微波輔助酶法提取紅棗皮中黃酮的工藝研究

韋月平（遼東學院農學院，遼寧丹東118003）

微波輔助酶法提取紅棗皮中黃酮的工藝研究

韋月平
（遼東學院農學院，遼寧丹東118003）

以紅棗皮為研究材料，黃酮提取率為考察指標，研究微波輔助酶法提取黃酮的工藝條件，考察料液比、提取時間和溫度3個因素對黃酮提取率的影響，并在單因素的基礎上通過正交試驗對提取工藝條件進行了優化。最終確定提取紅棗皮中黃酮的最佳提取工藝為：以60%的乙醇作為浸提液，料液比為1∶10（g/mL），微波420 W，5 min處理后，加0.3%的果膠復合酶，提取溫度為60℃，提取時間為60min，在此條件下紅棗皮中黃酮的提取率為9.47mg/g。

紅棗皮；黃酮；微波提取；果膠復合酶

棗皮是紅棗加工過程中產生的廢棄物，其中含有一定量的黃酮類物質。黃酮類物質是一種重要的活性物質，具有防癌抗癌、調節免疫、抗衰老、抗菌、止血鎮痛等多種功效。黃酮類化合物是預防和治療高血壓的有效成分［1］，已列為保健食品的一類功能因子，當前在醫藥和保健食品領域有很廣泛的需求和應用，紅棗皮過去一直得不到有效利用，極大地限制紅棗深加工產業的發展，也降低了相關企業的利益［2］。由于紅棗是中國的特色產品，國外對此方面的研究還未開展起來，對于紅棗果肉和棗核中黃酮的提取前人已經做了很多研究和試驗，而國內關于棗皮的研究尚不夠系統，如何利用棗皮資源成為紅棗產業急需解決的問題。微波與酶相結合的提取棗皮黃酮的方法目前還是一次新的嘗試，微波提取方法和酶法都具有各自的特點與優勢，兩種方法相結合以期為深入開展紅棗皮利用提供基礎數據。

1　材料與方法

1.1材料，試劑及主要儀器

紅棗皮：丹東漢洋食品有限公司；纖維素酶（酶活100 000 U/g）、果膠酶（酶活100 000 U/g）：泰安信得利生物工程有限公司；蘆丁標準品（純度≥99%）：上海時代生物科技有限公司。本試驗所用其它試劑均為分析純。

T6新世紀紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司生產；MM721NH1-PW微波爐：美的微波電器；GZX-9240MBE數顯鼓風干燥箱、HHS電熱恒溫水浴鍋：上海博迅實業有限公司醫療設備廠。

1.2提取及測定方法

紅棗皮45℃烘干研磨粉碎過100目篩，稱取適量索氏提取法去脂烘干備用［3］，制備好的紅棗皮粉3 g，加入適量的乙醇浸提一定時間，設定相應的提取料液比，提取溫度，提取時間最后定容，離心得濾液［4］；精確吸取紅棗皮黃酮提取液3.0 mL，置10 mL比色管中，按1.3所述方法測定吸光度，計算出提取液總黃酮含量。

獲取最優提取條件的基礎上進行微波輔助果膠復合酶提取試驗。

總黃酮收得率/（mg/g）=CV/M式中：C為提取液中總黃酮的濃度，mg/mL；V為提取液的總體積，mL；M為樣品的質量，g。

1.3蘆丁標準曲線的繪制

精確的稱取蘆丁標準品10 mg，溶于100 mL 60%的乙醇中，配制成濃度0.1 mg/mL的蘆丁標準溶液，準確的吸取該濃度的蘆丁液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL分別置于10.0 mL容量瓶中制成不同濃度梯度的蘆丁液，然后分別加入5%NaNO3溶液0.4 mL，搖勻，靜置6 min，再加入0.4 mL10%AlNO3溶液，搖勻，靜置6 min后加4%NaOH溶液4.0 mL，搖勻，再用60%乙醇稀釋至標準刻度，搖勻，靜置13 min，以試劑作空白，于510 nm處測其吸光度值，以吸光度值y為縱坐標，蘆丁含量x為橫坐標繪制標準曲線［5］，得回歸直線方程為：y=24.583x+0.022，R2=0.997 7。

