楊芙蓮， 何 琳

(陜西科技大學生命科學與工程學院， 陜西 西安 710021)

0 前 言

蕎麥(Buckwheat)又名三角麥、烏麥，是一種在低溫環(huán)境下生長的短季蓼科植物，主要包括甜蕎和苦蕎兩種.甜蕎主要分布在華北、西北、東北地區(qū)，是一種藥食兼?zhèn)涞氖称穂1，2]，含有豐富的蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、粗纖維、維生素、礦物元素等[3-5].不僅如此，蕎麥麩皮中還含有大量的黃酮類化合物[6-9]，但在加工中蕎麥麩皮通常被作為飼料使用，或被丟棄，若能從中提取黃酮類化合物，不但可以開發(fā)利用新資源，改變黃酮類物質(zhì)來源短缺的問題，而且可以提高蕎麥麩皮的利用率.本實驗采用乙醇浸提法，研究了不同因素對甜蕎麥麩皮中黃酮類物質(zhì)得率的影響，并在此基礎(chǔ)上通過正交試驗確定了最佳工藝條件.

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

甜蕎麥麩皮：采自陜北神木；蘆丁，生化試劑，國藥集團化學試劑有限公司；無水乙醇，亞硝酸鈉，硝酸鋁，氫氧化鈉均為分析純.

1.2 主要儀器

722型光柵分光光度計，上海精科；DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋，天津泰斯特儀器有限公司；BS323S 型分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠.

圖1 蘆丁標準曲線的測定結(jié)果

1.3 實驗方法

1.3.1 標準曲線的制作[10]

準確稱取120 ℃干燥至恒重的蘆丁標準品20 mg,加10 mL甲醇置于水浴鍋中微熱使之溶解，冷卻，置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻，即得濃度為0.2 mg/mL的蘆丁對照品溶液.

精密吸取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL上述蘆丁對照品溶液，分別置于10 mL比色管中，加60%乙醇至5 mL，加5%亞硝酸鈉溶液1 mL，搖勻，靜置6 min，加10%硝酸鋁溶液1 mL，搖勻，靜置6 min，加1 mol/L氫氧化鈉溶液2 mL，再加水至刻度，搖勻，靜置15 min，以相應(yīng)的試劑為空白，在波長500 nm處測定吸光度值，以蘆丁濃度-吸光度值作圖(見圖1)，得到回歸方程：Y=10.757X-0.009 9，R2=0.997 1.

1.3.2 甜蕎麥麩皮中黃酮類化合物的提取及測定[11,12]

準確稱取1.0 g干燥至恒重的甜蕎麥麩皮，過60目篩，置于錐形瓶中，按要求加入適量一定體積分數(shù)的乙醇，放入恒溫水浴鍋中浸提一段時間，抽濾，再浸提一次，合并濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后將濾液定容至50 mL，作為待測液.準確吸取1 mL待測液于10 mL比色管中，按照1.3.1的方法測定吸光度值，計算黃酮類化合物的得率.

黃酮類化合物的得率=[X×V定×稀釋倍數(shù)×10-3/W]×100%

式中：X—樣品中黃酮濃度，mg/mL；V定—定容體積，mL；稀釋倍數(shù)—10；W— 樣品的質(zhì)量，g.

1.3.3 單因素實驗

(1)乙醇體積分數(shù)單因素試驗：準確稱取6份干燥至恒重的蕎麥麩皮1 g，過60目篩，置于錐形瓶中，分別加入20 mL體積分數(shù)為40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇浸泡過夜，然后置于70 ℃的水浴中浸提2 h，浸提2次，抽濾，合并濾液，旋轉(zhuǎn)濃縮后將濾液定容至50 mL，待測.

(2)料液比單因素試驗：準確稱取6份干燥至恒重的蕎麥麩皮1 g，過60目篩，置于錐形瓶中，分別加入10 mL、20 mL、30 mL、40 mL、50 mL、60 mL體積分數(shù)為60%乙醇浸泡過夜，然后置于70 ℃的水浴中浸提2 h，浸提2次，抽濾，合并濾液，旋轉(zhuǎn)濃縮后將濾液定容至50 mL，待測.

