棗渣中黃酮提取工藝的優(yōu)化及抗氧化性研究

劉 杰 陳默然 趙志雅 王露露 于雪娜 李玉璽

（濱州學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院，山東濱州 256600）

1 引言

紅棗種植區(qū)域廣，產(chǎn)量高，營養(yǎng)價(jià)值及藥用價(jià)值高，營養(yǎng)物質(zhì)豐富［1］，當(dāng)前棗加工后的棗渣中仍含有一定的黃酮和可溶性糖［2］，將棗渣的這些功效物質(zhì)再加以利用，可以提高棗的利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

氧化是導(dǎo)致食品品質(zhì)劣變的重要因素之一，特別是油脂和富含油脂的食品，氧化使油脂褪色、褐變、破壞維生素，降低其食用品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值，甚至產(chǎn)生有害物質(zhì)［3］，但是抗氧化劑能阻止或延遲食品氧化，提高食品的穩(wěn)定性。當(dāng)前由于一些合成抗氧化劑如BHT、BHA等經(jīng)動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有毒，尋找高效、價(jià)廉、低毒甚至無毒的天然抗氧化劑的工作倍受關(guān)注［4］，而黃酮類物質(zhì)是一類天然、具有抗氧化活性的化合物［5-6］，廣泛存在于植物體內(nèi)，具有高效、安全等優(yōu)點(diǎn)，除此之外黃酮還具有降血脂、抗腫瘤活性［7］、增強(qiáng)免疫力等作用［8］，可用于生產(chǎn)黃酮類保健飲料、黃酮類速食保健品、黃酮類口香糖等［3］，此外還具有抗輻射的作用，有促進(jìn)上皮組織再生的功能，可制成系列化妝品，以達(dá)到對人體護(hù)膚的作用。本實(shí)驗(yàn)以棗果經(jīng)榨汁后的棗渣為原料，應(yīng)用超聲波輔助乙醇法提取棗渣黃酮，以DPPH自由基清除能力為指標(biāo)，評價(jià)體外抗氧化能力，為開發(fā)新的天然抗氧化劑和合理利用棗資源提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試劑與儀器 棗渣（山東省沾化縣）；木聚糖酶、β-葡聚糖酶（蘇克漢生物工程有限公司）；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（上海華藍(lán)科技有限公司）；蘆丁（Sigma公司）；抗壞血酸、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、無水乙醇均采用分析純試劑；HHS 21-N14電熱恒溫水浴鍋；GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱；WFJ7200可見分光光度計(jì)；AR2140電子天平；BILONG-650Y超聲波細(xì)胞破碎機(jī)。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 棗渣黃酮提取最佳酶解時(shí)間的確定 稱取30g的棗渣，加入210mg木聚糖酶和210mgβ-葡聚糖酶，于50℃水浴條件下分別酶解0.5、1、1.5、2、2.5h，滅酶，過濾洗滌濾渣，除去部分糖類等雜質(zhì)，烘干備用［2］。取4g預(yù)處理好的棗渣，加入固液比1∶20 70%乙醇溶液置于燒杯中，超聲提取20min，過濾，取濾液定容至100mL。

2.2.2 棗渣黃酮提取最佳超聲時(shí)間的確定［9］取棗渣，加入木聚糖酶和β-葡聚糖酶50℃水浴下酶解2h，滅酶，過濾洗滌濾渣，烘干備用。分別取4g棗渣5份于燒杯中，加固液比1∶20的70%乙醇，超聲5、10、15、20、25min，過濾取濾液定容至100mL。

2.2.3 棗渣黃酮提取最佳固液比的確定［2］取棗渣，加入木聚糖酶和β-葡聚糖酶50℃水浴下酶解2h，滅酶，過濾洗滌濾渣，烘干備用。分別取4g的棗渣5份于燒杯中，加固液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30的70%乙醇，超聲20min，過濾取濾液定容至100mL。

2.2.4 棗渣黃酮提取最佳乙醇濃度的確定［10］取棗渣，加入木聚糖酶和β-葡聚糖酶50℃水浴下酶解2h，滅酶，過濾洗滌濾渣，烘干備用。分別取4g棗渣5份于燒杯中，加入固液比1∶20 50%、60%、70%、80%、90%乙醇于燒杯中，超聲提取20min，過濾，取濾液定容至100mL。

