鹰嘴豆黄酮提取方法研究

时间:2022-05-02 05:43:19

鹰嘴豆黄酮提取方法研究

摘要:通过2种不同提取方法,采用单因素试验和正交试验,研究影响鹰嘴豆黄酮提取得率的因素,最终确定鹰嘴豆黄酮的最佳提取方法。结果表明:微波辅助法提取鹰嘴豆黄酮,提取得率较高。该研究为鹰嘴豆黄酮资源的开发利用提供参考。

关键词:鹰嘴豆黄酮;微波辅助法;超声波辅助法

中图分类号 S529 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)17-19-03

黄酮类化合物是一类低分子化合物,广泛存在于高等植物及以植物为原料的食品中,是植物在长期自然选择过程中产生的一些次生代谢产物,作为抗氧化剂、抗菌剂及感光剂等存在于自然界中[1]。黄酮类化合物安全、无毒,在医药、食品加工等方面已被广泛应用[2],所以提取具有较高生物活性的黄酮类化合物是十分重要的。黄酮是鹰嘴豆中一类重要的营养成分,是目前鹰嘴豆中最引人注目的一种功能成分,不但附加值高,且不影响其它功能物质的提取,具有很高的经济价值。在最佳提取工艺条件下测得新疆鹰嘴豆中总黄酮的含量为4.012%[3]。黄酮类化合物的提取方法较多,本文采用单因素试验和正交试验,确定鹰嘴豆黄酮提取的最佳工艺,以期为鹰嘴豆黄酮的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料仪器 材料:鹰嘴豆购于超市,产于新疆木垒县,将鹰嘴豆磨碎成粉,60℃烘干粉粹后过60目筛备用;所用试剂均为分析纯。仪器:天平,上海天平仪器厂;分光光度计,上海精科;转蒸发仪,日本;恒温水浴锅,江苏金坛;万能粉碎机,陕西鸿薪实验仪器公司。

1.2 实验方法 通过2种不同提取方法选择对鹰嘴豆黄酮提取有影响的条件因素进行试验,测定鹰嘴豆黄酮得率的变化规律,通过正交试验最终确定鹰嘴豆黄酮提取的最佳工艺参数。

提取率(%)=提取所得黄酮质量/鹰嘴豆粉质量×100[4]

2 结果与分析

2.1 微波辅助提取法提取鹰嘴豆黄酮的研究

2.1.1 固液比对鹰嘴豆黄酮提取率的影响[5] 功率为800W,作用时间2.0min,60%的乙醇20mL,选取固液比1∶10、1∶20、

l∶30、1∶40、1∶50 5个水平进行单因素试验。由图1可知:随着固液比的增加,黄酮类化合物提取得率不断提高;当固液比在1:30时,黄酮类化合物提取得率最高。

2.1.2 微波作用时间对鹰嘴豆黄酮提取率的影响

功率为800W,固液比为1∶30,60%的乙醇20mL,选取微波作用时间为1.5min、2.0min、2.5min、3.0min、3.5min 5个水平进行单因素试验。由图2可知:随着提取时间的增加,黄酮类化合物提取得率不断提高;当提取时间为3min时,黄酮类化合物提取得率基本趋于稳定。

2.1.3 微波功率对鹰嘴豆黄酮提取率的影响 作用时间3min,固液比为1:30,60%的乙醇20mL,选取微波功率为200W、400W、600W、800W、1 000W 5个水平进行单因素试验。由图3可知:功率的高低对鹰嘴豆黄酮的提取率有显著的影响,功率越高越有利于鹰嘴豆黄酮类化合物浸出。

2.1.4 不同乙醇浓度对鹰嘴豆黄酮提取率的影响 微波作用时间2.5min,固液比为1∶30,微波功率为800W,选取20mL 40%、50%、60%、70%、80%乙醇进行单因素试验。由图4可知:在乙醇浓度为70%时,黄酮类化合物提取得率基本达到最高。

