正交設(shè)計(jì)優(yōu)化芒果核仁多酚的微波提取工藝

羅寶芳，黃祉健，蘇妹芬，吳其鵬，阮玉鳳，朱曉瑩

（1.右江民族醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系，廣西百色533000；2.右江民族醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系，廣西百色533000；3.右江民族醫(yī)學(xué)院科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，廣西百色533000）

正交設(shè)計(jì)優(yōu)化芒果核仁多酚的微波提取工藝

羅寶芳1，黃祉健2，蘇妹芬1，吳其鵬2，阮玉鳳2，朱曉瑩3，*

（1.右江民族醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系，廣西百色533000；2.右江民族醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系，廣西百色533000；3.右江民族醫(yī)學(xué)院科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，廣西百色533000）

研究在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，芒果核仁中芒果多酚的微波提取率，確定最佳提取提取工藝。采用單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)方法，以微波提取法提取紅象牙核仁的芒果多酚，確定紅象牙核仁芒果多酚的最佳提取工藝條件。影響芒果多酚提取工藝因素次序?yàn)椋禾崛囟龋玖弦罕龋疽掖紳舛龋咎崛r(shí)間。最佳工藝為：70%乙醇，料液比（g∶mL）1：15，微波提取溫度60℃，提取時(shí)間60 s。優(yōu)化出的微波提取工藝條件穩(wěn)定、可行。

芒果多酚；微波提取；正交設(shè)計(jì)

芒果是漆樹(shù)科芒果屬熱帶常綠大喬木，在我國(guó)分布廣泛，其中廣西百色市盛產(chǎn)芒果，資源相當(dāng)豐富。芒果果核占芒果總重量的20%～40%，常被丟棄或作為飼料，既造成浪費(fèi)又容易污染環(huán)境。有研究表明，芒果核中含有豐富的芒果酮酸、異芒果醇酸、三菇酸、沒(méi)食子酸、間雙沒(méi)食子酸、榭皮素、異榭皮營(yíng)、芒果普等多酚類(lèi)化合物[1-2]。多酚又稱(chēng)單寧，是分子中具有多個(gè)羥基的酚類(lèi)植物成分的總稱(chēng)，主要存在于植物體的皮、根、葉和果肉中[3]。多酚在抗誘變、抗腫瘤、抗病毒、抗微生物、抗衰老、抗氧化等很多方面具有良好的作用[4-5]，以紅象牙芒果的核仁為原料，對(duì)芒果多酚微波提取工藝進(jìn)行研究，為今后芒果多酚的深入開(kāi)發(fā)、利用提供實(shí)驗(yàn)參考。

1 材料

7232N型分光光度儀：上海精科；PL203型電子天平：梅特勒托利多儀器有限公司；微波爐；離心機(jī)。芒果紅象牙（摘自百色市那和村果園）去皮肉，核仁低溫干燥后打粉。焦性沒(méi)食子酸，無(wú)水乙醇，無(wú)水磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀，硫酸亞鐵，酒石酸鉀鈉，三氯化鐵，均為國(guó)產(chǎn)分析純。

2 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果

2.1 芒果多酚含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精密稱(chēng)取焦性沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品，配制成0.8、1.6、2.4、3.2、4.0、4.8、5.6、6.4、7.2、8.0、8.8μg/mL沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，在540 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值，以沒(méi)食子酸濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為Y=0.015 5X－0.004，R2=0.996 7。

2.2 多酚類(lèi)物質(zhì)的化學(xué)鑒別

三氯化鐵反應(yīng)[6]：取芒果多酚提取液的點(diǎn)在濾紙上，滴加1%三氯化鐵溶液（加少許鹽酸），在可見(jiàn)光下呈綠色斑點(diǎn)，說(shuō)明該提取液中含有芒果多酚。

2.3 提取液中芒果多酚的含量測(cè)定

采用酒石酸亞鐵還原法[7]。稀釋1250倍，于540nm波長(zhǎng)下測(cè)定樣品溶液的吸光值，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算提取液中芒果多酚的得率。

