提取溫度、提取時間等重要工藝參數對單寧提取量的影響。Ｆｏｌｉn－Ｄｅｎｉｓ顯色法提取蠶豆種皮中單寧的最優提取工藝條件為使用５０％乙醇，在７０℃的水浴中，持續加熱９ ｈ，測得青海１２號蠶豆種皮中單寧提取量為１．９６０ ｍｇ／ｇ。由于Ｆｏｌｉn－Ｄｅｎｉｓ法顯色系統中，植物酚類物質也能與顯色劑起顏色反應，從而影響比色的準確性。蠶豆種皮中單寧的組分及其純化與分離有待進一步研究。

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