2.2.5 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備及黃酮含量測定 精密吸取蘆丁液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL分別置于試管中，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.30mL，搖勻，靜置6 min，加入0.3 mL10%的硝酸鋁溶液，搖勻，靜置6min后加4%NaOH溶液4.00mL，搖勻，用60%乙醇稀釋至10mL，搖勻，靜置12min，以試劑作空白，于510nm處測吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線［11］。取棗渣黃酮提取液0.5mL，同上步，將吸光度（A）代入回歸方程y=1.4137x-0.0246，R2=0.9934，求得樣液中黃酮含量x（mg），再根據(jù)稀釋倍數(shù)計(jì)算棗渣中黃酮含量。

2.2.6 黃酮對DPPH自由基的清除作用 稱取15mg?DPPH，用無水乙醇溶解［并定容至500mL，分別將2mL黃酮提取液（50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL、300μg/mL、400μg/mL）及2mLDPPH溶液置于具塞試管中，搖勻，避光保存30min，以無水乙醇為空白517nm測其吸光度［12］。Vc溶液、黃酮提取液+Vc溶液同上步驟。以下式計(jì)算清除率：K（%）=［1-（Ai-Aj）/Ac］×100

式中：Ac：2mL無水乙醇+2mIDPPH溶液的吸光度;

Ai：2ml黃酮提取液+2mLDPPH溶液的吸光度;

Aj：2mL黃酮提取液+2mL無水乙醇的吸光度。

3 結(jié)果與分析

3.1 酶解時(shí)間對棗渣黃酮提取效果的影響 由圖1可知，酶解時(shí)間在0.5～2h，隨時(shí)間的增加，棗渣黃酮提取含量增加；酶解時(shí)間在2h時(shí)，黃酮含量達(dá)到最高；酶解時(shí)間2～2.5h，隨時(shí)間的增加，棗渣黃酮提取含量呈下降趨勢，故選擇較佳酶解時(shí)間2h。

圖1 酶解時(shí)間與黃酮提取效果的關(guān)系

3.2 超聲時(shí)間對棗渣黃酮提取效果的影響 由圖2可知，超聲時(shí)間在5～20min，隨時(shí)間的增加，棗渣黃酮提取含量增加；超聲時(shí)間在20min時(shí)，黃酮含量達(dá)到最高；超聲時(shí)間在20～25min，隨時(shí)間的增加，棗渣黃酮提取含量呈下降趨勢，故選擇較佳超聲時(shí)間20min。

圖2 超聲時(shí)間與黃酮提取效果的關(guān)系

3.3 固液比對棗渣酮提取效果的影響 由圖3可知，固液比在1∶10～1∶15，隨固液比的增加，棗渣黃酮提取含量不變；固液比在1∶15～1∶25，隨比例的增加，棗渣黃酮提取含量呈下降趨勢，表明在固液比1∶15時(shí)黃酮完全溶解，故選擇較佳固液比1∶15。

圖3 固液比與黃酮提取效果的關(guān)系

3.4 乙醇濃度對棗渣黃酮提取效果的影響 由圖4可知，乙醇濃度在50%～70%，隨乙醇濃度的增加，棗渣黃酮提取含量增加；70%的乙醇濃度時(shí)，黃酮含量達(dá)到最高，乙醇濃度在70%～80%，隨乙醇濃度的增加，棗渣黃酮提取含量呈下降趨勢，故選擇較佳乙醇濃度70%。

圖4 乙醇濃度與黃酮提取效果的關(guān)系

3.5 黃酮的抗氧化作用 由表1可知，在50～400μg/mL，黃酮類提取物和Vc對DPPH清除作用均隨濃度的增加而增大，呈一定的量效關(guān)系，當(dāng)抗氧化劑濃度為400μg/mL時(shí)，黃酮類提取物和VC對DPPH的清除率分別為66.3%和82%。表明棗核黃酮類提取物對DPPH#有較強(qiáng)的清除能力，但比VC稍差。

表1 DPPH自由基的清除率

4 結(jié)論

棗渣黃酮提取的較優(yōu)條件為：酶解時(shí)間2h、超聲時(shí)間20min、固液比1∶15、乙醇濃度70%，在此工藝條件下黃酮含量為2.361mg/g，黃酮對DPPH自由基有較強(qiáng)的清除能力，且清除作用與其濃度呈量效關(guān)系，與傳統(tǒng)醇提法相比，超聲波輔助提取能顯著縮短提取時(shí)間，提高黃酮提取等率，保持黃酮的高抗氧化活性。本實(shí)驗(yàn)豐富了棗的研究，為棗的開發(fā)和綜合利用提供理論支持，但影響黃酮提取因素較多，更多影響因素有待探索和優(yōu)化。