2.4 單因素試驗(yàn)

采用乙醇溶液作為提取溶劑，用微波法進(jìn)一步處理樣品，考察乙醇濃度、微波提取溫度、提取時(shí)間、料液比等因素對(duì)多酚提取的率的影響。

2.4.1 溶劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)芒果多酚提取效果的影響

取干燥紅象牙核粗粉7份，每份1 g，分別置于30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%乙醇溶液中，在微波75 s，微波溫度為60℃料液比為1∶15的條件下，進(jìn)行提取試驗(yàn)，平行操作3次。計(jì)算芒果多酚得率分別為6.6%、7.70%、8.20%、9.00%、8.70%、8.20%、8.00%，結(jié)果表明60%乙醇為最佳濃度。

2.4.2 料液比對(duì)芒果多酚提取效果的影響

取干燥紅象牙核粗粉5份，每份1 g，分別置于料液比設(shè)置為1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25的60%乙醇濃度中，在提取時(shí)間為75 s，微波溫度為60℃的提取條件下，進(jìn)行提取試驗(yàn)，平行操作3次。計(jì)算芒果多酚得率分別為8.45%、9.73%、9.71%、9.35%、9.10%，結(jié)果表明料液比為1∶10為最佳。

2.4.3 提取溫度對(duì)芒果多酚提取效果的影響

取干燥紅象牙核粗粉4份，每份1 g，在60%乙醇，料液比為1∶10，提取時(shí)間為75 s的情況下，分別選擇20、40、60、80℃的微波溫度進(jìn)行提取試驗(yàn)，平行操作3次。計(jì)算芒果多酚得率分別為9.00%、9.20%、9.60%、9.45%，結(jié)果表明提取溫度60℃為最佳。

2.4.4 提取時(shí)間對(duì)芒果多酚提取效果的影響

取干燥紅象牙核粗粉4份，每份1 g，在60%乙醇，料液比為1∶10微波溫度為60℃的情況下，分別在45、60、75、90 s的提取時(shí)間進(jìn)行提取試驗(yàn)，平行操作3次。計(jì)算芒果多酚得率分別為9.29%、9.35%、8.75%、8.42%，結(jié)果表明提取溫度60 s為最佳。

2.5 正交試驗(yàn)

通過(guò)單因素試驗(yàn)分析，微波法提取紅象牙芒果核仁芒果多酚的最佳工藝條件為：60%乙醇，料液比1∶10，提取溫度60℃，提取時(shí)間60 s。以單因素結(jié)果為參考，對(duì)乙醇濃度、料液比、提取溫度、提取時(shí)間進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，設(shè)計(jì)正交因子和水平見(jiàn)表1，正交結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表1 正交試驗(yàn)因素及水平設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal L9（34）factors and levels

表2 正交設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table2 Design and results of L9（34）orthogonal test

表3方差分析Table3 Analysis of variance

由表2正交結(jié)果極差R可知，各個(gè)因素對(duì)芒果多酚的提取得率的影響次序?yàn)椋篊（提取溫度）＞B（料液比）＞A（乙醇體積分?jǐn)?shù)）＞D（提取時(shí)間）。表3的方差分析表明，料液比、提取溫度均對(duì)芒果多酚得率具有明顯影響，從正交試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，紅象牙核仁芒果多酚微波提取的最佳工藝是：A3B3C2D2，即乙醇濃度為70%，料液比為1∶15，溫度為60℃，時(shí)間為60 s。

2.6 驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)正交試驗(yàn)篩選優(yōu)化提取條件進(jìn)行提取，驗(yàn)證正交試驗(yàn)所得最佳提取條件。稱(chēng)取取干燥紅象牙核粗粉3份，每份1 g，按上述最佳提取條件進(jìn)行3次驗(yàn)證性試驗(yàn)，芒果多酚的得率分別為：9.60%、9.53%、9.55%，RSD為0.38%，平均得率為9.56%與正交試驗(yàn)第2號(hào)結(jié)果相近；因此我們認(rèn)為正交試驗(yàn)得出的提取條件較穩(wěn)定可靠。

