山竹果皮中總黃酮的提取研究

王永仕，陳燕萌，韋慶靈

（1.來賓市檢驗檢測中心，廣西來賓 546100；2.廣西科技師范學院，廣西來賓 546100）

山竹是東南亞熱帶水果，受到很多人的喜愛。山竹的果實含有豐富的營養物質，可為人體提供多種維生素、脂肪酸以及糖類。山竹果皮為不可食用部分，一般被視為農業廢棄物。近年來，人們逐漸發現山竹果皮的功效和價值，若能將山竹果皮中的各種有效成分提取并加以利用，就能研發出更多優質的新產品，如山竹果的研發利用中，于立梅[1]研究了山竹果酒的發酵過程中各物質的變化情況，闡述了果酒發酵過程中黃酮、多酚和糖的含量動態變化，研究比較了帶殼山竹果酒發酵與不帶殼山竹果酒發酵的黃酮含量在發酵中的動態變化，得出帶殼山竹果酒中的黃酮含量在發酵結束后遠高于不帶殼山竹果酒的黃酮含量，證明了山竹果皮在食品研發中的價值。

山竹又稱山竺、莽吉柿、鳳果、山竹子、倒捻子，被子植物門、藤黃科、藤黃屬常綠喬木山竹的果實，盛產于我國廣東省、廣西、福建省和海南省[2-5]。其果皮含有豐富的花色苷、黃酮、多酚、氧雜蒽酮和有機酸等化合物，從山竹中分離的化學成分約有114種，具有較高的藥用價值，被廣泛應用于腹痛、腹瀉、痢疾、化膿、感染性創傷腫瘤、感染性創傷、慢性潰瘍和淋病等疾病的治療[6]。本試驗以山竹果皮為研究對象，以乙醇為提取溶劑，采用正交試驗優化山竹果皮總黃酮的醇提法提取工藝，確定最佳的提取工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山竹果皮（超市購買）；無水乙醇（分析純，成都市科隆化學品有限公司）；蘆丁（純度≥98%，安徽酷爾生物工程有限公司）；氫氧化鈉（優級純，天津市大茂化學試劑廠）；硝酸鋁（分析純，廣東省臺山市化工廠）；亞硝酸鈉（分析純，廣東省臺山市化工廠）。

1.2 儀器與設備

分析天平（FA2004，深圳林濤儀器有限公司）；電熱鼓風干燥箱（GZX-GF101-3-BS，上海躍進）；紫外可見分光光度計（UV-26000，日本島津）；粉碎機（FW177-高速萬能型，Taisite/泰斯特）；恒溫水浴鍋（LB801-2，江蘇省金壇市醫療）；離心機（H1850型，長沙湘儀離心機儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

將新鮮的山竹果皮洗干凈后放入電熱鼓風干燥箱內，設置溫度為60 ℃進行烘干，烘干后將山竹果皮置于粉碎機內粉碎，過60目篩，保存備用。

1.3.2 總黃酮的提取

準確稱取0.10 g已處理的山竹果皮粉末于錐形瓶中，分別加入不同體積、不同濃度的乙醇溶液，蓋上橡膠塞，設置溫度梯度、時間梯度進行浸泡靜置處理，每隔10 min搖勻一次，獲得黃酮粗提取液。吸取上清液于離心管中5 000 r·min-1離心15 min，取0.5 mL上清液于25 mL容量瓶中，加入2 mL 5%的NaNO2溶液，搖勻，放置5 min后加入2 mL 10%的Al(NO3)3溶液，搖勻，靜置6 min后加入10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液，搖勻，用30%乙醇溶液定容至刻度，搖勻，靜置10 min，得到黃酮提取液。

1.3.3 單因素試驗

（1）設置不同的提取料液比（[1∶70（g∶mL）、1∶80（g∶mL）、1∶90（g∶mL）、1∶100（g∶mL）和1∶110（g∶mL）]，加入濃度為60%的乙醇溶液，在50 ℃恒溫水浴加熱下提取30 min，研究料液比對黃酮提取率的影響。

（2）固定優化后的料液比，加入60%的乙醇溶液，在50 ℃恒溫水浴加熱下分別提取10 min、20 min、30 min、40 min和50 min，研究提取時間對黃酮提取率的影響。

