陳皮中橙皮苷的提取工藝及優(yōu)化研究

曾令浩，李俞潔，區(qū)碩俊，陳偉萍

（廣州市質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，國家加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心， 廣東 廣州 511447）

陳皮中橙皮苷的提取工藝及優(yōu)化研究

曾令浩，李俞潔，區(qū)碩俊?，陳偉萍

（廣州市質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，國家加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心， 廣東 廣州 511447）

主要分析研究乙醇-吡啶混合溶劑超聲浸提法提取陳皮中橙皮苷的最優(yōu)條件。通過單因素試驗去分析研究不同種因素對橙皮苷提取率的影響，并且在此基礎上根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)果進行正交試驗。其最佳工藝條件為料液比1:30，吡啶比例25%，提取溫度為85 ℃，提取時間為25 min。采用該條件處理的橙皮苷經(jīng)高效液相色譜法進行橙皮苷含量的測定，同時在此等優(yōu)化條件下進行的正交試驗，橙皮苷的提取率為3.83%，超聲浸提法操作簡便，快速，成本低，能應用于工業(yè)化生產(chǎn)和醫(yī)學醫(yī)藥類研究。

橙皮苷; 乙醇-吡啶; 正交試驗; 高效液相色譜法

橙皮苷又名橙皮甙，二氫黃酮甙，為蕓香科植物甜橙或者酸橙干燥的幼果提取物。橙皮苷主要存在于成熟的較薄果皮系統(tǒng)或者果肉中[1,2]。橙皮苷不僅能夠降低毛細血管的脆性，而且還能增強毛細管的韌性，因此橙皮苷在醫(yī)學醫(yī)藥行業(yè)中應用廣泛。橙皮苷還有抗消炎、抗病毒等藥理作用，其在食品工業(yè)中可作為天然的抗氧化劑[3-5]，亦可應用于化妝品行業(yè)，由此可見，隨著工業(yè)科技的發(fā)展，橙皮苷將具有更加廣泛的應用。

當前，橙皮苷的提取工藝主要有索氏提取法、堿提酸沉法、微波萃取法和超聲提取法[6-10]。其中索氏提取法具有提取工藝過程簡單的優(yōu)點，但實驗反應進度慢，需多次重結(jié)晶提取，而且溶劑消耗較大。堿提酸沉法擁有節(jié)約經(jīng)濟，工藝簡單等優(yōu)點，但其反應時間較長且容易污染環(huán)境，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。微波萃取法對環(huán)境危害較小，然而在微波萃取過程中溫度變化不易控制，不太適宜工業(yè)化大批量生產(chǎn)。混合溶劑超聲浸提法相對于其他方法，其具有操作簡便、節(jié)約溶劑、快速等優(yōu)點，可作為工業(yè)化生產(chǎn)提取陳皮中橙皮苷的首選方法。因橙皮苷易溶于吡啶，氫氧化鈉溶液，則本研究提取橙皮苷是采用乙醇-吡啶混合溶劑進行超聲浸提取，通過采用單因素實驗和正交試驗進行優(yōu)化其工藝參數(shù)，降低生產(chǎn)成本，減少提取完成后去除有毒有害物質(zhì)的工藝和去除酸堿溶劑的復雜工序，為研究橙皮苷供給了參考條件。

1 實驗部分

1.1 材料、試劑與儀器

新鮮成熟的陳皮；乙醇、吡啶、磷酸、甲醇（分析純，廣州試劑廠），乙腈（色譜純，美國 Fisher公司），實驗一級用水，橙皮苷標準品（Aladdin Industrial Corporation）；高效液相色譜儀島津 LC 20A-SPD-M20A；50 mL離心管，TD25-WS低速離心機，DZF-6090D真空干燥箱，KQ3200DV型數(shù)控超聲波清洗儀；C1-6610-15型分析研磨機; LM61-350033型恒溫水浴鍋。

1.2 實驗方法

將新鮮成熟的陳皮置于 DZF-6090D 真空干燥箱45 ℃烘干至恒重，粉碎，過3號篩待用。準確稱量1.00 g陳皮粉于50 mL的離心管中，加入30 mL乙醇-吡啶(75:25)的混合溶液，加蓋置于85 ℃恒溫水浴鍋中，水浴加熱1 h后取出，超聲25 min后放冷至室溫，以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心2 min后取上層清液定容至50 mL經(jīng)微孔濾膜過濾，待液相分析。

1.3 分析方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱：Phenom enex Kinetex C18 (150 m m×4.6 m m ×5 μ m)；柱溫：30 ℃；流動相：乙腈-0.1 %磷酸溶液(20:80)；進樣量：10 μL；流速：1 mL/min；檢測波長：283 nm[11]。

1.3.2 標準曲線的繪制

精確稱量0.0100 g橙皮苷標準品于100 mL棕色帶塞容量瓶中，加適量的50 %甲醇進行超聲溶解，取出后用50 %甲醇稀釋至刻度。制得100 mg/L橙皮苷標準儲備液。將上述的橙皮苷標準儲備液用50 %甲醇稀釋至0.5、1.0、10.0、20.0、40.0、100.0 mg/L注入高效液相色譜進行分析。分別吸取上述橙皮苷標準品系列溶液各10 μL，在相同色譜條件下測定峰面積。以峰面積值Y為縱坐標，橙皮苷的標準品濃度X（mg/L）為橫坐標，用最小二乘法進行線性回歸分析，得到回歸方程為Y=58727X -17218，相關系數(shù)r=0.9998，說明進樣濃度在 0.5～100.0 mg/L之間，橙皮苷濃度與其相應的峰面積線性關系良好。

