食用玫瑰中生物類黃酮的純化工藝研究

【摘 要】 本論文將食用玫瑰花中提取出的生物類黃酮進行分離純化研究，并通過一系列實驗，采用DA-201樹脂對食用玫瑰黃酮類化合物進行純化，確定了最佳動態(tài)吸附-解吸操作條件，產(chǎn)品食用玫瑰黃酮含量可以提高7倍。為食用玫瑰工業(yè)化的生產(chǎn)研究提供理論基礎。

【關鍵詞】 食用玫瑰 黃酮 提取 純化

前言

食用玫瑰中含有豐富的黃酮類化合物，而大部分黃酮化合物具有多種生理活性，對人體具有明顯的抗?jié)儭⒖咕⒖寡住⒔笛玩?zhèn)痛等生理活性作用。其中僅僅抗氧化的生理活性就促使黃酮化合物成為極具開發(fā)前景的天然抗氧化劑。

本論文以食用玫瑰為研究對象，對食用玫瑰中生物類黃酮的純化進行初步的研究和評價，希望我們的研究能為進一開發(fā)天然高效食品抗氧化劑、食品添加劑、研制功能性食品及開發(fā)醫(yī)藥材料提供理論指導。

1. 實驗材料、主要藥品、儀器及實驗方法

1.1實驗材料

玫瑰花:本研究所采用的實驗材料為新鮮的食用玫瑰花

1.2實驗主要儀器設備

索氏抽提器，電子分析天平，層析柱，紫外可見分光光度計，旋轉蒸發(fā)儀，高速離心機，真空泵，恒溫循環(huán)水箱，電熱干燥箱，恒溫攪拌循環(huán)水浴鍋，PHS-2S酸度計，酒精度計等。

1.3實驗主要的試劑

蘆丁、沒食子酸、棚皮素標樣(購自成都藥品生物制品有限公司)；石油醚（30—60℃）、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、無水乙醇、冰乙酸、BHT（二丁基羥基甲苯）、濃硫酸、濃鹽酸、硼酸、檸檬酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、三氯化鋁、亞硝酸鈉、硝酸鋁、碘化鉀、抗壞血酸、酒石酸亞鐵、硫代硫酸鈉（以上均為分析純）；D101、DA-201、硅膠；

硅藻土：食品級，粒度：120目；

1.4食用玫瑰花黃酮提取工藝的研究[1]

正交實驗

對影響黃酮浸出率的乙醇濃度、浸提溫度、浸提時間、料液比(m/V)、浸提溶劑pH值進行正交試驗，試驗的因素水平如表1所示，以黃酮浸出率為指標，優(yōu)化浸提工藝條件。

表1 正交實驗因素水平表

1.5食用玫瑰黃酮純化工藝的研究

以1000mL己預處理好的樹脂填柱，按照優(yōu)化的純化工藝進行動態(tài)吸附、洗脫，計算動態(tài)吸附量與解吸率，測定制品中食用玫瑰黃酮含量。

2. 結果分析：

2.1食用玫瑰花黃酮提取工藝的研究

對正交試驗結果直觀分析可知，即以料液比為1:20、pH7.80的70%乙醇，80℃浸提120min，此條件下的黃酮浸出率為92.26%，因此以該浸提條件為玫瑰黃酮浸提的最佳條件。

2.2黃酮純化工藝研究[2—9]

2.2.1樹脂動態(tài)吸附實驗的優(yōu)化

(1)上柱速度對動態(tài)吸附量的影響

從圖1可以看出，DA-201對玫瑰黃酮的吸附量隨料液上柱速度的增加而一直降低，流速大于4BV時，降速趨勢。綜合考慮，選取1BV的速度上柱較為適合。

圖1 上柱速度對吸附量的影響

圖2 料液濃度對吸附量的影響

(2)料液濃度對動態(tài)吸附量的影響

從料液濃度對動態(tài)吸附量的影響如圖2結果可知，在較低濃度下吸附量與濃度的變化呈正相關。當濃度大于4mg/mL時，樹脂動態(tài)吸附量有所下降。從實驗結果看，料液濃度宜控制在3.5mg/mL。

