苦瓜总黄酮的提取工艺

食品工艺食品研究与开发2009年5月第30卷第5期77苦瓜总黄酮的提取工艺计红芳,张令文,孙科祥河南科技学院食品学院河南新乡453003)摘要:采用水浴振荡法,以苦瓜为原料,苦瓜总黄酮得率为考察指标,研究提取溶剂浓度、提取温度、料液比、提取时间、提取次数等因素对总黄酮得率的彩响。通过正交试验,确定苦瓜总黄酮的最佳提取工艺条件为:提取温度70℃,料液比1:18,乙醇浓度70%提取时间20min,提取次数2次,在此条件下,测得的总黄酮含量为2310%(以芦丁计)关键词:苦瓜;总黄酮;水浴振荡;提取工艺STUDY ON EXTRACTING TECHNOLOGY OF TOTAL FLAVONOIDS IN BITTER MELONJI Hong-fang, ZHANG Ling-wen, SUN Ke-xiang(School of Food Science, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, Henan, China)Abstract: Experiments were carried out to explore the extraction conditions of the water bath shaking method oftotal flavonoids from bitter melon, which was as raw materials. The effects of temperature, ethanol concentration,ratio of material to liquid, extracting time and extracting times on extraction effect of total flavonoids from bitter基金项目:河南科技学院科研启动项目(6049)作者简介:计红芳(19078),女(汉)副教授博士,研究方向:生物活性成分研究与开发。对理化、仪器分析的结果与感官评价的结果进行{4 Campbell A D, Bell LN. Acceptability of Low- at, Sugar-free Cake相关性分析(见表3)发现就重油蛋糕产品来说,只有失重、黏附性弹性与评定小组对外观、质构、总体接受Journal of the American Dietetic Association, 2001, 101033354-356性的评分相关系数较高。说明该产品对消费者的感官[] Gomez M, Ronda F, Caballero P A, et al. Functionality of differenthydrocolloids on the quality and shelf-life of yellow layer cakes[I影响比较复杂,同时也说明仪器分析并不能完全代替人的感官分析。事实上大多数食品也存在着这种特性。1 Hoefler A C, Warwick N Y,se, et al.Fat substitute: United States02043P19933结论[7 Ghaddar S, SimJJosefS. The Effects on the Appearance, Texture, and以桔皮果胶为基质的脂肪替代品具有维持在焙Flavor of Banana Cake Made with all-purpose Flour, Soy Flour and烤过程中面团结构的功能和模拟脂肪口感的特点。质Whole Wheat Flour) Joumal of the American Dietetic Association,构分析和感官分析结果表明脂肪替代量40%以下低1997, 97(9, Supplement 1):A83-A83[8]Ronda, F, Gomez m, Blanco C A, et al. Effects of polyols and nondi脂蛋糕与高脂对照差别不大。脂肪替代品能够成功替gestible oligosaccharides on the quality of sugar-free sponge cakes代重油蛋糕中的部分脂肪,在焙烤食品中具有替代脂U. Food Chemistry, 2005, 90(4): 549-555肪的潜力。