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微波辅助法提取保山小米菜总黄酮的工艺
摘 要：本文研究微波辅助提取保山地区小米菜中总黄酮的工艺优化.以总黄酮为指标,通过单因素和正交实验探究微波条件下黄酮提取率的最佳条件.实验结果表明：料液比为1 ∶ 40（g/mL）,微波功率560 W,乙醇浓度40%,微波时间50 s 时提取效果最佳,黄酮提取率为3.86%.
关键词：小米菜；微波辅助提取法；总黄酮
中图分类号：R284
小米菜（Amaranthus Paniculatus L.）,又名红苋菜、老雁红,老来少等,苋科一年生草本,茎粗壮,绿色或红色[1].产自中国、印度及东南亚等各地,当前各地均有栽培.它是一种药食同源植物,作为蔬菜入食,软滑而菜味浓,入口甘香,有润肠胃清热功效.作为药材入药时,味甘,性凉有清热解毒、清肝明目的功效.本文以保山地区小米菜叶中黄酮提取率为研究对象,通过单因素和正交试验,微波辅助提取法[2-3] 提取小米菜中总黄酮,考察料液比、乙醇浓度、提取时间、提取温度对总黄酮提取得率的影响,旨在通过实验找出黄酮提取的最佳工艺条件,进一步开发小米菜的药用价值,为推进药用植物的发展提供科学的依据.
1 仪器与试剂材料
1.1 实验材料
小米菜（购自云南保山）.
1.2 实验试剂及仪器设备
芦丁标准品（生化试剂）、亚硝酸钠（分析纯）、氯化铝（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、乙醇（分析纯）、蒸馏水.
1.3 仪器设备
DFT-200 手提式高速万能粉碎机、721 可见分光光度计、MW20-M605 微波炉、CP214 电子天平、EPED-10TH 实验室超纯水器、SHZ-D 循环水真空泵、N-1001D 旋转蒸发仪.
2 实验方法
2.1 标准曲线的绘制方法
准确称取芦丁标准品0.020 2 g,加入50% 的乙醇定容至50 mL 容量瓶中,配制成0.404 g/L 芦丁标准液.分别准确吸取上述标准溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL 和3.0 mL 分别置于10 mL 比色管中.分别加入2 mL 水、0.3 mL 5% NaNO2,摇匀,放置5 min,加入0.6 mL 10% AlCl3, 摇匀, 放置6 min, 再加入2 mL 1 mol/L NaOH,摇匀,用50% 的乙醇稀释至刻度,放置10 min,以相应试剂为参比,用721 可见分光光度计在510 nm 波长处测定吸光度,绘制标准曲线[4-5].
2.2 原料预处理
干燥的小米菜→称取→加入乙醇→微波提取→抽滤→取滤液→测定黄酮总含量.
2.3 黄酮提取单因素实验
2.3.1 料液比对提取率的影响
准确称量6 份（1.000 0 g）样品粉末,在乙醇浓度50%,微波功率400 W 下,依次做料液比1 ∶ 20,1 ∶ 30,1 ∶ 40,1 ∶ 50,1 ∶ 60,1 ∶ 70,微波间歇加热40 s,取出抽滤,测量提取液吸光度,计算提取率.
2.3.2 微波功率对提取率的影响
准确称量6 份（1.000 0 g）样品粉末,在乙醇浓度50%,料液比1 ∶ 40 下,依次做提取功率160、240、320、400、560、800 W,微波间歇加热40 s,抽滤,测量吸光度,计算提取率.
2.3.3 乙醇浓度对提取率的影响
准确称量6 份（1.000 0 g）样品粉末,在微波功率320 W、料液比1 ∶ 40 下, 依次对20%、30%、40%、50%、60%、70% 5 种不同浓度的乙醇进行微波间歇加热40 s,然后取出抽滤,测量提取液吸光度,计算提取率.
2.3.4 微波处理时间对提取率的影响
准确称量6 份（1.000 0 g）样品粉末,在乙醇浓度60%,料液比1 ∶ 40,提取功率320 W 下,依次微波间歇处理20、30、40、50、60、70 s,取出抽滤,测量提取液吸光度,计算提取率.