(3)浸提溫度單因素試驗：準確稱取6份干燥至恒重的蕎麥麩皮1 g，過60目篩，置于錐形瓶中，加入50 mL體積分數(shù)為60%乙醇浸泡過夜，然后分別置于30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃的水浴中浸提2 h，浸提2次，抽濾，合并濾液，旋轉(zhuǎn)濃縮后將濾液定容至50 mL，待測.

(4)浸提時間單因素試驗：準確稱取6份干燥至恒重的蕎麥麩皮1 g，過60目篩，置于錐形瓶中，加入50 mL體積分數(shù)為60%乙醇浸泡過夜，然后置于70 ℃的水浴中，分別浸提1 h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h、3.5 h，浸提2次，抽濾，合并濾液，旋轉(zhuǎn)濃縮后將濾液定容至50 mL，待測.

表1 正交試驗因素水平表

1.3.4 正交試驗設(shè)計

以單因素試驗結(jié)果為依據(jù)，選擇乙醇體積分數(shù)、料液比、浸提時間、浸提溫度4個因素，以黃酮得率為指標，采用L9(34)正交試驗方法對甜蕎麥麩皮中黃酮類化合物最佳提取工藝條件進行試驗，因素水平表見表1.

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果及分析

2.1.1 乙醇體積分數(shù)對黃酮得率的影響

圖2 乙醇體積分數(shù)對蕎麥麩皮中黃酮類化合物得率的影響 圖3 料液比對蕎麥麩皮中黃酮類化合物得率的影響

從圖2可以看出：隨著乙醇體積分數(shù)的增大，黃酮類化合物得率呈上升趨勢；當乙醇體積分數(shù)達到60%時，黃酮類化合物的溶解度最大，但超過60%后，黃酮類化合物得率有所下降.這可能是由于一些醇溶性雜質(zhì)、色素、親脂性成分的溶出量增加，與黃酮類化合物競爭乙醇，從而導致黃酮類化合物的得率下降，因此最適宜的乙醇體積分數(shù)為50%～70%.

2.1.2 料液比對黃酮得率的影響

從圖3可以看出：隨著料液比的增大，總黃酮得率逐漸增加，當料液比達到1∶50后，總黃酮得率增加緩慢.溶劑量的增加提高了樣品體系與提取劑體系間黃酮類化合物的濃度差，使得樣品中有效成分的殘留量減少，從而提高了黃酮的得率；但當達到一定比例時，溶劑將樣品中有效成分基本溶出，使得黃酮得率趨于穩(wěn)定.綜合考慮浸提效果、溶劑用量和降低濃縮負荷等因素，乙醇的用量不宜過大，故將料液比定為1∶40～1∶60.

2.1.3 浸提溫度對黃酮得率的影響

圖4 浸提溫度對蕎麥麩皮中黃酮類化合物得率的影響 圖5 浸提時間對蕎麥麩皮中黃酮類化合物得率的影響

從圖4中可以看出，隨著浸提溫度的升高，黃酮類化合物得率增大，到70 ℃時黃酮得率達到1.760 3%，但溫度進一步升高，黃酮得率卻趨于平穩(wěn)，這可能是由于隨著溫度的升高，有效成分的溶解速度加快，并且溫度的提高也會引起細胞膜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使蕎麥麩皮中黃酮類物質(zhì)大量溶出，從而提高了黃酮的得率；但溫度增加的同時也會提高雜質(zhì)的溶出量，與黃酮類化合物競爭溶劑，因此溫度不宜過高，故浸提溫度為60℃～80℃.

2.1.4 浸提時間對黃酮得率的影響

從圖5中可以看出，隨著浸提時間的延長，蕎麥麩皮中黃酮類化合物的得率逐漸增加，浸提2 h后逐漸趨于平穩(wěn).這可能是由于隨著時間的延長，一定比例的乙醇已逐漸將蕎麥麩皮中的有效成分基本溶出，再延長浸提時間對黃酮得率影響不大.因此從浸提時間、浸提級數(shù)考慮，將浸提時間定為2～3 h.