9 Baeva M Panchev L. Investigation of the retaining effect of a pectincontaining edible film upon the crumb ageing of参考文献:free sponge cake). Food Chemistry, 2005, 92(02): 343-348[ Brooker B E. The stabilization of air in cake batters-the role of fatO] Ramachandran S, Patel A K, Nampoothiri, K M, et al. Coconut oilFood Structure,199(12:285-296fae the auction of [ alphah-amylase[2] Brooker B E The stabilization of air in foods containing fat-a re中国煤化工9174U]. Food Structure, 1993(12): 115-1CN Gtal study for a combined[3] Kocer D. Hicsasmaz Z, Bayindidi A, et al. Bubble and pore formationsystem of tar sand, oil shale, and olive cake as a potential energyof the high-ratio cake formulation with polydextrose as a sugar-andsource in Jordan(J) Biomass and Bioenergy. 1999, 17(6): 507-515fal-replacerJ Joumal of Food Engineering, 2007, 780)953-964收稿日期:2008062009年5月第30卷第5期食品研究与开发食品工艺78melon were discussed. The optimum extraction conditions of total flavonoids by using orthogonal experimenwere obtained as ethanol concentration 70 % ratio of material to liquid 1: 18, extraction at 70C for 2 times and20min for each time. Yield of rude total flavonoids is 2.310 %(as rutin)Key words: bitter melon; total flavonoids; water bath shaking; extracting technology苦瓜( Momordica charantia I-),又称癞瓜、凉瓜,葫14苦瓜总黄酮的提取工艺流程芦科苦瓜属,一年生蔓生草本植物,原产热带、亚热带地区南宋时传人我国,在我国南方多有种植叫苦瓜原料粉碎一石油酸脱脂一水浴振荡提取+过滤上滑液营养丰富,含有蛋白质粗纤维、氨基酸维生素、矿物→定容→减压浓缩至干→苫瓜总黄酮质等多种营养成分,其中vc含量居于瓜类蔬菜之首;测总黄酮含量苦瓜还有很高的药用价值,《滇南本草》称其能“除邪热解劳乏,清心明目”,“主治烦热消渴引饮,风热赤1.5苦瓜总黄酮含量的测定眼,中暑下痢"《泉州本草》。现代研究表明,苦瓜中含1.51工作曲线的绘制有生物碱、三萜类、黄酮类、多糖、皂苷类等多种生物活采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH体系络合化学吸光性成分,具有降血糖、抗癌、抗病毒、抗生育、增强免法。疫力等功效吗。随着人们对苦瓜营养成分和药用价值1.52总黄酮含量的测定认识的逐步深人,苦瓜越来越受到国内外消费者的青量取10mL定容后的提取液于25mL容量瓶中,睐,成为众多学者的研究热点其余步骤与工作曲线的绘制方法相同。目前,对苦瓜中的多糖、皂苷等生物活性成分研1.53苦瓜总黄酮得率的计算究报道的较多,而对苦瓜中黄酮类物质研究报道的较总黄酮得率mgg)=提取液中总黄酮含量/所用脱少以。开展苦瓜黄酮类物质的提取分离研究工作,旨脂苦瓜粉的量在为充分利用苦瓜中的生物活性物质——苦瓜黄酮提供一定的理论基础和切实可行的实施途径,对从植2结果与讨论物原料中提取天然抗氧化剂的研究开发具有一定的21工作曲线的绘制指导作用在500m下分别测定不同含量芦丁溶液的吸光度值,结果见表1。1材料与方法衰1不同含量芦丁溶液的吸光值1.1材料Table 1 Absorbance of different content of rutin苦瓜:购自新乡洪门菜市场;芦丁标准品:购于中吸光度A0.1490.26004950.6850.882国医药(集团)上海化学试剂公司;无水乙醇、石油醚、芦丁含量/ mg Rutin content/mg03176063521.27041.905625408亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠等为分析纯试剂。拟合得回归方程:y=0.3299x+00541(m=09990),12主要仪器由此绘制的标准曲线见图1。