柚皮中黃酮物質的提取工藝研究

聶國偉

摘 要：研究了黃酮物質的最佳提取工藝以及提取過程中影響得率的因素。通過單因素和正交試驗對提取工藝參數進行分析，結果顯示，黃酮得率的影響因素由大到小依次為：固液比>乙醇濃度>提取溫度>提取時間，最佳工藝條件為固液比1∶20，乙醇濃度85%，提取溫度75 ℃，提取時間 3.0 h，在此條件下所得柚皮黃酮得率為0.536%。

關鍵詞：柚子果皮；乙醇浸提法；總黃酮

中圖分類號：R284.2 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.08.007

Abstract： The optimal extraction process of flavonoids from shaddock peel and the factors affecting yield during extraction were studied. The extraction process parameters were analyzed through single factor and orthogonal test. The results showed that the factors affecting the extraction yield were the ratio of solid to liquid > ethanol concentration > extracting temperature > extracting time， and the optimum parameters were the ratio of solid to liquid 1∶20 ， ethanol concentration 85%， extracting temperature 75 ℃ and extracting time 3.0 h ， by which the yield of flavonoids from shaddock peel was 0.536%.

Key words： shaddock peel ； ethanol extraction method ； total flavonoids

柚子皮約占整個柚子果重的40%左右，其中含有豐富的黃酮類化合物。黃酮類化合物是廣泛存在于植物界的—類化合物，它們不僅是—些植物藥的有效或無效成分，也是人們日常食用的蔬菜和水果中的成分[1-5]。該類化合物在植物體中常以游離狀態或與糖縮合成苷存在，通常在花、葉、果實等組織中多為苷類，而在木質部等堅硬組織中多為游離的苷元。黃酮類化合物往往與植物的生長發育、開花結果，以及抵御異物的侵入有關。此類化合物在人和動物體內有抗過敏、抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抑制血小板凝聚、降低毛細血管脆性等藥理作用[6-12]。柚皮中的黃酮類化合物主要是柚皮苷、新橙皮苷、柚皮素蕓香苷等二氫黃酮類，其中柚皮苷占80%以上。柚皮中柚皮苷的含量大約為1%～6%。

對柚皮中的主要有效成分黃酮進行提取，可使柚皮這一廢棄物變廢為寶，為柚皮的深加工提供參考依據，具有重要的理論意義和實際應用價值。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

柚子：市售葡萄柚。

試劑：蘆丁標準品、無水乙醇、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉等試劑，均為分析純。

儀器：FZ102型微型植物粉碎機、R201D-11型旋轉蒸發器、WFJ 2100型可見分光光度計、BS 224 S型電子分析天平、電熱恒溫水浴鍋、101-3-BS-Ⅱ型電熱恒溫鼓風干燥箱、LD-3型電動離心機。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程 柚皮 → 清洗、切條 → 干燥 → 粉碎 → 浸提 → 過濾 → 減壓濃縮 → 離心，備用[13]。

1.2.2 柚皮總黃酮的測定 （1） 蘆丁標準曲線的確定。 參考中華人民共和國農業行業標準NY/T 1295—2007進行試驗。（2）柚皮總黃酮的提取和測定。挑選個體大小均勻、無霉變、無腐爛成熟的柚子，將柚子清洗干凈，剝取其果皮。將柚子果皮切成約1 cm的塊狀，置于烘箱中60 ℃烘干。烘干后，用植物粉碎機將柚皮塊粉碎成粉末，備用。 用電子天平準確稱取2 g柚皮粉末置于250 mL的燒瓶中，加入一定濃度的乙醇溶液，混合均勻后，在一定溫度、時間條件下進行冷凝回流浸提。將浸提液過濾2～3次，收集濾液進行減壓濃縮，再用30%的乙醇定容至25 mL，充分搖勻后備用。準確吸取5 mL樣品液，在510 nm處測定樣品液的吸光值，并根據線性回歸方程計算總黃酮得率。（3） 柚皮黃酮得率的計算。柚皮中黃酮得率=提取液中柚皮黃酮的量（g）/稱取的樣品量（g）×100%。

2 結果與分析

2.1 蘆丁標準曲線的確定

從圖1可知，蘆丁濃度與吸光值的線性關系良好，相關系數達到了0.991，線性回歸方程為：y = 5.442 9x-0.005 4。

2.2 固液比、提取溫度、提取時間、乙醇濃度對黃酮得率的影響

2.2.1 固液比對黃酮得率的影響 在提取溫度65 ℃、提取時間2 h、乙醇濃度70%不變的條件下，研究不同固液比（1∶10，1∶15，1∶20，1∶25）對黃酮得率的影響，結果如圖2所示。由圖2可知，固液比為1∶20時，黃酮得率最高。

2.2.2 提取溫度對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取時間為2 h、乙醇濃度為70%不變的條件下，研究不同提取溫度（60，65，70，75 ℃）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖3所示。由圖3可以得出，總黃酮的得率隨著提取溫度的升高而增大。當提取溫度大于75 ℃時，乙醇揮發比較嚴重，同時也會破壞某些黃酮化合物的結構，因此選擇提取溫度為75 ℃。

2.2.3 提取時間對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取溫度為65 ℃、乙醇濃度為70%不變的條件下，研究不同提取時間（1.5，2，2.5，3 h）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖4所示。由圖4可知，黃酮得率在提取時間為2.5 h時達到最高，整個過程中溶劑破壞細胞壁導致黃酮析出，最后達到一個平衡。因此，提取需要一定時間，但不能過長，因為時間過長會使部分黃酮類化合物氧化分解，因此選擇提取時間為2.5 h。

