0 引言
食用豆类不仅是重要的粮食资源之一, 还含有多种生物活性物质, 其中含有多种维生素, 矿物质以及黄酮类化合物[1]。
天然抗氧化剂普遍取自天然可以食用的原料中[2,3,4,5,6], 由于天然抗氧化剂具有安全, 无毒等优点而引起人们的关注。寻找高效, 天然抗氧化剂符合现代人的健康需要, 极具开发价值。
黄酮类化合物是植物界广泛存在的成分之一, 常作为植物药的有效成分存在, 广泛存在于植物的次级代谢产物中, 具有抗癌、抗衰老、抗炎、降血糖、降血压、调节内分泌等多种功能, 还可有效清除羟自由基等活性氧组分, 是一类具有广泛开发前景的天然抗氧化剂[7]。
浸提法是黄酮类化合物提取中较常用的一种提取法。浸提法主要依据各种黄酮类化合物的极性、溶解性不同, 从而使其分离出, 是黄酮类化合物的一种初级分离法。
1 实验部分
1.1 材料与试剂
材料:花豇豆 (市售)
试剂:95%乙醇 (开封市芳晶化学试剂有限公司) ;Fe SO4·7H2O (天津市凯通化学试剂有限公司) ;30%过氧化氢 (天津市永大化学试剂开发中心) ;水杨酸 (天津市博迪化工股份有限公司) ;以上试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
新苗电热恒温鼓风干燥箱 (上海新苗医疗器械制造有限公司) ;KM快速研磨机 (湘潭湘仪仪器有限公司) ;8411电动振筛机 (湘潭湘仪仪器有限公司) ;电子分析天平 (上海越平科学仪器有限公司) ;数星HH-2恒温水浴锅 (金坛市杰瑞尔电器有限公司) ;SHZ-D (Ⅲ) 循环水式真空泵 (巩义市予华仪器有限责任公司) ;UV-754型紫外可见分光光度计 (上海精密科学仪器有限公司) 。
1.3 黄酮的提取
1.3.1 花豇豆的预处理
将花豇豆用自来水洗净, 然后用蒸馏水洗3遍, 平铺于不锈钢托盘上, 自然晾干, 用粉磨机将花豇豆粉碎, 然后过40目筛, 将粉末至于烘箱内于40℃下干燥5h, 置于棕色试剂瓶中避光保存。
1.3.2 乙醇浓度对提取率的影响
称取花豇豆粉末2.000g, 放于150m L的圆底烧瓶中, 分别加入40m L的40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 95%的乙醇溶液, 料液比为1∶20。置于回流装置中回流45min, 设置水浴温度为80℃。冷却后减压抽滤, 移取上层清液测定其羟自由基清除率。
1.3.3 料液比对提取率的影响
称取花豇豆粉末2.000g, 放于150m L的圆底烧瓶中, 分别加入20m L, 40m L, 60m L, 80m L, 100m L的60%乙醇溶液, 即料液比为:1∶10, 1∶20, 1∶30, 1∶40, 1∶50。置于回流装置中回流45min, 设置水浴温度为80℃。冷却后减压抽滤, 移取上层清液测定其羟自由基清除率。
1.3.4 水浴温度对提取率的影响
称取花豇豆粉末2.000g, 放于150m L的圆底烧瓶中, 加入60m L60%乙醇溶液, 置于回流装置中回流45min, 设置水浴温度为60℃, 70℃, 80℃, 90℃, 95℃, 冷却后减压抽滤, 移取上层清液测定其羟自由基清除率。
1.3.5 浸提时间对提取率的影响
称取花豇豆粉末2.000g, 放于150m L的圆底烧瓶中, 加入60m L60%乙醇溶液, 置于回流装置中回流15min, 45min, 75min, 105min, 135min, 设置水浴温度为70℃, 冷却后减压抽滤, 移取上层清液测定其羟自由基清除率。
1.4 羟自由基清除实验