3 討論

微波提取的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，盡管提取時(shí)間增大能使溶質(zhì)和溶劑接觸的時(shí)間增加，但也會(huì)造成乙醇的大量揮發(fā)。此外在高溫條件下提取時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)導(dǎo)致多酚的分解。而隨著料液比的量的增大，微波在一定的溫度下需要加熱溶液的量的增大，所以需時(shí)間延長(zhǎng)，提取率反而下降，故料液比也不宜過(guò)大。

芒果在我國(guó)資源十分豐富，但長(zhǎng)期以來(lái)，芒果的加工方式單一，大量的皮、核等副產(chǎn)物未被利用，造成資源的浪費(fèi)。本文運(yùn)用用微波提取法，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選出來(lái)紅象牙核的最佳提取工藝：乙醇濃度為70%，提取時(shí)間為60 s，溫度為60℃，料液比為1∶15，在此工藝條件下，芒果核仁多酚得率為9.56%。應(yīng)用微波輔助提取芒果核仁中芒果多酚，提取效率高，提取成本較低，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用芒果多酚打下基礎(chǔ)。

[1] Toshihide K,Hadjime N,Megumi A,et a1.Characterlzatlon of novel antimicrobial compounds from mango Kernel seeds[J].Food Chemistry,2000,71:61-66

[2]何麗芳,羅秀云,王芳宇,等.芒果多酚的微波萃取及抑菌作用[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(11):209-212

[3]王忠猛,謝江輝,楊曉紅,等.植物多酚的分離、檢測(cè)及在抗性領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(6):69-72

[4]周麗明,李春美.芒果多酚提取條件的研究[J].食品科技,2007(3): 107-109

[5] 王雪飛,張華.多酚類(lèi)物質(zhì)生理功能的研究進(jìn)展[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2012,33(2):211-4

[6]熊皓平,楊偉麗,張友勝,等．顯齒蛇葡萄多酚含量測(cè)定方法的比較研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,27(5):381-383

[7]許麗麗,黃曉東.芒果葉多酚的提取工藝篩選[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010,38(3):170-172

Study on Microwave-assisted Extraction of Mango Polyphenol from Mango Nucleolus

LUO Bao-fang1，HUANG Zhi-jian2，SU Mei-fen1，WU Qi-peng2，RUAN Yu-feng2，ZHU Xiao-ying3，*
（1.Department of Pharmacy，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China；2.College of Clinical，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China；3.Science Experiment Centre，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China）

Studies in different experimental conditions the red ivory mango polyphenols microwave extraction rate，Determine the optimum extraction extraction process.Method By single factor experiment and orthogonal test，the use of microwave extraction method the local mango red ivory nuclear mango polyphenols，determine the optimum extraction conditions the red ivory nuclear mango polyphenols.Result Impact mango polyphenol extraction process factors in order of：extraction temperature＞solid-liquid ratio＞ethanol concentration＞extraction time.The best process for the 70%ethanol，solid-liquid ratio 1∶15，microwave extraction temperature 60℃，extraction time 60 s.Conclusion Is stable and feasible the optimized conditions verified by tests，microwave extraction of mango polyphenols process conditions.

mango polyphenol；microwave extraction；orthogonal design

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.011

2014-07-10

廣西育科學(xué)“十二五”規(guī)劃立項(xiàng)課題（2011C0076）；自治區(qū)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃立項(xiàng)項(xiàng)目（QJCX201348）；右江民族醫(yī)學(xué)院教改立項(xiàng)項(xiàng)目（右醫(yī)院字[2011]28號(hào)）

羅寶芳（1990—），女（壯），本科生，研究方向：芒果核仁多酚最佳提取工藝。

*通信作者：朱曉瑩（1981—），女（漢），實(shí)驗(yàn)師。