2.2.4 乙醇濃度對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取溫度為65 ℃、提取時間為2 h不變的條件下，研究不同乙醇濃度（60%，70%，80%，90%）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖5所示。由圖5可以得出，黃酮得率在乙醇濃度為80%左右達到了峰值。

2.3 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，為優化出從柚子果皮中提取黃酮的最佳工藝條件，進行了4因素3水平L9（34）的正交試驗 。各因素水平如表1、2。

由極差分析結果表明，固液比對柚皮黃酮得率的影響最大，其次為乙醇濃度和提取溫度，最后為提取時間。綜合評分結果表明，黃酮得率最高的工藝是A3B3C3D2，即乙醇濃度為85%、固液比1∶20、提取時間為3.0 h、提取溫度為75 ℃，在此條件下重復進行3次驗證試驗，黃酮得率為0.536%。

3 結 論

正交試驗結果顯示，對柚皮總黃酮得率的影響因素依次為固液比>乙醇濃度>提取溫度>提取時間。最佳提取工藝為：當乙醇濃度為85%，固液比為1∶20，提取溫度為75 ℃，提取時間為3.0 h時，黃酮得率最高，為0.536%。

參考文獻：

[1] 龔盛昭，陳秋基，曾海宇.柚皮中有效成分綜合利用的途徑[J].廣州食品工業科技，2003，19（3）：81-83.

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[4] 莊靖峰，莊松峰，陳麗洪.度尾文旦柚優質高產栽培技術[J].內蒙古農業科技，2012（5）：121-122.

[5] 黃永芳，曾炳山，楊懋勛，等.柚木嫩枝扦插生根組織解剖學研究[J].華北農學報，2013（S1）：265-269.

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[12] 馮穎，王建國，孟憲軍，等.無梗五加黃酮的提取及抗油脂氧化性能的研究[J].食品研究與開發，2006（3）：35-36，182.

[13] 左錦靜，陳復生，姚永志，等.陳皮中黃酮類化合物的最佳提取工藝[J].食品研究與開發，2005，26（3）：61-63.

2.2.3 提取時間對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取溫度為65 ℃、乙醇濃度為70%不變的條件下，研究不同提取時間（1.5，2，2.5，3 h）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖4所示。由圖4可知，黃酮得率在提取時間為2.5 h時達到最高，整個過程中溶劑破壞細胞壁導致黃酮析出，最后達到一個平衡。因此，提取需要一定時間，但不能過長，因為時間過長會使部分黃酮類化合物氧化分解，因此選擇提取時間為2.5 h。

2.2.4 乙醇濃度對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取溫度為65 ℃、提取時間為2 h不變的條件下，研究不同乙醇濃度（60%，70%，80%，90%）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖5所示。由圖5可以得出，黃酮得率在乙醇濃度為80%左右達到了峰值。

2.3 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，為優化出從柚子果皮中提取黃酮的最佳工藝條件，進行了4因素3水平L9（34）的正交試驗 。各因素水平如表1、2。

由極差分析結果表明，固液比對柚皮黃酮得率的影響最大，其次為乙醇濃度和提取溫度，最后為提取時間。綜合評分結果表明，黃酮得率最高的工藝是A3B3C3D2，即乙醇濃度為85%、固液比1∶20、提取時間為3.0 h、提取溫度為75 ℃，在此條件下重復進行3次驗證試驗，黃酮得率為0.536%。

3 結 論

正交試驗結果顯示，對柚皮總黃酮得率的影響因素依次為固液比>乙醇濃度>提取溫度>提取時間。最佳提取工藝為：當乙醇濃度為85%，固液比為1∶20，提取溫度為75 ℃，提取時間為3.0 h時，黃酮得率最高，為0.536%。

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2.2.3 提取時間對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取溫度為65 ℃、乙醇濃度為70%不變的條件下，研究不同提取時間（1.5，2，2.5，3 h）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖4所示。由圖4可知，黃酮得率在提取時間為2.5 h時達到最高，整個過程中溶劑破壞細胞壁導致黃酮析出，最后達到一個平衡。因此，提取需要一定時間，但不能過長，因為時間過長會使部分黃酮類化合物氧化分解，因此選擇提取時間為2.5 h。

2.2.4 乙醇濃度對黃酮得率的影響 在固液比為1∶20、提取溫度為65 ℃、提取時間為2 h不變的條件下，研究不同乙醇濃度（60%，70%，80%，90%）對柚皮黃酮得率的影響，結果如圖5所示。由圖5可以得出，黃酮得率在乙醇濃度為80%左右達到了峰值。

2.3 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，為優化出從柚子果皮中提取黃酮的最佳工藝條件，進行了4因素3水平L9（34）的正交試驗 。各因素水平如表1、2。

由極差分析結果表明，固液比對柚皮黃酮得率的影響最大，其次為乙醇濃度和提取溫度，最后為提取時間。綜合評分結果表明，黃酮得率最高的工藝是A3B3C3D2，即乙醇濃度為85%、固液比1∶20、提取時間為3.0 h、提取溫度為75 ℃，在此條件下重復進行3次驗證試驗，黃酮得率為0.536%。

3 結 論

正交試驗結果顯示，對柚皮總黃酮得率的影響因素依次為固液比>乙醇濃度>提取溫度>提取時間。最佳提取工藝為：當乙醇濃度為85%，固液比為1∶20，提取溫度為75 ℃，提取時間為3.0 h時，黃酮得率最高，為0.536%。

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