2.2 正交試驗結(jié)果及分析

表2 正交試驗設(shè)計及結(jié)果

從表2的試驗結(jié)果可以看出，影響甜蕎麥麩皮中黃酮類化合物提取得率的各因素依次是：A>D>B>C，表明乙醇體積分數(shù)對黃酮得率的影響最為顯著，其余依次是浸提溫度、料液比，浸提時間影響最小.最佳的因素水平組合為A1D2B2C2，即：乙醇體積分數(shù)50%、浸提溫度70 ℃、料液比1∶50、浸提時間2.5 h，在此條件下黃酮類化合物得率為2.404 4%.

2.3 浸提級數(shù)的確定

稱取3 g干燥至恒重的甜蕎麥麩皮，過60目篩，置于錐形瓶中，加入150 mL 50%的乙醇，放入70 ℃恒溫水浴鍋中浸提2.5 h，抽濾，在同樣條件下多次提取，按照1.3.1的方法測定吸光度值，計算黃酮類化合物的得率，結(jié)果見表3.

從表3中可以看出：隨著浸提級數(shù)的增加，累積黃酮得率逐漸增大，但三級到四級之間黃酮得率增長不明顯，從浸提效果、浸提時間和提取成本等方面考慮，浸提3次最佳.

表3 浸提級數(shù)試驗結(jié)果

3 結(jié)論

(1)通過正交試驗確定了甜蕎麥麩皮中黃酮類化合物的最佳提取工藝，即：乙醇體積分數(shù)50%、料液比1∶50、浸提溫度70 ℃、浸提時間2.5 h，在該工藝條件下黃酮類化合物得率達到2.204 4%.

(2)在最佳工藝條件下進行浸提級數(shù)試驗，結(jié)果表明：浸提三級最佳，其黃酮類化合物累計得率達到2.419 5%，為甜蕎麥麩皮的回收利用提供了科學依據(jù).

參考文獻

[1] 王紅育，李 穎. 蕎麥的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 食品科學，2004，25(10):388-391.

[2] 羅慶林，邵繼榮. 蕎麥中類黃酮的研究進展[J]. 食品研究與開發(fā)，2008，29(2):160-164.

[3] 張紀寧，歐陽艷. 黃酮類化合物的提取工藝研究進展[J]. 伊犁師范學院學報，2008，(5)：62-64.

[4] 歐陽平，張高勇，康保安. 苦蕎麥黃酮類化合物提取的工藝參數(shù)優(yōu)化及數(shù)據(jù)模型研究[J]. 食品科學，2005，26(1):107-111.

[5] 甑云鵬. 苦蕎麥中黃酮類化合物提取、純化與其組分分離、測定[D]. 成都：成都理工大學，2007.

[6] 程俊麗，田 晉，馮翠萍. 蕎麥粉中黃酮類化合物提取工藝的研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工學刊，2009，(5):33.

[7] 曹艷萍. 苦蕎麥麩皮中總黃酮的乙醇提取工藝研究[J]. 食品科學，2005，26(3):98-100.

[8] 王 軍，王 敏. 苦蕎麥麩皮總黃酮提取工藝及其數(shù)學模型研究[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2006，22(7):223-225.

[9] 肖詩明，張 忠，李 勇，等. 苦蕎麥蕎麥麩皮中黃酮的提取工藝條件研究[J]. 食品科學，2006，27(1):156-158.

[10] 毛跟年，許牡丹. 功能食品生理特性及檢測技術(shù)[M]. 北京:化學工業(yè)出版社，2005.

[11] 張 巖，曹國杰. 黃酮類化合物的提取以及檢測方法的研究進展[J]. 食品研究與開發(fā)，2008，29(1):154-157.

[12] 馮年平，郁 威. 中藥提取分離技術(shù)原理與應(yīng)用[M]. 北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2005.