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正交实验法优选长白山野生越橘中花色苷的提取工艺
作者:姜艳霞, 吕士杰, 田志杰, 纪朋艳, 罗军, 王程, 芦小静, 雷钧涛*    
作者单位:吉林医药学院,吉林 吉林 132013

《时珍国医国药》 2009年 第5期

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       【摘要】 
       目的优选长白山高寒地区野生越橘中花色苷的最佳提取工艺。方法以越橘中花色苷的纯度以及总固体得率为指标,采用正交实验法,优选提取工艺。结果越橘中花色苷的最佳提取工艺:提取次数3次, 提取料液比1∶5(g∶ml) ,提取温度为60℃,提取时间30 min。结论此提取工艺合理可行,适用于提取越橘中的花色苷。
       【关键词】  正交实验法 越橘 花色苷 提取工艺
       Study on the Extraction Process of  Anthocyanin   from   Vaccinium  uliginosum  in  ChangBaiShan   Region    by Orthogonal Test
       JIANG Yanxia, L Shijie, TIAN Zhijie, JI Pengyan, LUO Jun, WANG Cheng, LU Xiaojing, LEI Juntao*
       (Jilin  Medical College, Jilin 132013, China)
       Abstract:ObjectiveTo optimize the extraction process of anthocyanin   from   Vaccinium  uliginosum  in  ChangBaiShan   region .MethodsOrthogonal test was used for selecting the optimum of  extraction process by the indexes of anthocyanin purity and total solid yield.ResultsExtracting 3 times,30 min each time,five fold volume of  water , temperature 60℃,was considered as the optimum extraction condition.ConclusionThe selected technology  is reasonable and feasible, and  was suitable for anthocyanin extraction.
       Key words:Orthogonal test;  Vaccinium  uliginosum;  Anthocyanin;  Extraction process
       
       越橘,是越橘科越橘属的落叶或常绿灌木,属杜鹃花科植物,产于我国吉林、黑龙江、内蒙古等地,其果实可酿酒或制果浆,小浆果蓝色或紫色,是联合国粮农组织推荐的人类5大健康食品之一,富含维生素E和黄酮类色素以及铁、锰等微量元素,果实中的花色苷具有改善视力、延缓衰老、抗疲劳、抗癌和抗炎作用[1]。由于越橘的生长环境,种类的不同,它所含有的花色苷量不同。本研究就长白山高寒地区野生越橘中花色苷的提取进行探讨。
       1  仪器与材料
       1.1  仪器及试剂721可见分光光度计(上海新茂仪器有限公司), HH-601型超级恒温水浴锅(北京市医疗设备厂),组织破碎机(佛山市顺德区欧科电器有限公司),SHZ-D循环水式多用真空泵(巩义市英峪华仪器厂),PH050电热干燥箱(上海双五金),T6新世纪紫外可见分光光度仪(普析通用)。乙醇和浓HCl ,均为分析纯,北京化工厂生产。
       1.2  药材长白山野生笃斯越橘,8月份采收,鲜果冻存。
       2  方法与结果
       2.1  越橘中花色苷的制备方法 [2~6]工艺流程如下:冷冻越桔→破碎→溶剂提取→真空抽滤→花色苷提取液→纯化→花色苷
       2.2  越橘中花色苷含量测定
       2.2.1  光谱扫描确定测量最佳波长扫描条件:扫描范围 200~700 nm, 扫描间隔1.0 nm,最佳波长为535 nm。扫描光谱见图1。
       2.2.2  计算方法按照文献[1,2,5]等的方法计算长白山越橘中花色苷的含量。
       
