微波輔助提取苦苣黃酮工藝研究

◎ 程麗麗，孫亞軍

（漯河食品職業學院食品工程系，河南 漯河 462300）

苦苣是一種草本植物，屬于菊科、菊苣屬。苦苣中富含氨基酸、礦物質、維生素等營養成分，還可作為中藥材使用，有涼血清熱、消炎解毒、保肝利膽、抗腫瘤和增強人體免疫力等功效[1]。苦苣中黃酮類化合物含量也比較豐富，對其提取研究目前已經出現的有超聲提取法[2]、超高壓提取法[3]、乙醇浸提法[4]等。本研究采用微波輔助法對苦苣中的總黃酮進行提取和工藝優化，為合理開發利用苦苣提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

苦苣：采摘于漯河食品職業學院北校區，清洗、干燥（55 ℃）、粉碎，過篩取60目苦苣粉，備用；蘆丁、氫氧化鈉、無水乙醇等均為分析純試劑，購于南京化學試劑股份有限公司。

1.2 儀器與設備

202-00A干燥箱（天津順諾儀器科技有限公司）、JOYN-J1-1 微波爐（上海喬躍電子有限公司）、UV1800PC 紫外可見光分光光度計（上海奧析科學儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 蘆丁標準曲線的繪制[5]

將純度為98%的蘆丁標準品放入干燥箱干燥至恒重，用電子天平精確稱取10.00 mg放入燒杯，加入一定量30%的乙醇溶液充分溶解，移至100 mL容量瓶定容，充分搖勻得到的標準溶液濃度為0.1 mg/mL。依次精確吸取配備好的標準溶液0、1、2、3、4 mL和5 mL分別放入到10 mL的容量瓶中，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL，搖勻后靜置6 min，再加入10%硝酸鋁溶液0.3 mL，搖勻后靜置6 min，再加入4%氫氧化鈉溶液4 mL，30%乙醇定容至刻度，搖勻后放置15 min，510 nm處測吸光度，以30%乙醇溶液為空白，測定吸光度值。以吸光度值為Y軸坐標，蘆丁質量分數（μg/mL）為X軸坐標。得出吸光度值（Y）與蘆丁質量分數（X）的直線回歸方程為Y=0.011 2X-0.008 7，R2=0.999 6。

1.3.2 微波輔助提取工藝[8]

苦苣粉→溶解→加乙醇溶液→微波處理→離心→取上清液→測定吸光度→帶入公式計算苦苣黃酮提取率。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗設計

微波輔助酶法提取工藝，進行微波輔助階段的單因素試驗。分別考察微波功率（200、250、300、350 W和400 W）、微波時間（2、3、4、5 min和6 min）、料液比（1∶20、1∶25、1∶30、1∶35和1∶40）和乙醇濃度（40%、50%、60%、70%和80%）對苦苣黃酮提取量的影響。

1.4.2 正交試驗設計

分別選取微波功率、微波時間、料液比和乙醇濃度為影響因子，以苦苣黃酮的提取率為指標，進行微波協同酶法的正交試驗，試驗選取L9(34)正交表，各因素水平見表1。

表1 微波協同酶法正交試驗因素水平表

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 微波功率對苦苣黃酮提取率的影響

從圖1可以看出，微波功率從200 W升至300 W時，苦苣黃酮的提取率曲線呈上升趨勢；當功率大于300 W時，黃酮的提取率反而下降。微波功率過大會使溶液過熱，乙醇蒸發濃度降低；另外溫度過高，黃酮結構受到破壞，導致苦苣黃酮的提取率減少。因此，微波的功率可選擇在300 W左右。

圖1 微波功率對黃酮提取率的影響圖

2.1.2 微波處理時間苦苣黃酮提取率的影響

由圖2可知，當微波輔助浸提處理時間低于4 min時，苦苣黃酮的提取率不斷升高。當微波輔助浸提處理時間為4 min時，苦苣黃酮的提取率達到最高，其后隨著時間的增加苦苣黃酮的提取率反而不斷降低。因此，微波處理的時間可選擇在4 min左右。

圖2 微波時間對黃酮提取率的影響圖

2.1.3 料液比對苦苣黃酮提取率的影響

由圖3可知，當料液比小于1∶30時，苦苣黃酮的提取率曲線呈現上升趨勢；料液比為1∶30時，黃酮的提取率最大；但其后料液比繼續增加，黃酮的提取率反而略有下降。因此，選擇料液比在1∶30左右為宜。

圖3 料液比對黃酮提取率的影響圖

2.1.4 乙醇濃度對苦苣黃酮提取率的影響

由圖4可知，當乙醇濃度低于60%時，苦苣黃酮的提取率曲線呈上升趨勢。在60%，苦苣黃酮提取率達到最高，之后曲線呈現下降趨勢。這是因為濃度乙的醇，可以將苦苣中的非黃酮物質溶出，影響了黃酮的提取率。因此，選擇乙醇濃度為60%左右為宜。

圖4 乙醇濃度對黃酮提取率的影響圖

2.2 正交試驗結果

微波輔助法工藝條件的正交試驗結果見表2。

表2 正交試驗結果表

3 結論

本試驗通過單因素試驗和正交試驗，對微波輔助法提取苦苣黃酮的工藝參數進行了優化。確定了微波輔助法提取黃酮的最佳工藝條件為微波功率300 W、微波時間3 min、料液比1∶30，乙醇濃度70%，在此條件下，苦苣黃酮的提取率為4.562%。

[1]張廣倫，張衛明，肖正春，等.新興蔬菜苦苣的研究與利用[J].中國野生植物資源，2013，32（2）：60-63.

[2]秦俊哲，楊汗偉.苦苣菜黃酮超聲提取工藝的研究[J].陜西科技大學學報(自然科學版)，2010，28（2）：64-67.

[3]安 卓，賈昌喜.響應面優化超高壓提取苦苣黃酮工藝的研究[J].中國食品學報，2012，12（2）：105-110.

[4]曹 勇，鄭明珠，劉景圣.響應面法優化乙醇提取苦苣菜黃酮的最佳工藝[J].食品研究與開發，2015，36（17）：48-51.

[5]王 娣，柯春林，曹珂珂，等.纖維素酶法提取百里香黃酮的工藝優化研究[J].中國調味品，2016，41（12）：38-42.