（3）固定優化后的料液比，加入濃度分別為40%、50%、60%、70%和80%的乙醇溶液，50 ℃恒溫水浴加熱，固定優化后的提取時間，研究乙醇濃度對黃酮提取率的影響。

（4）固定優化后的料液比、乙醇濃度、提取時間，分別在50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃的恒溫水浴鍋中加熱提取，研究提取溫度對黃酮提取率的影響。

1.3.4 正交試驗

根據單因素試驗結果，對料液比（A）、提取時間（B）、提取溫度（C）、乙醇濃度（D）4個因素進行進一步的探究，選用L9(34)正交試驗表進行試驗，正交試驗因素及水平見表1。

表1 正交試驗因素及水平

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 最佳提取料液比的確定

由表2可知，料液比為1∶70（g∶mL）時，黃酮的提取率較低，當乙醇用量逐漸增加，黃酮的溶出量逐漸增加，提取率隨之升高；當料液比為1∶90（g∶mL）時，黃酮提取率最高，此后繼續增加乙醇用量，黃酮的提取率反而下降。因此，最佳提取料液比為1∶90。

表2 不同提取料液比對黃酮提取率的影響

2.1.2 最佳提取時間的確定

由表3可知，黃酮提取率隨提取時間的延長呈先升高后降低的趨勢。提取時間為30 min時，黃酮提取率最高，繼續延長提取時間，黃酮提取率反而下降，原因是提取時間過短時黃酮未全部溶出到提取液中，提取時間過長時提取液溶質乙醇的揮發量增加，導致乙醇濃度下降使得原來已溶出的黃酮重新析出，黃酮提取率下降。因此，最佳提取時間為30 min。

表3 不同提取時間對黃酮提取率的影響

2.1.3 最佳乙醇濃度的確定

由表4可知，黃酮提取率隨乙醇濃度的升高呈先升高后降低的趨勢。乙醇濃度為60%時，黃酮提取率最高，此后繼續提高乙醇濃度，總黃酮的提取率急劇下降。導致總黃酮提取率下降的原因可能是乙醇體積分數過高時，會溶出醇溶性的雜質脂類物質，從而影響了黃酮的提取率。因此，提取黃酮的最佳乙醇濃度為60%。

表4 不同乙醇濃度對黃酮提取率的影響

2.1.4 最佳提取溫度的確定

由表5可知，黃酮提取率隨提取溫度的升高呈先升高后降低的趨勢。提取溫度為70 ℃時，黃酮提取率最高，提取溫度超過70 ℃后，黃酮提取率迅速下降，原因可能是乙醇沸點為78.5 ℃，提取溫度超過提取劑沸點后，乙醇迅速蒸發，使得提取液中的乙醇濃度降低，山竹果皮中的黃酮無法溶出，或者已經溶出了的黃酮在乙醇濃度下降后，重新從提取液中析出，導致提取液中黃酮的量減少，黃酮提取率下降。因此，最佳提取溫度為70 ℃。

表5 不同提取溫度對黃酮提取率的影響

2.2 正交試驗設計

正交試驗結果見表6。由R值可知，對山竹果皮中總黃酮提取率影響的主次因素關系為C（提取溫度）＞D（乙醇濃度）＞B（提取時間）＞A（料液比）。根據k值得最優組合為A2B1C1D1，根據黃酮提取率指標最優組合為A3B3C2D1。對A2B1C1D1組合進行驗證試驗，測定3組平行試驗，平均黃酮提取率為9.05%，高于A3B3C2D1組合。因此，確定乙醇提取法的最佳提取方案為乙醇濃度50%、提取溫度60 ℃、提取時間20 min、提取料液比1∶90（g∶mL）。

表6 正交試驗結果

3 結論

本文以山竹果皮為原料，設計單因素試驗和正交試驗考察提取時間、提取溫度、料液比、乙醇濃度對山竹果皮總黃酮提取率的影響。實驗結果表明，乙醇提取法的最佳提取方案為乙醇濃度50%、提取溫度60 ℃、提取時間20 min、提取料液比1∶90（g∶mL），得到山竹果皮中黃酮的提取率為9.05%。