       Acy(mg/100 g)=TODE535/10  1%1 cm=TOD98.2
       
       TOD = OD×DV×10D/SV×TEV×1
       
       Acy为anthocyanin 的缩写,TAcy 表示总花色苷含量(mg/100 g 越橘鲜果),TOD表示总吸光度值,ε表示为当某一花色苷质量体积为1% 时,在535 nm下的吸光度值(即10 mg 某一花色苷的总吸光度值)。本实验条件下各种花色苷在文中所用的提取溶剂中,ε为98.2。OD表示吸光度值;DV表示样品稀释总体积;m表示鲜果质量(g)。
       图1  越橘中花色苷的扫描光谱(略)
       2.3  正交实验设计
       2.3.1  正交实验设计根据药物的性质,以测定越橘中花色苷的总固体得率及纯度为指标,以95%乙醇和1.5mol/L HCl(85∶15) pH 3.0作为提取溶剂[2],用正交实验优选越橘中花色苷提取工艺。根据预试验结果,选取影响提取效果的因素和水平,实验方案见表1。
       表1  长白山高寒地区越橘中花色苷提取的影响因素(略)
       2.3.2  样品溶液的制备按L9(34)实验列号各条件分别对提取时间,提取温度,料液比,提取次数进行优选。见表2。
       2.3.3  总固体得率的测定精密量取样品液50 ml,称量重量,按实验条件进行提取,40℃挥发溶剂,直至100 ml转移至称重的蒸发皿中,水浴蒸干后,至干燥箱内80℃干燥,于干燥器内冷却,精密称重,至恒重,计算提取的固体量。结果见表2。
       表2  正交实验结果(略)
       2.3.4  含量测定精确称取花色苷固体物0.5 g,于50 ml容量瓶中用提取溶剂溶解,于535 nm测吸光度,按“2.2.2”项下方法计算花色苷含量,计算固体提取物中花色苷的纯度(%)。
       2.3.5  实验数据与方差分析见表3。
       表3  方差分析结果(略)
       2.3.6  结果分析比较各因素的极差值可以看出,影响提取效果的因素顺序为D>C>B>A ,其中提取次数对花色苷的提取纯度影响最大, 越橘中花色苷较优的提取工艺为 D3C3B2A1,即提取次数3次,提取料液比1∶5,提取温度60℃,提取时间30 min。
       3  讨论
       
   
       本实验以最大限度地提取药材中的有效成分,避免有效成分的分解流失和无效成分的溶出为原则,进行了越橘中花色苷的提取工艺研究。通过扫描光谱确定最佳波长为535 nm,与有关文献[2,5]报道的接近。采用酸性溶剂提取[7]和低温挥发可以有效的降低花色苷的分解及提高花色苷的提取量[2,8],实验结果中时间影响最小,采取最短时间30 min进行提取,可有效缩短提取过程但不影响提取效率,通过提取方法的研究,为越橘进一步进行有效成分利用的药理学研究提供基础。
       【参考文献】
           [1] Kalt W,Forney C F,Martin A,et al.Antioxidant capacity,vitamin C,phenolics ,and anthocyanins after fresh storage of small fruits[J]. J Agric Food Chem, 1999, 47:4638.
       
       [2] 孙阳昭,孙志健,廖小军,等.红莓果中花青素的提取工艺研究[J].食品与发酵工业,2006,32 (1) : 129.
       
       [3] 张 燕,谢玫珍,廖小军. 热和紫外辐照对红莓花色苷稳定性的影响[J].食品与发酵工业,2006,31(3):37.
       
       [4] 向道丽.酶法提取越橘果楂花色苷酶解条件的研究[J].中国林副特产,2005,79(6):1.
       
       [5] 徐金瑞,张名位,刘兴华,等. 黑大豆种皮花色苷的提取及其抗氧化作用研究[J].农业工程学报,2005,21(8):161.
       
       [6] 王振宇,杨 谦. CO2超临界——超声波联用技术萃取花色苷工艺[J].东北林业大学学报,2005,32(1):83.
       
       [7] 李颖畅,孟宪军,修英涛,等.蓝莓果中花色苷的提取工艺研究[J].食品科技 ,2007,11:73.
       
       [8] 王振宇,杨 谦. 酶法制备花色苷的研究[J].中国甜菜糖业,2004,42(4):26.

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