超声波辅助提取橘皮中橙皮甙的研究

时间:2023-01-11 09:40:05 浏览量:

摘 要:本文采用柑橘皮为原料,以橙皮甙的提取率为指标。通过单因素试验和正交试验确定超声波辅助提取柑橘皮中橙皮甙工艺中提取环节的最佳参数组合。结果表明在温度25 ℃、超声时间45 min时,柑橘皮与饱和氢氧化钙水溶液质量比为1∶35,超声频率为25 kHz的条件下,橙皮甙的提取率最高为3.98%,与传统提取方法相比,超声波辅助提取法不仅节省时间,而且橙皮甙的提取效率高出常规浸提法的1.61倍,是一种工艺简单、高效、节能的新型提取工艺。

关键词:柑橘皮;橙皮甙;提取

Abstract:In this paper, orange peel as raw materials and the extraction rate of hesperidin indicators. Single factor experiments and orthogonal design of ultrasonic assisted extraction. Hesperidin in orange peel extract part of the optimal process parameters. The results showed that the temperature of 25 ℃, extraction time 45min, citrus peel and saturated calcium hydroxide solution mass ratio 1∶35, ultrasonic frequency is 25 kHz under the conditions of the extraction rate of refined hesperidin up to 3.98%, and Compared to traditional methods in the literature, ultrasonic assisted extraction method not only microwave not only saves time and refined hesperidin 1.61 times higher extraction efficiency, it is a simple process, high efficiency, new energy extraction process.

Key words:Citrus; Hesperidin; Extraction

中圖分类号:TQ464.3

柑橘皮中含有大量天然橙皮甙,而橙皮甙在医药上具有维持血管正常渗透压、增强毛细血管韧性、缩短出血时间等作用,加之其为植物的天然提取物,对人体无毒,无副作用。所以,从柑橘皮中提取橙皮甙是其综合利用的一个重要方面。

1 研究的目的和意义

采用超声波辅助提取橙皮甙方法,通过单因素实验和正交实验对柑橘皮中橙皮甙提取工艺进行研究,与传统的提取方法相比,超声波辅助提取不仅节省时间,而且提取效率高,是一种工艺简单、高效、节能的新型提取工艺[2]。

目前,我国对橙皮甙的抗菌消炎作用、免疫调节作用、抗氧化作用、对心血管的作用、抗癌作用这些方面都有很大的研究成果[3]。

超声波强化提取法,大大增加了有效成分的提取率,但超声波的应用对有效成分是否会带来不良影响,如分子结构的破坏、生物活性的丧失等,仍值得进一步深入研究[4]。

2 实验仪器

实验仪器见表1。

3 实验方法

3.1 工艺流程

橘皮→预处理→提取溶剂浸提→超声波辅助提取→过滤→调节滤液pH值→过滤→粗橙皮苷→甲醇溶解→加显色剂→紫外分光光度计检测→计算橙皮苷含量及提取率[5]→纯化橙皮甙粗品。

3.2 标准曲线的制作

标准曲线的绘制:精确称取橙皮苷粗品10 mg,用甲醇充分溶解并定容至100 mL。取4 mL样品于10 mL具塞试管中,加入1 mL Al(NO3)3溶液,80 ℃反应15 min,并定容至10 mL,测定样品时,以试剂作为空白在在

420 nm处测其吸光值。根据标准曲线方程计算橙皮苷的含量及提取率[6]。

4 实验结果与分析

4.1 标准曲线的制作

图1为以橙皮甙标准品所做标准曲线,浓度与吸光度之间的回归曲线y=22.2x,R2=0.993 8,x指橙皮甙标准品的浓度,y指吸光度。由图1可知,本方法中橙皮甙的浓度与吸光度有良好的相关性。

4.2 常规提取与超声提取的比较实验

常规提取与超声提取的结果见表2。由表2可知,超声提取法有明显的优势。

4.3 单因素实验

4.3.1 确定最佳提取温度

图2是用不同的温度(30、40、50、60 ℃和70 ℃),在料液比为1∶35,提取时间和超声频率分别为15 min和25 kHz的条件下进行实验的结果。结果表明,温度越高,提取率越高,但当温度超过50 ℃以后,提取率变化不明显。且从经济上考虑,温度过高无疑是造成资源的浪费,因此,温度为50 ℃最佳,橙皮甙的提取率达到3.8%。

4.3.2 确定最佳提取时间

图3在用饱和石灰水在温度为50 ℃,料液比为1∶35,超声比频率为25 kHz的条件下,浸提不同的时间(15、30、45、60 min和75 min)的实验结果。由图3可知,浸提时间小于45 min,收率变化明显,而45 min后,提取率降低至0.8%。

4.3.3 确定最佳料液比

图4是用不同的料液比(1∶25、1∶30、1∶35、1∶40和1∶45),在提取温度50℃,超声频率和提取时间分别为25 kHz和15 min的条件下的实验结果。结果表明,提取剂用量越大,提取率越高,但当料液比超过1∶35以后,提取率明显 降低。因此,料液比1∶35最佳,橙皮甙的提取率为3.7%。

4.3.4 确定最佳超声波频率

图5是用不同的超声频率(0、25、50、75 kHz和100 kHz),在提取温度和料液比分别为50 ℃和1∶35的条件下浸提15 min的结果。结果表明,在25 kHz超声波条件下,橙皮苷的提取率是最高,提取效果好。这是由于超声波产生的强烈空化效应,高加速度,粉碎和搅拌作用,增加了溶剂穿透力,加速了提取物的溶解,提高提取率。

由表3结果分析可知,影响橙皮苷提取率大小的因素依次是料液比、提取时间、超声波频率、超声温度。通过正交实验确定橘皮中橙皮苷提取的最佳工艺条件为提取温度50 ℃,提取时间45 min,料液比为1∶35,超声波频率25 kHz。

5 结论

正交试验表明,饱和氢氧化钙水溶液与柑橘皮质量比和提取时间是影响提取率的显著因素,超声温度和超声波频率是次要因素。从降低生产成本,提高经济效益角度考虑,提取温度25 ℃,提取时间45 min,料液比为1∶35,超声波频率25 kHz,该提取工艺条件基本稳定[7],橙皮甙的提取率最高为3.98%,为今后橙皮甙的提取提供了依据。

6 讨论

6.1 浸提剂的回收率

在现有实验室条件下,橙皮甙浸提液过滤过程中损失了大量有机溶剂甲醇,致使浸提溶剂回收率很低,有待进行提高回收率研究[8]。

6.2 提取橙皮甙粗品

橘皮提取物中成分复杂,具有多种功效,宜进一步开展对其不同化学成分含量与清除自由基能力之间关系的研究,以期获得较纯的天然抗氧化活性成分,开发天然抗氧化产品,替代具有潜在毒性和致癌作用的合成抗氧化劑[9]。

由于本文只是对橙皮甙提取的初步研究。因此,对于橘皮中橙皮甙的深加工和精加工有待于进一步研究。

参考文献:

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[3]严赞开,侯明波.综合利用柑橘皮的优化工艺[J].中国物资再生,1999(10):5-6.

[4]李琴山,娄桂予,钱民章.橙皮苷与芦丁体外抗高密度脂蛋白氧化修饰的作用[J].中西医结合学报,2004,2(2):115-116.

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