2.1.5 微波辅助提取法提取鹰嘴豆黄酮正交实验

根据单因素实验确定影响较大的因素水平,设计3因素4水平正交实验。由表1分析得,极差值:乙醇浓度为0.310、微波功率为0.087、提取时间为0.120、提取固液比为0.050。说明乙醇浓度影响最大,其次是提取时间,影响最小的是料液比,主次顺序A>C>B>D;较优方案为A3C2B2D2。即乙醇浓度80%,提取时间3.0min,微波功率800W,固液比1∶30。

2.2 超声波辅助提取法提取鹰嘴豆黄酮的研究

2.2.1 固液比对鹰嘴豆黄酮提取率的影响 在超声波作用时间为40min,60%的乙醇40mL,提取1次的情况下,选取固液比为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50 5个水平进行单因素试验。由图5可知:当固液比为1∶30时,黄酮类化合物提取得率基本达到最高。

2.2.2 提取次数对黄酮提取率的影响 超声波作用时间40min,固液比为1∶30,60%的乙醇40mL,选取提取次数为1次、2次、3次、4次、5次5个水平进行单因素试验,由图6可知:当提取次数在2次时,黄酮类化合物提取得率达到最高水平。

2.2.3 作用时间对鹰嘴豆黄酮提取率的影响 固液比为1∶30,提取1次,60%的乙醇40mL,选取超声波作用时间的5个水平20min、30min、40min、50min、60min进行单因素试验。由图7可知:随着提取时间的增加,黄酮类化合物提取得率不断提高;当提取时间为50min时,黄酮类化合物提取得率达到最高。

2.2.4 不同乙醇浓度对鹰嘴豆黄酮提取率的影响 超声波作用时间40min,固液比为1∶30,提取1次,选取40mL 50%、60%、70%、80%、90%乙醇进行单因素试验。由图8可知:随着乙醇浓度的升高,鹰嘴豆黄酮的提取率有显著增加,乙醇浓度越高越有利于鹰嘴豆黄酮类化合物浸出。 (下转42页)

2.2.5 超声波辅助提取法提取鹰嘴豆黄酮正交试验 根据单因素试验确定影响较大的因素水平,设计3因素4水平正交实验。由表2分析得,极差值:乙醇浓度为3.520、提取时间为2.800、提取次数为2.793、提取固液比为2.803。说明乙醇浓度影响最大,其次是提取固液比,影响最小的是提取次数,主次顺序A>D>B>C;较优方案为A3B3C2D3,即乙醇浓度90%,提取时间40min,提取次数2次,固液比1∶40。

3 结论

微波辅助提取鹰嘴豆黄酮的实验结果表明:影响微波辅助提取的因素依次为乙醇浓度、提取时间、微波功率、固液比。优选方案:乙醇浓度80%,提取时间3.0min,微波功率800W,固液比1∶30。运用最优方案进行提取,鹰嘴豆黄酮的提取率可达3.76%。

超声波辅助提取法提取鹰嘴豆黄酮的实验结果表明:影响超声波辅助提取的因素依次为乙醇浓度、固液比、提取时间、提取次数。优选方案:乙醇浓度90%,提取时间50min,提取次数2次,固液比1∶40。运用最优方案进行提取,鹰嘴豆黄酮的提取率可达3.62%。

4 讨论

根据2种提取方法的正交试验结果,对各试验方法最优方案所提取的鹰嘴豆黄酮得率作对比,可知微波辅助提取法提取鹰嘴豆黄酮,其黄酮得率较高。

参考文献

[1]张纪宁,杨洁.黄酮类化合物的生物活性研究进展[J].伊犁师范学院学报:自然科学版,2009(2):27-30.

[2]张胜帮,赵玲玲.黄酮类化合物的提取纯化研究进展[J].温州大学学报:自然科学版,2007,5:25-28.

[3]海力茜・陶尔大洪,巴吐尔・买买提明,帕丽达,玛依拉.维药鹰嘴豆中总黄酮的超声提取工艺研究[J].时珍国医国药,2008(2):410-411.

[4]许程剑,郭文波,赵玉华,等.新疆枸杞多糖提取与脱色工艺的研究[J].安徽农业科学,2012(5):2 887-2 889.

[5]佟永薇.黄酮类化合物提取方法的研究及展望[J].食品研究与开发,2008(7):188-190.

(责编:施婷婷)

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