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比對提取率的影響

當吡啶比例為20 %，溫度為65 ℃，時間為20 m in時，探究料液比對橙皮苷提取率的影響。在料液比小于1:35時，不易于橙皮苷溶于提取液中，提取率較低；相比之下在料液比大于1:35時，再增加料液比，提取效果反而減弱，且無較明顯的變化。由此可見料液比的最佳比例為 1:35。詳細結(jié)果如圖 1所示。

2.2 提取液中吡啶比例對提取率的影響

本研究比較了乙醇和吡啶兩種溶劑分別對橙皮苷的提取率的影響，結(jié)果表明乙醇和吡啶的混合溶劑對橙皮苷的提取率高于乙醇或者是吡啶。

在料液比為1:30，溫度65 ℃，時間20 min一定的條件下，比較了乙醇和吡啶混合溶液中的吡啶比例對橙皮苷提取率的影響情況。結(jié)果顯示，吡啶比例在20 %時，陳皮中橙皮苷的提取率最高。詳細結(jié)果如圖2所示。

圖1 料液比對提取率的影響Fig.1 Effect of the solid-liquid ratio on the extraction rate

圖2 吡啶比例對提取率的影響Fig.2 Effect of the proportion of pyridine on the extraction rate

2.3 溫度對提取率的影響

在料液比為1：30，吡啶比例為20 %，時間為20 min一定的條件下，研究不同的提取溫度對橙皮苷提取率的影響，結(jié)果表明，溫度為 75 ℃時為最適的溫度，隨著溫度的升高，橙皮苷的提取率逐漸增加。詳細結(jié)果如圖3所示。

圖3 溫度對提取率的影響Fig.3 Effect of temperature on the extraction rate

2.4 提取時間對提取率的影響

如果超聲時間過短，橙皮苷未能被充分提取。但如果超聲時間過長，橙皮苷的提取率將會降低，可能是因為黃酮類物質(zhì)的不穩(wěn)定性造成的，超聲時間越長，越不利于橙皮苷的提取，則需要對超聲提取的時間進行嚴格地控制。在料液比為1:30，吡啶比例為20 %，溫度65 ℃一定的條件下，提取時間為20 min時，增加了溶劑的穿透力，提高了橙皮苷的提取率。詳細結(jié)果如圖4所示。

圖4 時間對提取率的影響Fig.4 Effect of time on the extraction rate

2.5 正交試驗優(yōu)化工藝條件

通過單因素實驗進行提取分析初步的優(yōu)化，對料液比、吡啶比例、提取的溫度和時間四個因素的最佳提取水平和根據(jù)其各個因素的三個最佳水平進行設計正交試驗。對正交試驗的設計及其結(jié)果進行了極差分析，根據(jù)表1的k1、k2和k3計算出R值，從 k值可知，橙皮苷最佳的提取率水平組合是A1B2C3D3，即料液比1:30，吡啶比例25 %，溫度85 ℃，時間25 min。在此等水平的組合下，橙皮苷的提取率為3.83 %。基于表1的提取率測定結(jié)果，進行了方差分析，將表2所得的F值與F單側(cè)臨界值表對比可知，吡啶比例、溫度和時間對橙皮苷的提取率有顯著性影響。

表1 正交試驗設計及結(jié)果Table 1 Orthogonal experiment design and analysis

續(xù)表

表2 提取率方差分析表Table 2 Table of variance analysis

3 結(jié) 論

本分析研究建立了陳皮中橙皮苷的提取工藝。利用單因素實驗優(yōu)化，并通過設計正交試驗，得出優(yōu)化后的橙皮苷的提取工藝條件，即料液比1:30，吡啶比例25%，溫度85 ℃，時間25 min。在此條件下橙皮苷的提取率為3.83%，正交試驗結(jié)果表明，提取率的影響順序分別為：提取溫度＞提取時間＞吡啶比例＞料液比，與此同時，通過方差分析F值可知，吡啶比例、提取溫度和時間三個因素對提取率影響顯著，但并沒有出現(xiàn)影響非常顯著因素。采用混合溶劑超聲浸提法具有工藝操作簡單，效率高，重復性好，不破壞橙皮苷有效活性成分等優(yōu)點，同時使用毒性試劑較少，用于工業(yè)化生產(chǎn)中將有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。

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Extraction Process and Optimization Study of Hesperidin from Orange Peel

ZENG Ling-hao, LI Yu-jie, OU Shuo-jun?, CHEN Wei-Ping
(Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, National Centre for Quality Supervison and Testing of Processed Food, Guangdong Guangzhou 511447，China)

The optimality conditions of ethanol-pyridine mixed solvent ultrasonic extraction process had been analyzed to extract hesperidin from Orange peel. The effects of different kinds of factors of hesperidin extraction rate were studied by the single factor experiment, and on the basis of this, the orthogonal experiment was designed to optimize the process conditions. The best optimization condition as the follows: material liquid ratio=1:30, the proportion of pyridine ratio=25%, the extraction temperature=85 ℃ , the extraction time=25 min. The determination of hesperidin content was detected by high performance chromatography (HPLC). At the meanwhile in the optimized Conditions,the result showed that hesperidin extraction rate was 3.83%. The ultrasonic extraction method is simple, rapid and low cost. It can be used in industrial production and medical research.

Hesperidin; Ethanol-pyridine; Orthogonal experiment; HPLC

TS255；TQ283

A

1671-0460（2016）11-2524-03

2016-09-18

曾令浩（1989-），男，廣東梅州人，助理工程師，主要從事食品的檢測和研究工作。E-m ail：haozishe@126.com。

區(qū)碩俊（1990-），男，助理工程師，研究方向：氣液相分析研究工作。E-m ail：846476388@qq.com。