MD100-2上皿电子天平:上海天平仪器厂;FW40A型倾斜万能高速粉碎机:北京中兴伟业仪器有限公司;SHAC水浴恒温振荡器:金坛市杰瑞尔电器有限公司;SHZ-D(循环水式真空泵:河南智诚科技发展有限公司;RF52-98旋转蒸发器:上海亚荣生化仪030.6091.21.51.82.1242.7器厂;GzX-DH-30×35电热恒温箱:上海跃进医疗器芦丁含量/mg械厂;WF7200可见光光度计:上海尤尼柯仪器有限图1苦瓜总黄酮含量测定的标准曲线公司;DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒中国煤化工ntent in bitter melon科技有限公司。2.13原料的预处理CNMH多因素的影响,在取新鲜苦瓜,洗净晾干,去籽,切片,在50℃恒温现有研究的基础上,研究了溶剂浓度、提取温度料液干燥箱中烘干,经粉碎机粉碎后,过筛,装瓶备用。比提取时间、提取次数等因素对总黄酮得率的影响。食品工艺食品研究与开发009年5月第30卷第5期22.1提取温度的选择由表2可知随温度的升高,总黄酮得率增加,在以50%的乙醇为溶剂、料液比l10提取次数1次、70℃时,达到最大值1369mgg;当温度超过70℃后,提取时间60min的条件下,分别采用7个不同的提取总黄酮得率有所下降,这可能是由于温度过高破坏了温度(30、40、50、60、70、8090℃)进行水浴振荡提取研黄酮分子的结构,导致了提取率下降。究不同的提取温度对苦瓜总黄酮得率的影响见表2)。222料液比的选择2提取温度对苦瓜总黄酮得率的影响在提取温度70℃条件下,以50%的乙醇为溶剂Table 2 Effect of temperature on extraction ratio oftotal flavonoids in bitter melon提取次数1次、提取时间60mn,分别采用7个不同的温度 C Temperature/C3o405060708090料液比(16、13、1:10,112、114.116118)进行水浴吸光度A009401180.1270.1480.670.1550.123振荡提取研究不同的料液比对苦瓜总黄酮得率的影总黄酮得率(mg/g)04840.750.8841.13913691.2230835Extraction ratio/mg/g响(见表3衰3料液比对苦瓜总黄酮得率的影响Table 3 Effect of ratio of material to solvent on extraction ratio of total flavonoids in bitter melon料液比/(g/ mL)Ratio of material to solvent/(g/mL1:81:14l:16吸光度Al150.1880.192总黄酮得率/( mg/g)Extraction ratioN(mg/g)0.7381.163140415021587.6231672由表3可知,随料液比的增大,苦瓜总黄酮得223溶剂浓度的选择率也增大;当料液比为1:14后再扩大料液比,总黄在提取温度70℃料液比1:14的条件下,提取酮得率增幅较小,原因可能是在料液比为1:14时已1次,提取60mn,分别采用浓度为30%、40%、50%、将大部分有效成分溶出,从节省溶剂和降低后续工60%、70%、80%、90%的乙醇溶液为提取溶剂进行水序成本等方面综合考虑选择料液比14为最佳料浴振荡提取试验研究不同的乙醇浓度对提取苦瓜总液比。黄酮得率的影响(见表4表4乙醇浓度对苦瓜黄酮得率的影响Table 4 Effect of ethanol concentration on extraction ratio of total flavonoids in bitter melon乙醇浓度% Ethanol concentration/%40吸光度A0.19802200.1820.143总黄酮得率/mg/g) Extraction ratic(mgg)15991.7451551由表4表明,随乙醇浓度的提高,苦瓜总黄酮得表5结果表明,提取时间为15min时,总黄酮得率增加;当乙醇浓度超过70%时,随着乙醇浓度的增率最高,当提取时间继续增加时,总黄酮得率反而下大,总黄酮的得率不断下降原因可能是苦瓜总黄酮中降。这可能是由于提取时间太长,有部分乙醇挥发而既有极性较小易溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂的游导致沸点逐渐增大,从而破坏某些黄酮类化合物。离黄酮苷元,也有极性较大的易溶于水的黄酮苷,并且225提取次数的确定黄酮苷占的比例较大,在高浓度的乙醇水溶液中溶解在选定提取温度、料液比、溶剂浓度和提取时间度低所以选择70%为最佳乙醇浓度。