红薯茎叶中黄酮类化合物的提取工艺
摘要：以红薯茎叶为原料，对红薯茎叶中黄酮类物质的提取工艺进行了研究。通过单因素试验和L9(3 4) 正支试验，确定了乙碎浸提红薯茎叶中黄酮的工艺条件为:乙醇体积浓度 70%，提取温度 1°C ，料液比 1 g: 90 mL，提取时间 3 h，此条件下新鲜红薯叶中黄酮提取率可达 0.655 mg I g，陈腐红薯叶中黄酮提取率为 0.495 mgl g。
红薯又名甘薯、番薯，在南北方大量种植，资源广泛。一直以来对红薯的利用以块根为主，藤叶一般做饲料或者废弃，造成很大的浪费。 据报道，甘薯茎叶中含有多种营养成分和生物活性物质，如胡萝卡素、维生素、矿质元素、蛋白质、 粗纤维、氨基酸、氯原酸、多糖、黄酮类成分等。甘薯茎叶中的生物活性物质黄嗣类化合物，其生理作用广泛，对多种炎症、冠心病、心绞痛等有良好疗效。黄酮类化合物还是一种良好的活性自由基清除剂，有消炎、调整免疫和内分泌作用，具有广阔的医药开发应用前景。黄酮类化合物能清除氧自由基，且无毒副作用，是一种天然的食品添加剂。为了充分利用红薯资源，通过试验筛选从红薯茎叶中提取黄酮类化合物的优化条件，从而为开发红薯茎叶中黄酮的提取工艺提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
红薯茎叶，品种豫薯 10 号。新鲜红薯茎叶: 在红薯块根收获前一天，采下新鲜的红薯茎叶，放入烘箱，先在 100℃杀青 30 min，然后在 60°C条件下烘 12h 至恒重，粉碎后过筛备用。陈腐红薯茎叶:红薯收获后，茎叶在田间自然风干后取样，粉碎后过筛备用。
1.2 试验方法
1.2.1 芦丁标准曲线绘制
配制 0.246 rng I mL芦丁标准液，然后准确吸取芦丁标准液 0.0 mL、3.0 mL、6.0 mL、9.0 mL、12.0 mL、15.0 mL于 50 mL容量瓶中，加入1.5 mL质量浓度 5%NaN02 溶液，摇匀放置 6 min 后加入1.5 mL质量浓度I0%Al(N03)3 溶液，摇匀放置 6min后加人 20 mL质量浓度 4%NaOH 溶液，用体积浓度70%乙醇定容，摇匀，10 min 后用 1 cm 比色皿于1-2-3510nm 处测定吸光度 A ，得芦丁质量浓度 Y( 吨I mL)与吸光度 A 的回归方程:Y = 0.085 57 A + 0.000 75(R与0.9993) 。
1.2.2 总黄酮提取率的测定
定量称取红薯茎叶试样，加人一定量的溶剂后在不同条件下进行处理，滤出浸提液，提取液用体积浓度 70%乙醇定容作为待测液，取 1 mL待测液至 50 mL容量瓶中，按照测定芦丁标准液吸光度的步骤测定吸光度 A ，计算红薯茎叶中黄酮含量。计算公式如下:
红薯茎叶中总黄酮得率 (rng I g) =C X V1 XVIV3 x W ，
式中:0一一芦丁质量浓度，mglmL;
V1一一提取液体积，mL;
Vc一一稀释后提取液体积，mL;
Vj一一待测液体积，mL;
w一一红薯茎叶质量，g。
1.2.3 提取红薯茎叶中总黄酮的条件的确定
根据单因素试验结果，采用L9(34)正交试验，确定黄酮提取的条件。选取乙醇体积浓度、温度、料液比、提取时间 4 个因素进行优化组合。
2 结果与讨论
2.1 提取时间对提取效果的影晌
在料液比 1 g :60mL，反应温度 95°C，乙醇体积浓度 70%的条件下，研究提取时间对黄酮得率的影响，确定了提取时间。随着提取时间的增加黄酮得率呈上升趋势，在 2h 达到较大值，随着提取时间的进一步增加，黄酮得率反而减少，故本试验选择提取时间为 2h。原因可能是浸提时间过短，被提取物中的黄酮还没有充分溶解在溶剂中;浸提时间过长，溶剂易挥发，同时也可能会破坏一些黄酮类化合物的结构从而影响测定。
2.2 液料比对总黄酮得率的影响
在反应温度 95℃，乙醇体积浓度 70%，提取时间 4h 的条件下，研究料液比对红薯茎叶中黄酮得率的影响，确定料液比。 结果显示料液比为 1 g : 80 mL黄酮得率达较大值。原因可能是提取溶剂量过少，黄回溶解不够充分，因此随着溶剂用量的增加，对黄酮得率的提高效果明显;提取溶剂量过大，回收试剂时间越长，能耗越高，易造成资源浪费。
2.3 乙醇体积浓度对总黄酮得率的影响
在料液比 1 g : 60 mL，反应温度 95°C，提取时间 4h 的条件下，研究乙醇体积浓度对红薯茎叶中黄酮得率的影响。乙醇体积浓度80%时黄酮提取率达较大，故选择乙醇体积浓度为80%。乙醇体积浓度较低时，提取效果较差;而随着乙醇浓度的升高，提取率也有所下降。可能是随着乙醇体积浓度的升高，红薯茎叶中其他的有机物质溶出增加，影响了黄酮的溶出，所以提取率下降。
2.4 温度对总黄酮得率的影响
在料液比 1 g : 60 mL，乙醇体积浓度 70%，提取时间 4h 的条件下，确定红薯茎叶中黄酮提取的温度。随着温度的升高，总黄酮得率一直升高，在 100℃时黄酮提取率达较大值，故选择 100°C 为提取温度。说明浸提温度过低，索氏提取器的回流次数过少，浸提效果不好。
2.5 正交试验结果
黄酮提取率的影响按大小次序排列分别为 A (乙醇体积浓度) >B (提取温度) >C(料液比) >D (提取时间)，初步确定从红薯茎叶中提取黄酮类物质的优化方案为:A1B3C3D3。
2.6 新鲜和陈腐红薯茎叶提取效果的比较
红薯茎叶作为一种农业下脚料，收集一般在红薯块茎收获前后。收集太早，会影响红薯的产量，本试验研究收集时期对黄酮含量的影响，为较佳的收集时期提供依据。在提取工艺:乙醇体积浓度70%、温度 100 CC、料液比 Ig:90 mL、提取时间 3h 条件下对新鲜和陈腐的红薯茎叶提取效果进行比较，不同的采样时期对黄酮的提取率有比较大的影响。可能是在自然风干的条件下，黄酮类化合物自然分解，总含量降低，所以提取率下降。所以建议采集红薯茎叶的时期在收获前，采取新鲜的红薯茎叶来进行黄酮的提取。
来源：惠合浓缩器
