林产化学与工业
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国际刊号:0253-2417
国内刊号:32-1149/S
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超声波辅助提取桂花总黄酮及其抗氧化活性

  摘要:以桂花(Osmanthus fragrans Lour.)为原料,利用超声波辅助提取桂花中的总黄酮类成分。重点考察了乙醇体积分数、超声波功率、超声波提取温度、超声波提取时间和液料比等因素对总黄酮提取率的影响。结果表明,桂花总黄酮的最佳提取工艺为乙醇体积分数60%,超声波功率120 W,超声波提取温度50 ℃,液料比30∶1,超声波提取时间35 min,采用该最佳提取工艺,总黄酮的提取率可达12.75%。桂花黄酮抗油脂过氧化能力强,在相同条件下抗油脂氧化的效果优于VC。

  关键词:桂花(Osmanthus fragrans Lour.);超声波辅助提取;总黄酮;抗氧化活性

  中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)20-5023-03

  Microwave-assisted Extraction and Anti-lipid Peroxidation Activity of Total Flavonoids from Osmanthus Fragrans Lour.

  CHEN Pei-Zhen,LIN Zhi-Luan,SU Li-Man

  (Wuyi College /Key Laboratory of Green Chemical Industry Technology of Fujian Province,Wuyishan 354300,Fujian,China)

  Abstract: The extraction of flavonoids from sweet-scented osmanthu’s flavor with ultrasonic wave was studied. The influence of several parameters including ethanol concentration, ultrasonic power, ultrasonic extracted temperature, ultrasonic extracted time, and extraction/material solution ratio etc on the extraction rate of total flavonoids were investigated. The optimal extraction conditions were as follows: ethanol concentration 60%, ultrasonic power 120 W, ultrasonic extracted temperature 60 ℃, extraction/material solution ratio 30∶1 and ultrasonic extracted time 35 min. Under the optimal conditions, the total flavonoids yielded was 12.75%. Osmanthus flavonoids increase antioxidative ability and its antioxidative effect is stronger than that of VC under the same conditions.

  Key words: Osmanthus fragrans Lour.; ultrasonicwave assisted extraction; total flavonoids

  桂花(Osmanthus fragrans Lour.)为木樨科木樨属植物,别名木犀、九里香等,是我国特产珍贵芳香花卉[1]。研究表明,桂花除富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、多种氨基酸、维生素、微量元素等成分外,还富含黄酮类成分。由于黄酮类化合物具有抗肿瘤、治疗心脑血管疾病、降血脂、抗氧化等多种生理功能[2-4],因此利用桂花原料制备天然黄酮类抗氧化产品具有潜在应用价值[5-7]。

  采取超声波辅助提取桂花总黄酮并对其含量进行测定,探讨桂花总黄酮的最佳提取方法;同时对提取物的抗氧化性能进行了研究,以期为桂花的综合利用提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 材料

  1.1.1 试剂 石油醚(沸点30~60 ℃),乙醇,盐酸,芦丁,亚硝酸钠,硝酸铝,氢氧化钠。以上试剂均为分析纯;水为去离子水,丹桂由福建浦城木犀园营养食品有限公司提供。

  1.1.2 仪器 UV-2550紫外分光光度计、索氏脂肪提取器、R201D-Ⅱ旋转蒸发仪、H-2050R高速离心机、KQ500B型超声波清洗器、恒温水浴锅等。

  1.2 方法

  桂花80 ℃烘干,粉碎,过40目筛,装入索氏脂肪提取器,用石油醚回流24 h脱色、去脂等。粉末经过低温烘干,准确称50.000 g,加80%乙醇450 mL,浸泡4 h,振摇数次,再以30 ℃超声辅助提取5 min,减压过滤,收集提取液。残渣同法再提取2次,合并3次提取液。水浴减压回收乙醇,剩余至50 mL左右移入称重的平皿,80 ℃以下烘干乙醇得桂花总黄酮粗品,称量,计算提取率。纯化方法:在浓缩液中加入10%盐酸20 mL直至总黄酮析出,减压过滤,低温烘干,称重,为桂花总黄酮,备用。沉淀用去离子水洗涤2次,80 ℃以下烘干,即为纯品。

  1.3 分析方法

  以芦丁为标准样品,采用比色法对各提取液中的总黄酮含量进行测定[8-10]。

  1.4 单因素试验

  准确称取5.000 g桂花粉末,按提取工艺流程提取总黄酮,设计单因素试验,考察超声波提取功率、提取时间和液料质量比、提取温度、乙醇体积分数等因素对总黄酮提取率的影响。单因素水平设置如下:提取功率为80、100、120、140、160 W 5个水平;浸提时间为20、25、30、35、40 min 5个水平;乙醇溶液作为溶剂,液料质量比为10∶1、20∶1、30∶1、40∶1、50∶1(mL∶g,V/m,下同);乙醇体积分数为40%、50%、60%、70%、80%;提取温度为30、40、50、60、70 ℃。   1.5 抗油脂过氧化试验