实验体系中, 过氧化氢在亚铁离子作用下生成羟自由基, 向体系中加入水杨酸捕捉羟自由基, 同时产生在可见光区有特征吸收的紫色产物。在反应体系中加入抗氧化物质, 与水杨酸竞争捕捉羟自由基, 使生成的紫色产物减少, 溶液的吸光度发生改变。通过比较实验组与空白组反应溶液吸光度的变化评价受试物的抗氧化活性[8]。
黄酮提取液清除羟自由基 (·OH) 实验在试管中依次加入0.5m L水杨酸-乙醇溶液 (9.1mmol/L) , 0.5m L的黄酮提取液, 0.5m LFe2+溶液 (9mmol/L) , 3.5m L蒸馏水, 最后加入5.0m LH2O2 (88mmol/L) 启动反应, 摇匀后于510nm处测定吸光度A1;取0.5m L的蒸馏水代替Fe2+溶液所测得的吸光度为A2;取0.5m L蒸馏水代替黄酮提取液所测得的吸光度为A3, 均重复5次, 按下式[18]计算羟自由基 (·OH) 的清除率P (%) 。
式中:A1为样品的吸光度值;A2为对照体系的吸光度值;A3为空白组的吸光度值。
2 实验数据记录与处理
2.1 单因素实验
2.1.1 乙醇浓度的影响
由表1可看出, 乙醇浓度为60%时, 羟自由基清除率最高, 其黄酮提取率最高。
2.1.2 料液比的影响
由表2可看出, 当料液比为1∶30时, 羟自由基清除率最高, 其黄酮提取率最高。
2.1.3 水浴温度的影响
由表3可看出, 当温度为70℃时, 羟自由基清除率最高, 其黄酮提取率最高。
2.1.4 浸提时间的影响
由表4可看出, 当回流时间为75min时, 羟自由基清除率最高, 其黄酮提取率最高。
3 结语
在本实验设置的4个影响因素下, 确定了花豇豆粉末提取黄酮的最佳提取工艺:乙醇的体积分数为60%;料液比为1∶30;提取温度为70℃;提取时间为75min时, 提取液中所含黄酮对羟自由基 (·OH) 具有较好的清除作用。使用该种方法来提取花豇豆中黄酮, 对黄酮的提取和加工具有重要意义, 为花豇豆加工企业进行了合理的深加工提供技术参考。
摘要：以花豇豆为原料, 采用浸提法提取其抗氧化成分黄酮, 改变影响提取率的4个因素:乙醇浓度, 料液比, 水浴温度, 浸提时间。利用Fenton反应测定溶液吸光度, 比较其清除羟自由基率, 找出提取花豇豆中黄酮的最佳提取方法。实验结果表明:最佳提取工艺条件为乙醇的体积分数为60%;料液比为1∶20;提取温度为70℃;提取时间为105min。
关键词：花豇豆,黄酮,浸提法
参考文献
[1] 宗绪晓.关键平.食用豆类的植物学特征、营养化及产业化[J].资源与生产, 2003, 32 (11) :28-30.
[2] 李贵荣.枸杞多糖的提取及其对活性氧自由基的清除作用[J].中国现代应用药学杂志, 2002, 19 (2) :94-96.
[3] 宋力, 翟秋阁, 付裕, 等.圣女果中番茄红素的提取方法及其抗氧化效果研究[J].信阳师范学院学报, 2012, 25 (1) :109-112.
[4] 郑晶泉.抗氧化剂抗氧化试验研究进展[J].国外医学卫生分册, 2000, 27 (8) :137-141.
[5] 苏克曼, 潘铁英, 张玉兰等波谱解析法[M].上海:华东理工大学出版社, 2002:80-131.
[6] 郑建仙.功能性食品学[M].北京市:中国轻工业出版社, 2011:12-18.
[7] 宋力, 史朝霞, 孙玉聪, 等.酒石酸亚铁法测定黄瓜中多酚的含量[J].信阳师范学院学报:自然科学版, 2014, 27 (4) :558-561.
[8] 鲁晓翔, 唐津忠.紫背天葵中总黄酮的提取及其抗氧化性研究[J].食品科学, 2007, 28 (4) :145-148.