桑椹果渣中总多酚的不同提取方法比较研究

2010-03-26 00:56邓义书包海蓉齐知耕
湖南农业科学 2010年15期
关键词:果渣索氏桑椹

邓义书,包海蓉,齐知耕

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

桑在我国许多地区都有分布,主产于安徽、河北等地。其果实为桑椹,有食用及药用价值,1993年国家卫生部把桑椹列为“既是食品又是药品”的农产品之一[1]。桑椹果味甘寒,补肝、益肾、滋液,中医用于治疗肝肾阴亏,关节不利等症;同时,因营养丰富[2],桑果果汁被医学专家誉为“21世纪的最佳健康食品”。桑椹中富含的多酚类化合物是一类重要的生物活性物质。多酚是分子中具有多个羟基酚类植物成分的总称,是一类广泛存在于植物体内的复杂酚类次生代谢的产物。

在我国桑椹绝大多数用于榨汁,而榨汁后的果渣、籽等下脚料被弃去,没有充分开发利用[3]。目前已有报道从桑椹籽中提取不饱和脂肪酸和黄酮等物质,但是对桑椹总多酚的提取与利用方面相关研究报道甚少。本文采用4种不同提取方法比较研究了桑椹果渣中总多酚的含量及其还原能力,以期为桑椹果渣的综合开发利用及新型食品添加剂的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原料采自上海崇明县绿品果蔬专业合作社的新鲜桑椹,经螺旋压榨后产生的果渣。

1.1.2 试验仪器与试剂试验仪器:UV-1800PC紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司);CP750型连续式高强度超声波发生器(SONICS Newtown,USA)。主要试剂:没食子酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);Folin-Ciocaheu试剂(分析纯,上海荔达生物科技有限公司);三氯化铁(分析纯,上海金山化工厂)。

1.2 试验方法

1.2.1 桑椹果渣的预处理将桑椹果渣分别进行真空干燥和真空冷冻干燥,然后粉碎过40目筛,待用[4]。真空干燥法:将桑椹果渣放在真空干燥机内,干燥温度45℃,真空度0.1 MPa,真空干燥24 h。真空冷冻干燥法:将桑椹果渣放在-18℃的冰箱中冷冻12 h,再放于真空冷冻干燥机中干燥12 h。

1.2.2 桑椹果渣总多酚的提取方法分别用索氏提取法,微波辅助提取法,超声波辅助提取法和超临界CO2流体萃取法进行提取,提取液经真空抽滤,旋转蒸发后定容,备用。

索氏提取法[4-5]:准确称取桑椹果渣粉末1.0 g,置于索氏提取器中,用95%的乙醇在80℃下水浴回流提取6 h,料液比为1∶100。提取2次,真空抽滤后,两次滤液合并,以3000 r/min离心10 min,取上清液,在60℃下旋转蒸发并定容至50 mL,备用。

微波辅助提取法[6-7]:准确称取桑椹果渣粉末1.0 g,用50%的乙醇为溶剂,微波提取1 min,料液比为1∶30,微波功率为550 W。提取2次,真空抽滤后将两次滤液合并,后续离心等处理同索氏提取法。

超声波辅助提取法[8-9]:称取桑椹果渣粉末1.0 g,加入60%的乙醇25 mL,超声提取12 min,料液比为1∶25。真空抽滤后,将两次滤液合并,后续离心等处理同索氏提取法。

超临界CO2流体萃取法[3,10]:称取桑椹果渣粉末20.0 g,置于超临界萃取釜中,密封,萃取压力为30 MPa,萃取温度为50℃,用95%的乙醇做夹带剂,夹带剂料液比为1∶4,萃取时间为3 h。然后从分离釜中取出萃取物,将萃取物真空抽滤,后以3000 r/min离心10 min,取上清液,在60℃下旋转蒸发并定容至100 mL,备用。

1.2.3 桑椹果渣总多酚含量的测定采用Folin-Ciocaheu比色法[8,11-12]测定桑椹果渣中总多酚的含量。标准曲线的制作:精确称取50 mg一水合没食子酸,少量水溶解后定容至100 mL,取上述溶液10 mL定容至100 mL,得浓度为0.05 g/mL的对照品标准溶液。精确吸取对照品标准溶液0、0.1、0.3、0.5、0.7、1.2、1.7、2.2、2.7 mL于25 mL比色管中,再加入2 mL Folin-酚试剂(1∶1),充分混匀后加入5 mL 15%Na2CO3溶液定容至25 mL,在45℃下反应40 min冷却至室温,765 nm下测定吸光度值,绘制标准曲线。样品液计算公式:

式中:X1为根据标准曲线算得样品浓度值(mg/mL);V为样品液稀释体积(mL);N为稀释倍数;W为原料干重(g)。

1.2.4 桑椹果渣总多酚还原能力的测定采用普鲁士蓝法[13]测定桑椹果渣中总多酚的还原能力。以Vc为标准品做标准曲线来计算待测液中总多酚的还原能力,计算公式:

式中:X2为根据标准曲线计算所得样品的浓度值(mg/mL);m为原料干重(g)。

2 结果与分析

2.1 桑椹果渣中的总多酚含量

在765 nm下测样品提取液的吸光度,根据总多酚标准回归曲线y=0.1705 x+0.0336(其中y为吸光度,x为没食子酸浓度值mg/mL,相关系数为0.9953,表明线性关系良好)计算总多酚含量。