(3)料液pH值對動態(tài)吸附量的影響

料液pH值對DA-201動態(tài)吸附量的影響效果圖3所示。實驗結果表明，在酸性條件下，樹脂對玫瑰黃酮的吸附量隨增加而增加，pH為5是達到最大吸附值。隨后，樹脂吸附量隨pH的增加呈下降趨勢。因此，選擇調節(jié)料液pH值為5最佳。

圖3 料液pH值對吸附量的影響

2.2.2動態(tài)洗脫條件的優(yōu)化

(1)洗脫液醇濃度的選擇

從圖4可看出，醇濃度對黃酮的洗脫效果有一定的影響。當濃度達到70%時，隨醇濃度的增加解吸率變化趨于平衡。減少醇揮發(fā)所帶來的損失，宜選擇70%的乙醇對樹脂進行洗脫。

(2)洗脫流速的選擇

如圖5洗脫速率與洗脫效果呈一定的負相關性。盡管流速越低樹脂解吸率越高，但是2BV的洗脫率兼顧了洗脫效果與實驗效率，是較為理想的選擇。

圖4 乙醇濃度對洗脫效果的影響

圖5 洗脫速率對洗脫效果的影響

(3)溶劑用量對洗脫效果的影響

圖6實驗結果表明，4BV的洗脫液即可使解吸率達到97%。再增加洗脫劑，洗脫率增幅不大。因此，采用4BV的洗脫溶劑就能達到令人滿意的洗脫效果。

圖6 洗脫劑用量對洗脫效果的影響

圖7 洗脫液pH值對洗脫效果的影響

(4)洗脫液pH值對洗脫效果的影響

洗脫劑pH值對洗脫效果的影響如圖7所示。結果表明，堿性洗脫劑的洗脫能力較強，pH達到8.0時最強，繼續(xù)增大pH值對洗脫效果增效不明顯。為保證有效成分不受破壞，選擇pH為8.0即可達到較理想的效果。

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（上接第457頁）

2.2.3純化工藝放大實驗

按照以上實驗確定最佳吸附與洗脫工藝參數(shù)，進行工藝放大實驗。取醇提粗品，配制成3.5mg/mL的水溶液以1BV/h的速率上柱。吸附完成后關閉一段時間，再用70%乙醇溶液以2BV/h的速率洗脫。層吸柱：φ50×700mm，床體積：1000mL。結果見表2，由實驗結果可知，純化工藝有較好的重現(xiàn)性。玫瑰黃酮在原料中的含量為2.07%，粗黃酮中為4.5%，在純化產(chǎn)品中的含量為12.5%左右，較原料提高了7倍。起到了去粗取精的作用。

表2 純化工藝放大實驗

結論

本研究以食用玫瑰花為原料，從開發(fā)功能食品的目的出發(fā)，在對食用玫瑰的總黃酮進行提取與純化，用DA-201樹脂對食用玫瑰黃酮類化合物的吸附與解吸，實驗設計較為合理，數(shù)據(jù)充分，得出如下研究結論。

(1)根據(jù)保健品安全生產(chǎn)要求，以一定濃度的食用酒精為浸提液，通過一系列的醇提單因素實驗和正交實驗，得到了食用玫瑰黃酮提取的最佳工藝，即固液比1:20，pH值為7.80的乙醇濃度為70%，溫度為80℃，提取時間120min。該工藝制得總黃酮含量為4.5%左右的食用玫瑰提取物。

(2)通過大孔樹脂對食用玫瑰黃酮的靜態(tài)吸附-解吸實驗，選取DA-201進行動態(tài)實驗。經(jīng)過考察上柱流速，料液濃度，料液PH值以及洗脫液醇濃度、洗脫速率、洗脫液PH、洗脫體積這些指標對樹脂吸附與解吸效果的影響，確定了最佳動態(tài)吸附-解吸操作條件，制得的產(chǎn)品食用玫瑰黃酮含量可以提高7倍。

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作者簡介：趙曉峰（1977-），女（蒙古族），碩士，講師，主要從事食品科學、營養(yǎng)學等的研究。

（作者單位：內(nèi)蒙古財經(jīng)大學）