2.3.5 小米菜总黄酮含量的测定
准确吸取1.00 mL 样品液于10 mL 比色管中,平行测定三次得出吸光度.根据回归方程,得到黄酮含量及得率.总黄酮提取率等于（黄酮类物质质量/ 小米菜样品粉末质量）×100%.
2.4 黄酮提取正交试验
为了全面考察微波辅助提取法工艺条件,在前人成果和单因素实验的基础上,做4 因素3 水平的正交试验,考察乙醇浓度、微波处理时间、微波提取功率、料液比对提取率的影响.实验因素水平,见表1.
3 实验结果与分析
3.1 标准曲线的绘制
以吸光度（A）为纵坐标,芦丁质量浓度（C）为横坐标画出标准曲线,得到吸光度与浓度关系式：
A等于9.2452C+0.0064.R2等于0.9995
3.2 各单因素对黄酮提取率的影响
料液比对提取率的影响,见图1.
由图1 可知,随着料液比不断增大,小米菜总黄酮得率也增随之增大,在料液比为1 ∶ 40 时达到最大值,之后随着乙醇体积的增加黄酮得率逐渐减小.
微波功率对提取率的影响,见图2.
由图2 可知,当微波功率逐渐升高时,黄酮得率先增加后逐渐降低,在320W 提取效果最好,当温度过高时,黄酮物质结构遭到破坏,杂质增多,提取效果反而不好.
乙醇浓度对提取率的影响,见图3.
由图3 可知,黄酮得率随着乙醇浓度的增大先增加而后慢慢减小,当乙醇浓度为60% 时提取率最大,之后逐渐减小.
微波处理时间对提取率的影响,见图4.
由图4 可知,黄酮提取率随着微波加热时间增加而先增加后降低,在微波处理40 s 时,提取效果最好,之后随着微波处理时间的增加,黄酮提取率逐渐下降.
4 正交实验
在单因素实验基础上,对影响小米菜总黄酮得率的因素料液比（A）、微波功率（B）、乙醇浓度（C）、微波处理时间（D）进行L9（34）正交实验,进一步探究其最佳提取条件,正交实验设计水平,见表2.
采用微波辅助法探究料液比、微波功率、乙醇浓度、微波处理时间4 个因素对黄酮提取率的影响并进行正交优化,由表2 可知,RB（0.12）＞ RC（0.09）＞RD（0.06）＞ RA（0.05）,由此可见B ＞ C ＞ D ＞ A,即4 个因素对微波辅助提取的影响顺序是微波功率＞乙醇浓度＞微波处理时间＞料液比.通过正交实验表得到最佳组合A2B3C1D3,进行3 次验证实验所得小米菜总黄酮提取率均值为3.86%.而正交实验表中A2B3C1D2组合所得出的提取率3.82%.
5 结论
通过单因素实验所得结果,选取料液比、微波功率、乙醇浓度、微波时间4 个因素设计的L9（34）正交试验,结果显示各因素对小米菜总黄酮提取率的影响顺序为微波功率＞乙醇浓度＞微波时间＞料液比,通过正交实验表得到组合A2B3C1D3,再经过3 次验证实验得到黄酮提取率为3.86%.高于正交实验表中A2B3C1D2 组合所得出的提取率3.82%.因此,最佳提取工艺为料液比1 ∶ 40（g/mL）、微波功率560 W、乙醇浓度40%、微波时间50 s,黄酮提取率为3.86%.
参考文献：
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志[M].北京：科学出版社,2004.
[2] 马长雨,杨悦武,郭治昕,等. 微波萃取在中药提取和分析的应用[J]. 中草药,2004,35（11）：127-130.
[3] 许晓菁,闻建平,毛国柱,等. 微波协助萃取技术在现代中草药生产中的应用[J]. 中草药,2002,33（12）：1141-1143.
[4] 李谷才,袁立华,张 儒,等. 花椒总黄酮提取工艺研究[J]. 食品工业科技,2011,32（6）：290-291.
[5] 朱 笃,陈飞彪,夏剑辉,等. 金鸡菊总黄酮的提取及含量测定[J]. 食品科学,2005,26（9）：314-316.
基金项目：保山学院大学生科研项目（编号：16BSXS004）.
作者简介：何健民（1983-）,男,硕士,讲师；专业方向为天然产物分离分析.
小米论文范文结:
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