◎ 程麗麗,岳珍珍
(漯河食品職業(yè)學(xué)院食品工程系,河南 漯河 462000)
苦苣是一種草本植物,生長期為一年或二年,屬于菊科、菊苣屬。苦苣富含氨基酸、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分,其嫩葉已被人們作為蔬菜廣泛食用??嘬耐瑫r可作為中藥材使用,有涼血清熱、消炎解毒、保肝利膽、抗腫瘤和增強(qiáng)人體免疫力等功效[1-2]??嘬闹悬S酮類化合物含量也比較豐富,對其提取研究目前已經(jīng)出現(xiàn)的有超聲提取法[3-4]、超高壓提取法[5]、乙醇浸提法[6]等。本研究采用纖維素酶和微波相結(jié)合的方法對苦苣中的總黃酮進(jìn)行提取和工藝優(yōu)化,為合理開發(fā)利用苦苣提供依據(jù)。
苦苣,采摘于漯河食品職業(yè)學(xué)院北校區(qū),清洗、干燥(55 ℃)、粉碎,過篩取60目苦苣粉,備用;纖維素酶,購自上海鼓臣生物技術(shù)有限公司;蘆丁、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、無水乙醇、硝酸鋁,均為分析純試劑,購自南京化學(xué)試劑股份有限公司。
202-00A干燥箱(天津順諾儀器科技有限公司)、DFY-400C粉碎機(jī)(上海谷寧儀器有限公司)、UV1800PC紫外可見光分光光度計(jì)(上海奧析科學(xué)儀器有限公司)。
1.3.1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[7]
將純度為98%的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品放入干燥箱干燥至恒重,用電子天平精確稱取10.00 mg放入燒杯,加入一定量30%的乙醇溶液充分溶解,移至100 mL容量瓶定容,充分搖勻得到的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.1 mg/mL。依次精確吸取配備好的標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、3、4 mL和5 mL分別放入10 mL的容量瓶中,分別加入0.3 mL 5%亞硝酸鈉溶液,搖勻后靜置6 min,再加入0.3 mL 10%硝酸鋁溶液,搖勻后靜置6 min,再加入4 mL 4%氫氧化鈉溶液,30%乙醇定容至刻度,搖勻后放置15 min,510 nm處測吸光度,以30%乙醇溶液為空白,測定吸光度值。以吸光度值為Y軸坐標(biāo),蘆丁質(zhì)量分?jǐn)?shù)(μg/mL)為X軸坐標(biāo)。得出吸光度值(Y)與蘆丁質(zhì)量分?jǐn)?shù)(X)的直線回歸方程為Y=0.0103X-0.0009,R2= 0.9997。
1.3.2微波輔助酶法提取工藝
苦苣粉→溶解→調(diào)整酸堿度(pH)→纖維素酶酶解→加熱滅酶→加乙醇溶液→微波處理→離心→取上清液→測定吸光度→帶入公式計(jì)算苦苣黃酮提取率。
固定料液比為1∶30、乙醇濃度為60%和pH為5的條件下,分別考察纖維素酶的量(0.8%、1.0%、1.2%、1.4%和1.6%)、酶解溫度(40、45、50、55 ℃和60 ℃)、酶解時間(60、80、100、120 min和140 min)對苦苣黃酮提取率的影響。
分別選取纖維素酶加入量、酶解溫度和酶解時間為考察因子,以苦苣黃酮的提取率為指標(biāo),進(jìn)行酶解條件的正交試驗(yàn),試驗(yàn)選取L9(34)正交表,各因素水平見表1。
表1 酶解條件正交試驗(yàn)因素水平表
(1)纖維素酶的量對苦苣黃酮提取率的影響。由圖1可以得出,當(dāng)加入纖維素酶低于1.2%時,苦苣黃酮的提取率呈現(xiàn)上升趨勢;當(dāng)纖維素酶濃度為1.2%時達(dá)到飽和,此時苦苣黃酮的提取率為最高。當(dāng)加入纖維素酶超過1.2%時,苦苣黃酮的提取率又逐漸減小。因此纖維素酶的用量可選擇在1.2%左右。
圖1 纖維素酶添加量對黃酮提取率的影響圖
(2)酶解溫度對苦苣黃酮提取率的影響。由圖2可以得出,當(dāng)酶解溫度不斷增高時,苦苣黃酮的提取率先逐漸增加,在50 ℃時呈現(xiàn)最大值,接著又逐漸減小。究其原因,纖維素酶的活性在50 ℃時達(dá)到最大,對苦苣的酶解處理效果也達(dá)到最好。因此,酶解的溫度可以選擇在50 ℃左右。
圖2 酶解溫度對黃酮提取率的影響圖
(3)酶解時間對苦苣黃酮提取率的影響。由圖3可得,當(dāng)酶解處理時間在60~140 min時,苦苣黃酮的提取率在逐漸增加。說明在此酶解反應(yīng)時間內(nèi),反應(yīng)時間越長越能使纖維素酶的作用越充分。但當(dāng)酶解時間長于100 min時,苦苣黃酮提取率曲線上升較明顯幅度較大。當(dāng)酶解時間短于100 min后,苦苣黃酮提取率變化不大,曲線上升不明顯。因此,可選擇酶解時間在100 min左右,即節(jié)能又省時。
圖3 酶解時間對黃酮提取率的影響圖
酶解工藝條件的正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 酶法提取正交試驗(yàn)結(jié)果表
由表2可以看出,酶法提取苦苣黃酮工藝中,酶解處理?xiàng)l件對苦苣黃酮提取率的影響大小順序?yàn)锳(纖維素酶的量)>C(酶解時間)>B(酶解溫度)。由極差分析得出,最佳酶解處理?xiàng)l件為A3B2C1,即所用纖維素酶的量為1.4%、酶解的溫度為50 ℃、酶解時間為80 min,此時苦苣黃酮的提取率為4.553%。
本試驗(yàn)通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),對酶法提取苦苣黃酮的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得出酶法提取黃酮的最佳工藝條件為纖維素酶1.4%、酶解溫度50 ℃、酶解時間80 min,在此條件下,苦苣黃酮的提取率為4.553%。
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