从表1可看出,用不同提取方法得到的桑椹果渣中总多酚含量相差较大。用不同提取方法得到的桑椹果渣总多酚提取液中总多酚含量依次为:超声波辅助提取法>微波辅助提取法>索氏提取法>超临界CO2流体萃取法。超声波辅助提取法得到的桑椹果渣提取物总多酚含量最高,可能是由于超声波的机械破碎和空化作用,加速了浸提物从原料向溶剂的扩散速率,使得提取效率更高。超临界CO2流体萃取法得到的提取物总多酚含量最低,原因可能是桑椹果渣中多酚极性较大,在超临界CO2流体萃取中的溶解度及溶剂的溶解能力较低。

表1 不同方法提取桑椹果渣总多酚含量(mg/g)

原料前处理方式不同,用同种方法提取得到的多酚提取物总多酚含量也不同,真空干燥比真空冷冻干燥处理得到更多的总多酚。原因是真空干燥可使桑椹果渣原料由内向外的水分迁移过程加快,真空度增大,有利于水分在较低的温度下汽化,但由于受真空干燥时间的影响,多酚物质受温度的影响有部分损失。而真空冷冻干燥作用温度更低,且水分不经过液态直接升华,基本隔绝了空气,有效地抑制了热敏物质生物的、化学的或物理的变化,充分保存了原料中的营养成分和活性物质,同时也较好地保持了原料的天然色泽和气味。

2.2 桑椹果渣总多酚的还原能力

在700 nm下测定样品提取液的吸光度,根据还原能力标准回归曲线y=0.0062 x+0.0164(其中y为吸光度,x为Vc浓度值mg/mL,相关系数为0.9973,表明线性关系良好)计算桑椹果渣总多酚提取物的还原能力。

从表2可以看出,提取方法不同,桑椹果渣总多酚提取物的还原能力不同,且相差较大。用不同提取方法得到的桑椹果渣中总多酚的还原能力依次为:超声波辅助提取法>微波辅助提取法>索氏提取法>超临界CO2流体萃取法,与总多酚含量顺序一致。超声波辅助提取法得到的桑椹果渣总多酚提取物的还原力最高,超临界CO2流体萃取法得到的总多酚提取物的还原力最低,原因是总多酚含量越高,其还原能力越强。两种前处理方式比较发现,真空冷冻干燥方法提取得到的总多酚还原能力比真空干燥法的高出1倍甚至更多,原因可能是受真空干燥操作过程中避光条件等因素的制约。

表2 不同方法提取桑椹果渣总多酚提取物的还原能力(mg/g)

3 小结

用不同提取方法得到桑椹果渣中多酚提取物的总多酚含量和还原能力的高低顺序均为:超声波辅助提取法>微波辅助提取法>索氏提取法>超临界CO2流体萃取法。原料前处理方式不同,其多酚提取物的总多酚含量和还原能力也不同,桑椹果渣经真空冷冻干燥得到的总多酚含量和还原能力均明显高于真空干燥处理的原料。

通过比较不同提取方法的初步探讨,发现超声波辅助提取法提取率较高,且所需时间短,它在天然产物、废弃物的提取等方面有着重要的生产应用价值。采用超声波辅助提取法提取桑椹果渣中总多酚,其提取条件的优化还有待于进一步深入研究。

[1]刘朝良,孙辉,尹志亮,等.桑椹粗提取物中的有效活性物质分析[J].激光生物学报,2007,16(5):547-551.

[2]宋喜云,任大文,任术琦.桑葚的营养保健功能与综合利用[J].中国食物与营养,2004,(8):22-24.

[3]李国章,于华忠,卜晓英,等.桑椹籽中黄酮的CO2超临界流体萃取及抑菌作用研究[J].现代食品科技,2006,22(2):86-88.

[4]魏燕华,成差群,谭秀芬.超声波提取法与索氏提取法提取化橘红中柚皮苷的比较[J].中国药业,2009,18(16):47-48.

[5]曲小妹,李蕊,王亚红,等.索式提取法提取猪苓总多糖工艺研究[J].吉林化工学院学报,2009,26(3):15-18.

[6]靳学远,秦霞,何哓文.苹果渣多酚微波辅助提取工艺研究[J].中国食物与营养,2006,(7):35-37.

[7]吕群金,衣杰荣,丁勇.微波法提取杨桃渣中多酚的工艺研究[J].安徽农业科学,2009,(15):7187-7189.

[8]刘清,姚惠源,杨赟,等.大麦多酚类活性物质超声提取的研究[J].食品科技,2006,27(5):172-176.

[9]何晓梅,曹伟.茶多酚超声波辅助提取工艺条件优化研究[J].湖南农业科学,(9):111-113.

[10]魏福祥,曲恩超.超临界CO2从苹果渣中萃取苹果多酚的工艺研究[J].食品研究与开发,2006,27(7):60-63.

[11]Matteo Bonoli,Vito Verardo,Emanuele Marconi,et al.Antioxidant phenols in barley(Hordeum vulgare L.)flour:comparative spectrophotometric study among extraction methods of free and bound phenolic compounds[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2004,52(16):5195-5200.

[12]吕群金,衣杰荣,丁勇.Folin-Ciocaheu比色法测定杨桃的多酚含量[J].湖南农业科学,2009(7):99-101.

[13]冯涛,杨荣,等.苹果多酚提取物抗氧化活性研究[J].食品研究与开发,2008,29(12):189-192.

猜你喜欢
果渣索氏桑椹
海南岛索氏桃花水母的遗传学鉴定
桑椹(外一首)
桑椹
模型优化塔拉籽油的超临界制备工艺
红枣果汁果渣与果酒果渣中色素抗氧化活性的比较
索尔仁尼琴晚年小说的历史和生命书写
桑椹提取物对胰蛋白酶的抑制作用及对小鼠胰腺组织的损伤
芦笋老茎中芦丁的提取和含量测定
酒糟果渣烘干机生产线设备技术工艺参数的研究
更年期滋补可用桑椹膏