1、第4 3卷第3期黄 冈 师 范 学 院 学 报V o l.4 3N o.32 0 2 3年6月J o u r n a l o fH u a n g g a n gN o r m a lU n i v e r s i t yJ u n e.2 0 2 3超声波辅助提取黄州萝卜多酚的工艺优化研究胡 婷,刘 贝,杨妍玉,吴 芳,田 蜜(黄冈师范学院 生物与农业资源学院,经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室,大别山特色资源开发湖北省协同创新中心,湖北 黄冈4 3 8 0 0 0)摘 要:本试验以黄州萝卜粉为原料,研究超声波辅助提取黄州萝卜多酚的条件,选取乙醇体积分数、料液比、超声功率、超声时
2、间四个变量进行单因素试验,结合响应面法确定黄州萝卜多酚的最佳提取条件,并通过测定总还原能力和D P P H自由基清除能力评价其抗氧化活性。结果表明:黄州萝卜多酚的最佳提取条件为乙醇体积分数7 5%,料液比14 0g/m L,超声功率3 6 0W,超声时间1 5m i n,在此条件下,黄州萝卜多酚提取率达5.7 20.0 2m g/g;当黄州萝卜多酚质量浓度为1.0m g/m L时,其总抗氧化能力和D P P H清除率分别为0.6 7 8和3 7.9%,具有较好的抗氧化活性,该研究结果为黄州萝卜中多酚的提取和生物活性的进一步研究提供了理论参考。关键词:黄州萝卜;多酚;超声波辅助提取;响应面分析法
3、;抗氧化活性中图分类号:T S 2 5 5.1 文献标志码:A 文章编号:2 0 9 6-7 0 2 0(2 0 2 3)0 3-0 0 1 7-0 6收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 3 D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.2 0 9 6-7 0 2 0.2 0 2 3.0 3.0 0 4 O S I D:作者简介:胡婷,女,湖北仙桃人,副教授,博士,主要研究方向为农产品加工及保鲜。基金项目:黄冈市青年拔尖人才计划项目(黄人组发2 0 2 14号)。O p t i m i z a t i o no fu l t r a s o n i c e x t r a c t
4、i o np r o c e s so fp o l y p h e n o l sf r o mH u a n g z h o ur a d i s hH UT i n g,L I UB e i,Y A N GY a n-y u,WUF a n g,T I A N M i(C o l l e g eo fB i o l o g ya n dA g r i c u l t u r a lR e s o u r c e s,K e yL a b o r a t o r yo fE c o n o m i cF o r e s tG e r m p l a s mI m p r o v e m e
5、 n t a n dR e s o u r c e sC o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o n,H u b e iC o l l a b o r a t i v e I n n o v a t i o nC e n t e r f o r t h eC h a r a c t e r i s t i cR e s o u r c e sE x p l o i t a t i o no fD a b i eM o u n t a i n s,H u a n g g a n gN o r m a lU n i v e r s i t y,H u
6、a n g g a n g4 3 8 0 0 0,H u b e i,C h i n a)A b s t r a c t I nt h i ss t u d y,H u a n g z h o ur a d i s hp o w d e rw a su s e da sr a w m a t e r i a la n dt h ee f f e c to fe t h a n o lv o l u m ef r a c t i o n,m a t e r i a l-l i q u i dr a t i o,u l t r a s o n i cp o w e ra n du l t r a
7、s o n i c t i m eo nt h ee x t r a c t i o nr a t eo fp o l y p h e n o l s f r o m H u a n g z h o ur a d i s hw e r e i n v e s t i g a t e d.T h eb e s t e x t r a c t i o n t e c h n o l o g i c a l c o n d i t i o n so f p o l y p h e n o l s f r o m H u a n g z h o ur a d i s hw e r ed e t e r
8、 m i n e db yu s i n gr e s p o n s e s u r f a c e a n a l y s i sm e t h o da n d i t s a n t i o x i d a n t a c t i v i t yw a s e v a l u a t e db y t o t a l r e d u c t i o na b i l i t ya n dD P P Hr a d i-c a l s c a v e n g i n ga b i l i t y.T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h eo p t