的条件下,分别采用5个不同的提取次数(1、2、3、4224提取时间的选择5次进行水浴振荡提取,研究不同的提取次数对苦瓜在选定提取温度、料液比和溶剂浓度的条件下,总黄酮得率的影响见表6。提取1次,分别采用5个不同提取时间(5、10、1520表6提取次数对苦瓜总黄酮得率的影响25mn)进行水浴振荡提取研究不同的提取时间对苦Table 6 Elect of extraction times on extraction radio of totalin bitter melon瓜总黄酮得率的影响见表5提取次数 Extraction times I表5提取时间对苦瓜总黄酮得率的影吸光度A0.1890.1410.1480.1530.15Table 5 Effect of extraction time on extraction ratio of total总黄酮中国煤化工22723982495flavonoids in bitter melon时间/ min Extraction time/min5CNMHG吸光度A0.1460.1550.1860.1680.156由表6可知,随提取次数的增加,总黄酮得率逐总黄酮得率/ngg)114122315913811235渐增加;当提取次数大于2时,吸光度基本持平,即总Extraction ratio/黄酮得率的增加已不明显。因此,从节约溶剂和节省80-5食品研究与开发2009年5月食品工艺时间方面考虑确定提取次数为2次。主要因素提取温度、料液比、乙醇浓度提取时间进行优226正交试验化组合,采用L4正交表进行正交试验因素与水平见根据单因素试验结果,选择影响总黄酮得率的4个表7,正交试验结果及方差分析结果分别见表8表9表7正交试验因素与水平表Table7 Factors and levels of orthogonal testA提取温度/CB料液比/gmlC溶剂浓度%50501:1400豪8水浴振荡提取苦瓜总黄酮正交试验结果及极差分析由表8可知,水浴振荡提取苦瓜总黄酮最佳工艺Table 8 Analysis of orthogonal test results条件为ABCD3,即提取温度70℃,料液比1:18,溶剂试验号因素 Factor总黄酶得率Am8浓度70%,提取时间20min;提取温度料液比、溶剂B C D E Extraction ratio/(mgg浓度、提取时间4因素对总黄酮得率的影响主次顺序212222为:提取温度>料液比>溶剂浓度>提取时间。由表9可313333知提取温度对苦瓜总黄酮提取得率影响极显著;料液比和溶剂浓度影响显著;提取时间影响不显著。22143227验证试验按正交实验确定的最佳提取工艺条件提取温度70℃料液比118,乙醇浓度70%,提取时间20min,提41234123取次数2次进行提取,测得的总黄酮得率为2310mgg,比正交试验结果中的较优组2272mg/g得率高,表明2.272此正交试验得出的最优组合是符合实际的。mu23456KKKKhobk3结论苦瓜总黄酮水浴振荡提取的最佳工艺条件为64607024提取温度为70℃,料液比为1:18(g/mL),溶剂浓度6.5166.56870688.1647.1007368为70%,提取时间为20min,提取次数2次。极差分701275486.8646980析表明,提取温度、料液比、溶剂浓度、提取时间4因素151716361.6151.756对总黄酮得率影响的主次顺序为:提取温度>料液比>1.62916421.7671667k320411.7751.8421.773溶剂浓度>提取时间。方差分析表明,提取温度对苦瓜1.753188717161.745黄酮得率影响极显著;料液比与溶剂浓度影响显著;提极差R05240.25102270.106取时间对苦瓜总黄酮得率影响不显著。本研究结果可优水平A, B C D,为以苦瓜为原料制备苦瓜总黄酮提供一定的科学依衰9方差分析结果据与技术支持。Table 9 Result of variance analys素偏差平方和自由度F值显著性参考文献:Factors Sum of square Free degree F valueSignificance[]江苏新医学院中药大辞典M上海科学技术出版社,1986:128187143F33)=9.2772于析及利用评价机华中324.714F(3)=29457中国煤化工C0.109315.571CNMH(最其抗氧化活性研究0027食品科学,2007,28(9):183-1861000[4] Toshiyuki M, Emoto A, Matsuda H, et al Structure of new cucur0926type triterpene glycosides goyadlycosides-a, -b,e -, -.and new食品工艺食品研究与开发2009年5月及第30卷第5期2-81壳聚糖澄清绞股蓝总皂苷的工艺硏究邓美林,吴天样2(贵州大学化工学院贵州贵阳55000摘要:研究绞股蓝总皂苷提纯工艺。