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超微粉碎对荷叶黄酮类物质醇提工艺的影响

2020-02-16

  食品与发酵工业超微粉碎对荷叶黄酮类物质醇提工艺的影响张蕾1乔旭光1占习娟1盖国胜2杨玉芬2 1(山东农业大学食品学院,泰安,271018)2(清华大学材料系,北京,100084)在荷叶超微粉碎粒度D50为72.5Pm,提取温度为80°C,提取液乙醇体积分数为70%,料液比(g:mL)为1:30的条件下回流提取25min荷叶黄酮的提取率最高为671%,提取效率为98荷叶含有丰富的黄酮类化合物,主要包括槲皮素酮类化合物是荷叶具有生物抗氧化性、抗衰老、治疗心脑血管疾病、降血脂等多种保健功能的主要生理活性物质。目前,对于荷叶黄酮的提取工艺,常采用加热回流法,该方法加热时间长,溶媒耗量大。超微粉碎技术与以往的纯机械粉碎方法完全不同。在粉碎过程中不会产生局部过热现象,速度快,瞬间即可完成,因而最大限度地保留粉体的生物活性成分。超微粉碎粗荷叶后,对细胞壁进行了一定的破坏,利于细胞内和细胞间质内的有效成分快速溶出,对于荷叶中的黄酮类等功能性成分的提取是具有显著效果M.本文研究了超微粉碎技术应用于荷叶黄酮的提取,为荷叶黄酮的提取工艺提供理论依据和新的提取方法。

  1材料与方法1.1仪器与试剂荷叶,湖南韶山红莲,干燥脱水后成荷叶粗品。

  PW-1A万能磨,上海精密仪器仪表有限公司;WFJ高速气流粉碎机,常州市益球中亚干燥设备厂;GSL-101B1激光颗粒分布测量仪,辽宁仪表研究所有限责任公司;UV-2000型分光光度计,尤尼柯上海仪器有限公司;HH-S恒温水浴锅,江苏省金坛市正基仪器有限公司;QL-901漩涡混和器,江苏海门市麒麟医用仪器厂。

  (rutinu),生化试剂,国药集团化学试剂有限公司;NaOH,无水乙醇,NaNO2,Al(NO3)3,以上均为分析纯。

  1.2试验方法1.2.1标准溶液的配制第一作者:硕士研究生(乔旭光教授为通讯作者)准确称取芦丁标准品1 g以无水乙醇定容至100 mL.从中取5mL,定容至100mL,得到浓度为0.5mg/mL的芦丁标准溶液。

  1.2.2标准曲线的制作~60°C下干燥,进行不同粉碎程度的处理,得到以下4种不同粒度的荷叶样品,备用。

  样品1:干燥的荷叶粗样品经研钵粗磨。

  样品2:万能磨多次粉碎然后用80目的筛子分级的筛下物,中位径D50为125Pm.样品3:对样品2再进行一次气流粉碎,中位径D50为样品4:对样品2进行2次气流粉碎,中位径D50为1一粒度区间的百分含量,2―累计百分含量样品4的粒度组成。2. 4荷叶中总黄酮含量的测定精密称取样品05g用体积分数50%的乙醇溶液进行索氏提取4 h,提取液过滤定容。按照1.2.2中的方法测定其吸光值,计算提取液中总黄酮含量,从而求出荷叶中的总的黄酮含量。

  1.2.5荷叶黄酮的提取流程称取荷叶样品―按照一定料液比加溶剂在一定温度下回流提取一定时间―过滤―定容―取样测定1.2.6荷叶黄酮提取液中总黄酮的测定将萃取物定容,按照1.22方法测出吸光度A根据曲线和标准方程的得到黄酮含量,并且计算出黄酮提取率。

  2结果与分析1单因素试验2.1.1样品的不同粉碎程度对黄酮提取率的影响分别称取不同样品0.5g以体积分数为50%的乙醇溶液为提取液,在温度为70°C下,回流提取20min,料液比(:mL)为1:30从表1中可以看出,随着粉碎程度的增加,黄酮提取率也增加,至粒度D50为72. 5Pm时黄酮提取率最高。继续粉碎样品至D50为17. 6/%i,黄酮的提取率反而有所下降,这可能与黄酮的氧化有关。因此,本试验决定以样品3作为以下试验的原料。

