微波輔助萃取刺芫荽中揮發油工藝研究

楊永麗+陳學云+楊紹斌

摘要 采用微波法提取刺芫荽中的揮發油，并通過單因素試驗及正交試驗探討了微波法提取刺芫荽中揮發油的最佳工藝條件。結果表明，最佳提取工藝為料液比1∶8、微波功率252 W、微波時間60 s、浸泡時間20 min，在此條件下揮發油提取率達到了0.614 4%。

關鍵詞 刺芫荽；揮發油；微波萃取；工藝條件

中圖分類號 TS520.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）12-0269-02

刺芫荽（Eryngium foetidum Linn），又名野芫荽，為傘形科刺芹屬多年生草本植物。刺芫荽是一種藥蔬兩用植物，極具開發價值。目前，采用微波輔助法對刺芫荽揮發油的提取工藝進行探討，探索刺芫荽揮發油的高效提取工藝，以期為合理開發這一植物資源提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為新鮮刺芫荽，采購于農貿市場。用清水將枝葉上的泥土洗凈，置于通風處自然風干。將干燥后的刺芫荽用粉碎機粉碎，密封保存，備用[1]。

主要試劑為乙醚、乙醇、活性炭，儀器為粉碎機、循環水式多用真空泵、旋轉蒸發儀、微波爐、電子天平。

1.2 提取工藝流程

具體如下：新鮮刺芫荽—蒸餾水洗凈—瀝干—粉碎機粉碎—乙醇浸泡—微波加熱—活性炭吸附雜質—抽濾—旋轉蒸發—揮發油。

1.3 單因素試驗

1.3.1 不同微波功率對刺芫荽揮發油提取率的影響。稱取刺芫荽粉末10 g仔細裝入燒杯中，用95%乙醇作溶劑。料液比為1∶8條件下提取所得提取液用恒溫水浴加熱20 min，水浴溫度25 ℃，然后放入微波爐60 s，微波功率分別為126、252、406、567 W，抽濾前加入活性炭，通過旋轉蒸發儀除去溶劑得到揮發油[2]。

1.3.2 不同微波時間對刺芫荽揮發油提取率的影響。稱取刺芫荽粉末10 g仔細裝入燒杯中，用95%乙醇作溶劑。料液比為1∶8條件下提取所得提取液用恒溫水浴加熱20 min，水浴溫度25 ℃，然后放入微波爐時間分別為30、60、90、120 s，微波功率為252 W，抽濾前加入活性炭，通過旋轉蒸發儀除去溶劑分別得到揮發油。

1.3.3 不同浸泡時間對刺芫荽揮發油提取率的影響。稱取刺芫荽粉末10 g仔細裝入燒杯中，用95%乙醇作溶劑。料液比為1∶8條件下提取所得提取液用恒溫水浴分別加熱25、20、25、30 min，水浴溫度25 ℃，然后放入微波爐60 s，微波功率為252 W，抽濾前加入活性炭，通過旋轉蒸發儀除去溶劑分別得到揮發油[1]。

1.3.4 不同料液比對刺芫荽揮發油提取率的影響。稱取刺芫荽粉末10 g仔細裝入燒杯中，用95%乙醇作溶劑。料液比分別為1∶6、1∶7、1∶8、1∶9條件下提取所得提取液用恒溫水浴加熱20 min，水浴溫度25 ℃，然后放入微波爐60 s，微波功率為252 W，抽濾前加入活性炭，通過旋轉蒸發儀除去溶劑分別得到揮發油[3]。

提取計算公式具體如下：

刺芫荽揮發油提取率（%）=m/M×100

式中，m為刺芫荽揮發油質量，M為刺芫荽粉末質量。

1.4 正交試驗優化提取工藝

根據前期的單因素試驗探討了微波功率、微波時間、料液比、浸泡時間對揮發油提取率的影響，進一步采用L9（34）正交試驗，對單因素試驗篩選出的提取條件進行優化[4]，研究揮發油提取率隨微波功率、微波時間、料液比、浸泡時間的變化。各因素與水平見表1。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 不同微波功率對刺芫荽揮發油提取率的影響。如圖1所示，當微波功率為252 W時提取率最大，達到了0.614 4%，406 W時開始下降，567 W時提取率最低，為0.503 0%。因功率太低不能完全萃取揮發油，功率太高會使揮發油損失，因而功率選定為252 W[5-7]。

2.1.2 不同微波時間對刺芫荽揮發油提取率的影響。如圖2所示，當微波時間為60 s時提取率為0.614 4%，達到最大值，90 s時提取率開始下降，120 s時提取率最低，只有0.476 6%。因微波時間短不能有效萃取出揮發油，時間較長會使揮發油成分損失，從而不能高效地萃取揮發油，因而選定60 s為最佳微波時間。

2.1.3 不同浸泡時間對刺芫荽揮發油提取率的影響。如圖3 所示，浸泡時間為20 min時提取率為0.614 4%，達到最高，25 min時開始下降，30 min時提取率為0.526 1%，為最低。適當的浸泡時間有利于高效地萃取揮發油，因而選定20 min為最佳浸泡時間。

2.1.4 不同料液比對刺芫荽揮發油提取率的影響。如圖4所示，料液比對刺芫荽揮發油提取率的影響較為明顯，當料液比達到1∶8時，提取率為0.614 4%，達到最大值，料液比為1∶6時提取率最低，只有0.411 8%，料液比為1∶9時提取率下降，因而選定料液比為1∶8。

2.2 正交試驗結果

如表2所示，RC>RB>RA>RD，由此可知微波功率是影響提取率的重要因素，其次是微波時間、料液比，最后是浸泡時間。因此，料液比1∶8、微波功率252 W、微波時間60 s、浸泡時間20 min是最佳方案[8-11]。

3 結論與討論

采用微波萃取法對刺芫荽揮發油進行L9（34）正交試驗。結果顯示，影響刺芫荽揮發油提取率的主要因素為微波功率>微波時間>料液比>浸泡時間。最佳提取工藝為料液比1∶8、恒溫水浴加熱20 min、微波功率252 W、微波時間60 s，提取率達0.614 4%。由于生長區域環境的限制，對有關刺芫荽揮發油的提取工藝還沒有作系統探討，為了更好地了解刺芫荽的揮發性，開發其潛在的實用價值，采用微波輔助萃取法對刺芫荽中的揮發性成分進行提取，利用正交試驗優化提取工藝，再探索刺芫荽揮發油高效的提取工藝，以期為合理開發這一植物資源提供技術支持和理論依據[12-13]。

4 參考文獻

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