  采用Schaal烘箱法[11]。取3 g动物油脂,放入100 mL烧杯中,敞口,按一定量加入桂花总黄酮样品或VC,混合均匀。将油样放入85±0.5 ℃恒温箱中强化保存,每隔24 h搅拌1次,并交换它们在恒温箱中的位置,此后每2 d测定POV,每次做2个平行测定,取平均值,试验共16 d。过氧化值的测定按GB1535—2003标准测定。

  POV=[(对照组POV-试验组POV)÷对照组POV]×100%

  2 结果与分析

  2.1 提取功率对桂花总黄酮提取率的影响

  如图1所示,在提取功率为80~160 W时,桂花总黄酮的提取率随着提取功率先增加后下降。在功率为120 W时达到最大,总黄酮提取率达到5.28%,之后随着提取功率的提高,提取率有所下降。因此,提取功率120 W时为佳。

  2.2 提取时间对桂花总黄酮提取率的影响

  如图2所示,在提取时间为20~40 min时,桂花总黄酮的提取率随着提取时间先增加后下降。在提取时间为35 min时达到最大,总黄酮提取率达到6.00%,之后随着提取时间的延长,提取率有所下降。因此,提取时间35 min时为优。

  2.3 提取温度对桂花总黄酮提取率的影响

  如图3所示,在提取温度为30~70 ℃时,桂花总黄酮的提取率随着提取温度先增加后下降。在提取温度为60 ℃时达到最大,总黄酮提取率达到5.52%,之后随着提取温度的提高,提取率下降。因此,提取温度60 ℃时为宜。

  2.4 液料比对桂花总黄酮提取率的影响

  如图4所示,在液料比为10∶1~50∶1时,桂花总黄酮的提取率随着液料比先增加后下降。在液料比为30∶1时达到最大,总黄酮提取率达到7.20%,之后随着液料比的提高,提取率下降。因此,液料比为30∶1时最合适。

  2.5 乙醇体积分数对桂花总黄酮提取率的影响

  如图5所示,在乙醇体积分数为40%~80%时,桂花总黄酮的提取率随着乙醇体积分数先增加后下降。在乙醇体积分数为60%时达到最大,总黄酮提取率达到5.16%,之后随着乙醇体积分数的提高,提取率下降。因此,乙醇体积分数60%时为最好。

  2.6 桂花黄酮抗油脂过氧化试验结果

  如图6所示,6 d后对照组的POV急剧上升,至试验结束时该组的油脂已经严重氧化,而添加VC和黄酮的油脂POV上升的速度较慢。VC组POV抑制率为40.93%,说明VC有比较强的抗油脂氧化能力。添加桂花总黄酮油脂POV的上升速度要缓慢很多。0.2%总黄酮的POV抑制率为54.43%,0.4%总黄酮的POV抑制率为61.18%,这2个值明显比VC的抑制率要高,足以证明桂花黄酮具有很强的抗油脂氧化能力。桂花总黄酮添加量越多,其抗油脂氧化能力越强。

  3 结论

  以浦城丹桂干花为原料,利用超声波辅助提取桂花中的总黄酮。考察乙醇体积分数、超声波功率、超声波提取温度、超声波提取时间和液料比等因素对总黄酮提取率的影响,并最终确定最佳工艺条件为乙醇体积分数为60%,超声波功率为120 W,超声提取温度为60℃,液料比为30∶1,超声波提取时间为35 min。

  添加桂花总黄酮的油脂POV的上升速度要缓慢很多。桂花总黄酮具有很强的抗油脂氧化能力。桂花总黄酮添加量越多,其抗油脂氧化能力越强。该研究可以为桂花的深度开发和在药物与食品添加剂中的应用提供理论依据,为替代人工合成的抗氧化剂提供参考。

  参考文献:

  [1] 徐文斌。福建浦城县桂花品种资源调查及开发利用[D].南京:南京林业大学,2009.

  [2] 曹纬国,刘志勤,邵 云,等。黄酮类化合物药理作用的研究进展[J].西北植物学报,2003,23(12):2241-2247.

  [3] 王 欣。诸葛菜总黄酮提取纯化及抗氧化性研究[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2008.

  [4] 田大永,花生壳总黄酮提取纯化工艺及其抗氧化性研究[D].广州:华南理工大学,2011.

  [5] 靳熙茜,汪海波,王 枫,等。超声波辅助提取桂花总黄酮的工艺研究[J].武汉工业学院学报,2009,28(4):21-24.

  [6] 宋琳琳,罗 乐,武鹏飞。超声波法对菊花中总黄酮提取工艺的优化[J].贵州农业科学,2010,38(10):189-192.

  [7] 唐巧玉,周毅峰,朱玉昌。桂花子黄酮的提取工艺优化[J].食品科学,2009,30(18):139-141.

  [8] 郭雪峰,岳永德,黄酮类化合物的提取、分离纯化和含量测定方法的研究进展[J].安徽农业科学,2007,35(26):8083-8086.

  [9] 李 娜,枸杞中枸杞色素、枸杞黄酮及枸杞多糖提取工艺的研究[D].兰州:兰州理工大学,2010.

  [10] 李刚刚。万寿菊中叶黄素及黄酮的提取与纯化工艺研究[D].兰州:兰州理工大学,2010.

  [11] 杨惠芬,李明元,沈 文。食品卫生理化检验标准手册[M].北京:中国标准出版社,1997.

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