9、 i m u mt e c h n o l o g i c a l c o n d i t i o n sw e r ee t h a n o l v o l u m e f r a c t i o n7 5%,m a t e r i a l-l i q u i dr a t i o14 0g/m L,u l t r a s o n i cp o w e r 3 6 0W,u l t r a s o n i c t i m e 1 5m i n.U n d e r t h e s e c o n d i t i o n s,t h e e x t r a c t i o nr a t eo f
10、p o l y p h e n o l sf r o m H u a n g z h o ur a d i s hw a s5.7 20.0 2 m g/g.W h e nt h em a s sc o n c e n t r a t i o no fp o l y p h e n o l sf r o mH u a n g z h o ur a d i s hw a s1.0 m g/m L,t h et o t a la n t i o x i d a n tc a p a c i t ya n dD P P Hc l e a r a n c er a t ew e r e0.6 7 8a
11、 n d3 7.9%,r e-s p e c t i v e l y,w h i c hp r o v i d e dat h e o r e t i c a l r e f e r e n c e f o r t h ef u r t h e rs t u d yo fe x t r a c t i o na n db i o l o g i c a l a c t i v i t i e so fp o l y p h e-n o l s f r o m H u a n g z h o ur a d i s h.K e yw o r d s H u a n g z h o ur a d i
12、 s h;p o l y p h e n o l s;u l t r a s o n i c-a s s i s t e de x t r a c t i o n;r e s p o n s e s u r f a c em e t h o d o l o g y;a n t i o x i d a n t a c t i v i t y黄 冈 师 范 学 院 学 报 第4 3卷 黄州萝卜作为“古黄州三绝”之一,是国家地理标志农产品1。黄州萝卜个大皮薄、水分含量高,肉质根出土部分为白绿色,入土部分为白色,生食甜,熟食味美,含有可溶性蛋白维生素C等2。据报道,白萝卜能提高巨噬细胞的活力,抑制黑色
13、素合成,增强机体免疫力,富含淀粉酶和粗纤维,具有促进消化和止咳化痰的作用3。除此之外,还富含多酚类物质,具有抗氧化性,对自由基可起到清除作用4,受到自然界广泛关注。因此,从药食同源性食材黄州萝卜中提取多酚具有重要的研究价值,同时还可为黄州萝卜的开发和利用提供新思路。当前,对于从天然产物中提取多酚已经有了不少方法,如溶剂浸提法、微波辅助提取法、超临界C O2萃取法、超声辅助提取法等5-8。溶剂浸提法对提取溶剂要求高、消耗量大、耗时长;微波辅助提取法能大大缩短提取时间,但微波功率不易过高,过高会破坏酚类物质;超临界C O2萃取法绿色、污染小,但运行成本高,难以大规模应用于工业生产。相较于上述提取方
14、法,超声波具有几乎不改变有效成分结构、操作技术简单、成本低、短时高效等优点8-9。研究表明,在超声辅助下,细胞壁被超声波产生的空化效应所破坏,使细胞内有效成分加速溶出,从而提高多酚得率1 0。目前还未见报道有关超声辅助提取黄州萝卜多酚的研究,因此,本研究采用超声波辅助法提取黄州萝卜多酚,结合响应面法确定最佳提取条件,并通过测定总抗氧化能力和D P P H自由基清除率来评价其抗氧化活性。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试剂黄州萝卜:湖北省黄冈市黄州区黄商超市;没食子酸:天津市大茂化学试剂厂;福林酚试剂、无水碳酸钠:国药集团化学试剂有限公司;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠:天津市天力化学试剂有限公司
15、;D P P H:梯希爱(上海)化成工业有限公司。1.1.2 仪器7 2 3 0 G可见分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司;J Y 9 2超声波细胞粉碎机:宁波新芝生物科技股份有限公司;H/T 1 8 MM台式高速离心机:湖南赫西仪器装备有限公司;L G J-1 2真空冷冻干燥机:北京松源华兴科技发展有限公司。1.2 实验方法1.2.1 多酚的提取黄州萝卜根部洗净、切成2mm厚度的薄片,放置于7 0的烘箱中烘干后粉碎,过筛(6 0目),得到黄州萝卜粉。取1.0g黄州萝卜粉为原料,按照一定配比与乙醇混合,浸提3 0m i n后进行超声提取,提取完成后,离心(4 0 0 0r/m i n,1 0
16、m i n)取上清液,用纯水将上清液定容至1 0 0m L,即待测样品溶液。1.2.2 多酚含量的测定参考李新原和刘迪等1 1-1 2测定多酚含量的方法,稍作修改。取5份浓度为0.1m g/m L的没食子酸标准溶液(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 m L)于1 0m L比色管中,加1m L福林酚试剂,5m i n后,加入2m L1 5%碳酸钠溶液,用纯水定容至刻度,5 0水浴加热3 0m i n,以等体积蒸馏水代替没食子酸标准溶液作为空白对照,固定分光光度计波长为7 6 0n m,测定样品的吸光度值。设没食子酸浓度c为自变量、吸光度A为因变量,得到标准曲线:A=1 4 5.4 c+0.0 3 1 4,线性相关系数R2为0.9 9 9 1。其中,黄 州 萝 卜 多 酚 提 取 率 用 式(1)计算。多酚提取率(m g/g)=c VNm(1)式中:c为样品溶液多酚浓度,m g/m L;V为提取液体积,m L;N为稀释倍数;m为黄州萝卜粉质量,g。1.2.3 单因素实验以乙醇体积分数为变量(5 0%、6 0%、7 0%、8 0%、9 0%),固定料液比、超声功率和超声时间分别为14