  表1不同粉碎程度对荷叶黄酮提取率和提取效率的影响荷叶样品荷叶样品含量提取率/%相对提取效率样品1样品2样品3样品4 2.1.2不同提取时间对黄酮提取率的影响:30,乙醇体积分数为50%的条件下,改变提取时间。从看出,提取时间为20min时,黄酮的提取率最高。随着回流提取时间的延长,荷叶黄酮提取率有所下降。由此可推测荷叶样品经过超微粉碎处理后,提取时间过长,在较高的温度下,会使黄酮类物质发生氧化,造成一定程度上的损失,时间越长,损失越大,提取率越不同提取时间对黄酮提取率的影响2.1.3不同乙醇体积分数对黄酮提取率的影响温度为70料液比为1:30,提取时间为20min,改变乙醇溶液的体积分数,对荷叶黄酮进行提取。结果表明(见)乙醇体积分数为50%的时,%/驵班%/肼铒n食品与发酵工业|荷叶黄酮的提取率最大。随着乙醇溶液体积分数的继续升高,荷叶黄酮的提取率逐步降低。

  不同乙醇体积分数对黄酮提取率的影响21.4不同料液比对黄酮提取率的影响在一定的条件下,以能浸没荷叶的最低溶液量为基础,改变料液比,分别为1:20、1:25、1:30、1:35、1:40,进行黄酮的提取,结果如所示。随着料液比的增加,荷叶黄酮的提取率有所增加,当料液比超过1:30以后,黄酮的浸出率增加幅度不大,所以选择料液比为1:30.不同的料液比对黄酮提取率的影响21.5不同的提取温度对荷叶黄酮提取率的影响在一定条件下,改变提取温度进行荷叶黄酮的提取。结果表明(见)随着提取温度的增加,黄酮的提取率也逐步升高,这可能是由于高温有利于引起细胞膜结构变化,从而使黄酮类物质更加容易转移到溶液当中,高温还可以加剧分子运动,使分子之间更加容易渗入。但是随着温度升高到80°C以后,黄酮的得率又有所下降,这可能是因为过高的温度引起黄酮类物质结构发生氧化,破坏的黄酮类物质,从而使黄酮提取率有所下降。

  2正交试验确定最佳提取条件根据以上的因素试验结果,选择影响荷叶黄酮提取效果的各个因素中有意义的水平作正交试验,并且对结果进行级差分析,从而确定最佳的提取条件。采用L16(45)正交表,以荷叶样品的粉碎程度、提取时间、提取液浓度、料液比、提取温度为5个因素,选取不同提取温度对黄酮提取率的影响4个水平进行正交试验,因素水平表见表2正交试验表见表3.表2正交设计因素水平表序号荷叶的粉碎提取时间乙醇浓度料液比(D)提取温度程度(A)样品1样品2样品3样品4表3实验号提取率/%级差分析法分析的试验结果列于表3,从表3可度)、B(提取时间)、C(提取液浓度)、D(料液比)、E(提取温度)这5个因素对荷叶黄酮的提取率的影响的主次顺序为:A>C>B>E>D.本试验以提取液中黄酮的提取率越高越好,故取最佳提取条件是A3B4C4D3E3.即样品超微粉碎粒度D50为72.5Fm,在温度为80C提取液乙醇的浓度为70%料液比为23最佳工艺条件实验按照A3B4C4D3E3,即样品超微粉碎粒度D50为725提取温度为80乙醇体积分数为70%,料液比为1:30,提取时间为25min的条件下进行3次平行实验,平均提取得率为6. 71%,相对提取效率为98.24%确定最佳工艺条件为A3B4C4D3E3. 3小结实验表明,荷叶黄酮的最佳提取条件为:样品超微粉碎粒度D50为72. 5Mm,温度为80乙醇体积分数为70%,料液比为1:30,提取时间为25min,荷叶黄酮提取得率为6.71%.将超微粉碎技术应用于荷叶黄酮的醇提工艺,可以大大缩短提取时间,荷叶黄酮的质量和提取率可以得到充分保障。该提取方法省时节能,更有利于工业化生产。