微波辅助提取海红果中的白藜芦醇

2018-09-20 02:48迎陈戴铭成郑晓楠
食品工程 2018年3期
关键词:红果乙醇溶液干粉

樊 迎陈 毅 戴铭成 郑晓楠 张 丹

(山西农业大学信息学院,山西太谷 030800)

海红果树是一种稀有的地方性果树资源,其果实被称为海红果,熟果为紫红色,是一种营养丰富的药食同源食物,具有很高的经济价值。因此,近年来对其研究也愈加深入广泛,但对其中白藜芦醇的提取还未曾见报道。

本研究以海红果干粉为试材,通过微波辅助乙醇溶液提取的方法来提取海红果中的活性成分白藜芦醇,并对提取工艺进行了优化,以期为海红果的深加工及白藜芦醇提供新的参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料和设备

1.1.1 试验原料及预处理

挑选无病虫害的完整海红果(产自内蒙古准格尔旗沙圪堵镇)熟果,将果实清洗干净,除去果核,阴凉处风干,粉碎,恒温60℃条件下烘干,过40目筛后备用。

1.1.2 主要试验试剂

白藜芦醇标品,质量分数>98%,成都曼斯特生物科技有限公司;无水乙醇,分析纯,天津市德恩化学试剂有限公司;蒸馏水等。

1.1.3 试验仪器

电热鼓风干燥箱,型号:GZX-9070MBE,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;电子天平,型号:BSA224S,赛多利斯科学仪器有限公司;电热恒温水箱,型号:SSW-420-2S,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;紫外-可见分光光度计,型号:752N,上海精密科学仪器有限公司;美的微波炉,型号:M1-L213B,广东美的厨房电器制造有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 标准曲线制作方法

将不同质量的白藜芦醇标准品溶解于体积浓度为80%的乙醇溶液,配制成一系列不同质量浓度的标准溶液,以体积浓度80%乙醇溶液为参比,于306 nm处测定该系列标液的吸光度值,绘制出标准曲线,得到线性回归方程为:

其中Y为吸光度值,ρ为白藜芦醇标准品的质量浓度 (μg/mL)。

1.2.2 单因素试验方法

1.2.2.1 微波功率对白藜芦醇提取率的影响

准确称取质量m=2.000 g的海红果干粉5份,置于5个锥形瓶中,各加入40mL体积浓度80%的乙醇溶液,摇匀后,置于微波炉中分别在功率为120W、240W、360W、480W、600W条件下处理60 s。取出后,过滤除去杂质取得滤液,量取其体积V,用紫外-可见分光光度计在波长306 nm处对滤液进行检测,得到滤液吸光度值,带入线性回归方程中算出提取液中白藜芦醇的质量浓度ρ,并求出其提取率(=ρV/m,单位μg/g)。每个实验均取3份样品进行平行操作,取其平均值计算。

1.2.2.2 微波时间对白藜芦醇提取率的影响

准确称取2.000 g海红果干粉5份,置于5个锥形瓶中,各加入40mL体积浓度80%的乙醇溶液,摇匀后,在1.2.2.1中得到的最佳功率处分别进行微波处理 30 s、60 s、90 s、120 s、150 s,以考察微波作用时间对白藜芦醇提取率的影响。

1.2.2.3 提取料液比对白藜芦醇提取率的影响

准确称取2.000 g海红果干粉5份,置于5个锥形瓶中,分别加入体积浓度80%的乙醇溶液20mL、30 mL、40 mL、50mL、60mL,摇匀后,在1.2.2.1中得到的最佳功率和1.2.2.2中得到的最佳微波时间条件下进行提取,考察提取剂添加量对白藜芦醇提取率的影响。

1.2.2.4 提取剂的体积浓度对白藜芦醇提取率的影响

准确称取2.000 g海红果干粉5份,置于5个锥形瓶中,分别按1.2.2.3中得出的最佳添加量各加入体积浓度50%、60%、70%、80%、90%的乙醇溶液,摇匀后,在1.2.2.1中得到的最佳功率和1.2.2.2中得到的最佳微波时间条件下进行提取,考察提取剂的体积分数对白藜芦醇提取率的影响。

1.2.3 正交试验及数据处理方法

在单因素实验的基础上进行L9(34)的正交试验,对提取工艺进行优化,并用DPS7.05数据处理系统进行极差和方差分析。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验结果

2.1.1 微波功率的影响

试验结果见图1。

图1 微波功率对白藜芦醇提取率的影响

由图1可见,随着微波功率增大,白藜芦醇的提取率总体呈现上升趋势,达到480W以上,提取量基本平稳,几乎不再上升,故选取480W作为最佳微波功率。

2.1.2 微波时间的影响

试验结果见图2。

图2 微波时间对白藜芦醇提取率的影响

由图2可以看出,微波作用时间越长白藜芦醇的提取率越高。但是当微波作用时间达到120 s以上时,白藜芦醇的提取率反而稍有下降。所以综合考虑,选取120 s作为最佳的微波提取时间。

2.1.3 提取料液比的影响

试验结果见图3。

由图3可见,提取料液比对白藜芦醇的提取率影响较明显,随着提取剂比例的增大,提取率也在不断增大,但在1 g∶25mL之后随着提取剂比例的增大,白藜芦醇提取率的增加就微乎其微了。故选取1 g∶25mL为最佳料液比。

2.1.4 提取剂体积浓度的影响

试验结果见图4。

图4 提取剂体积分数对白藜芦醇提取率的影响

从图4可以看出,随着提取剂体积浓度的增大,白藜芦醇的提取率呈现先上升后下降的趋势。而当提取剂的体积浓度为80%时白藜芦醇的提取率达到了试验水平中的最大值。所以提取剂的体积浓度确定为80%。

2.2 正交试验结果

根据单因素试验结果,选取A:微波功率(W)、B:微波时间(s)、C:提取料液比(g∶mL)及D:提取剂体积浓度(%) 4个因素进行L9(34)正交试验。其水平选取和极差分析、方差分析结果分别见表1和表2。

表1 正交试验结果

如表1所示,比较4个主要影响因素(A、B、C、D)的极差R值,可得到影响因素的主次排序为:D>B>C>A,即提取剂的体积浓度影响最大,其次是微波时间、提取料液比,影响最小的是微波功率。经分析,较优组合为A1B2C2D2,分别对应的是:微波功率360W,微波时间120 s,提取料液比1 g∶25mL,提取剂的体积浓度80%。在此条件下,白藜芦醇的平均提取率高达97.06μg/g。

由方差分析结果可知:微波时间(B)、提取料液比(C)、提取剂的体积浓度(D)这3个因素对海红果干粉中白藜芦醇提取的影响极显著(ρ<0.01),而微波功率(A)的影响不显著(ρ>0.05)。

表2 方差分析结果

3 结论与展望

本文采用了微波辅助乙醇法来提取海红果中的白藜芦醇,以乙醇溶液作为提取剂,考察了微波功率、微波时间、提取料液比、提取剂体积浓度这4个因素对提取效果的影响,经过单因素试验及正交试验的优化,得出微波法提取海红果中白藜芦醇的最佳工艺条件为:微波功率360W、微波时间120 s、提取料液比1 g∶25mL,提取剂的体积浓度为80%。在此条件下,白藜芦醇的平均提取率达97.06μg/g。该方法与单纯用乙醇提取相比,可大幅度缩短提取时间,提高效率,有一定的推广价值。

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