采用水提壳聚糖澄清大孔树脂纯化法与传统的萃取法平行对比,正交试验考察浓缩比、pH、壳聚糖加入量3个因素,以透光度为考察指标综合评价。以人参皂苷Rb的含量为考察指标,对澄清前后皂苷的损失率进行考察。最佳工艺条件:浓缩比为1:6,壳聚糖加入量为04%,酸碱度pH50。澄清前后皂苷损失率为0.97%,且具有较好的澄清度。关键词:绞股蓝总皂苷;壳聚糖;澄清度THE RESEARCH OF GYPENOSIDES CLARIRFYCATION BY CHITOSANDENG Mei-lin, wU Tian-xiang( School of Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550003, Guizhou, China)Abstract: The purpose of the study is that gypenosides purification process. Water to chitosan clarificationmacroporous resin purification and extraction of traditional parallel contrast, the study concentrated orthogonalthan, pH, the amount by adding chitosan 3, in order to study for the degree of transparency index evaluationGinsenoside RbI to the content of indicators for the study of indicators, clarification of saponin before and after theloss were studied. the optimum conditions: The concentration ratio of 1: 6, the amount by adding chitosan to O4, topH solution pH5.0. To clarify the results before and after the loss rate of saponin 0.97 percent, and has good clarityKey words: gypenosides; chitosan; clarity绞股蓝( Gynostemma)为葫芦科绞股蓝属多年生1材料与方法蔓生草本植物,现代药理学研究表明,绞股蓝具有抑11仪器与试剂制肿瘤、抗衰老、降低血脂、增强免疫力和保护心脏的绞股蓝:市售广西产绞股蓝叶;CZX-900ME数作用。主要含有皂苷、黄酮、多糖还含有人体必须显鼓风千燥箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂的多种氨基酸维生素和微量元素等成分。传统提TDL40B离心机:上海安亭科学仪器厂;72可见光分纯皂苷工艺为萃取法,存在有机试剂消耗大污染环光光度计:上海普华科学仪器有限公司; SHIMADZU境、且有机试剂易残留和皂苷纯度不高的缺点。采用AUY120电子分析天平;H-6数显恒温水浴锅:金坛壳聚糖初步纯化绞股蓝总皂苷,旨在为工业化大生产市富华有限公司;79-1磁力加热搅拌器:金坛市富华提供参考有限公司。高氯酸、冰乙酸、香草醛:天津科密欧化学作者简介邓美林(193),男(汉),研究生,研究方向生物化工研究。试剂开发中心、甲醇、无水乙醇等均为分析纯;壳聚糖通讯作者:吴天祥博士,教授硕士生导师。(脱乙酰度95%,食用级):浙江澳兴生物科技有限公oleanane-type triterpene saponins soyasaponins L, ll and lf, from食品科学,207,28(9):518-520the fruit of Japanese Momordica charantia L-[L Chem Pharm. Bull,(8蔡健王薇苦瓜资源开发与苦瓜籽黄酮提取技术门食品研究2001,49l}5463中国煤化工15]李健张令文刘宁等大孔吸附树脂法纯化苦瓜皂苷工艺的9)申取与粗黄酮含量的测研究食品工业科技,2007,28(7):127-130定CNMHf6 Jaspreet V Antihyperglycemic efects of three extracts from Momordica[1]李维,马银海彭永芳蟑胶黄酮提取方法研究门食品科学,charantia L[Jl Joumal of Ethnopharmacology, 2003(88): 107-1112003,24(5):107李健张令文,黄艳等苦瓜总皂苷降血糖及抗氧化作用的研究收稿日期:2008-07-07