圖1　 蘆丁溶液標準曲線Fig.1　Standard curve of rutin solution

2　結果與分析

2.1料液比，提取時間，提取溫度的正交優化

根據乙醇濃度，料液比，提取時間，提取溫度進行單因素試驗，在單因素試驗基礎上選取料液比，提取時間，提取溫度3個因素做為正交優化因素，每個因素取3個水平，重復試驗2次，采用L9（34）正交表進行設計。

表1　紅棗皮黃酮提取的正交優化結果Table 1　Results of orthogonal tests on flavonoids extracted of red jujube skin

從表1的正交表的數據可以看到每組試驗的總黃酮的提取率以及極差值，從極差值的數據可以看出各個影響因素的影響大小順序，B＞A＞C，結論是總黃酮的提取影響因素為提取時間影響最大，溫度影響最小，［6］并根據總黃酮提取率獲得最佳的組合是A2B2C3，以60%的乙醇作為浸提液，料液比為1∶10（g/mL），提取溫度為60℃，提取時間為60 min時為最優的提取條件，此時紅棗皮中總黃酮提取率為7.74 mg/g。

2.2微波輔助酶對黃酮提取率的影響

2.2.1果膠復合酶對黃酮提取率的影響

以60%乙醇為提取液，在提取溫度60℃，酶解時間60 min，浸提時間60 min料液比為1∶10（g/mL）的條件下，考察果膠復合酶（果膠酶∶纖維素酶＝2∶1，質量比）濃度對提取率的影響［7］。如圖2所示。

圖2　果膠復合酶濃度對紅棗皮黃酮提取率的影響Fig.2　Effect of pectin compound enzyme of red jujube on flavonoid yield

由圖2可知，在一定范圍內黃酮提取率隨著復合酶濃度的增加而增大，當復合酶濃度為0.3%時，提取率達到最大，繼續增加酶濃度提取率略有降低［8］。這可能是因為酶濃度太小時，和酶的接觸機會少，當酶濃度增加到一定程度時，提取率不再增加，由此確定果膠復合酶的最佳濃度為0.3%，此時紅棗皮的總黃酮提取率達到8.92 mg/g。

2.2.2微波輔助對紅棗皮中黃酮提取率的影響

在60%乙醇濃度下，料液比為1∶10（g/mL），分別選取用微波420 W處理1、5、10、15、20 min后，再加入0.3%果膠復合酶，設定提取溫度60℃，提取時間為60 min時，測定紅棗皮總黃酮的提取率。

結果表明，微波處理5 min后，黃酮的提取率有較大的提高，原因可能是由于微波輻照促進了物料內目標組分的擴散速率，提高了黃酮的提取效果［9］，但延長微波時間提取率沒有明顯增加，可能是長時間微波會破壞有效成分，微波輔助酶法提取紅棗皮中的黃酮提取率平均為9.47 mg/g。

圖3　不同微波時間對紅棗皮黃酮提取率的影響Fig.3　Effect of different microwave time f of red jujube on flavonoid yield

3　結論

微波輔助酶法提取紅棗皮中總黃酮的方法中以60%的乙醇作為浸提液，料液比為1∶10（mg/mL），微波420 W處理5 min，加0.3%的果膠復合酶，提取溫度為60℃，提取時間為60 min，在此條件下總黃酮的提取率達到9.47 mg/g。通過微波輔助酶技術提取紅棗皮中的黃酮類化合物，有效的變廢為寶，節約了成本。

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Study on Technology of Total Flavonoids Extraction from Red Jujube Skin by Microwave Assisted Enzymatic

WEI Yue-ping
（Agriculture college，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，Liaoning，China）

With red jujube skin as the research materials，flavonoid yield as investigation targets，technological conditions of total flavonoids extraction by microwave assisted enzymatic were studied，we investigated effects of ratio of material to liquor，extraction time and extraction temperature on flavones yield and optimized orthogonally extraction process conditions based on single factor experiment.The best extraction technology was as follows：60%ethanol as the extraction liquid，ratio of material to liquid 1∶10（g/mL），microwave at 420 W for 5 min，0.3%pectin compound enzyme，extraction temperature 60℃，extraction time 60 min，Under the above condition，the extraction rate of flavonoids was 9.47 mg/g.

redjujubeskin；flavonoids；microwaveextraction；pectincompoundenzyme

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.15.023

韋月平（1972—），女（侗），講師，碩士，研究方向：食品生物技術。

2016-01-09