澳洲坚果青皮总酚的超声辅助提取及纯化

　　摘 要：为高效利用澳洲坚果青皮资源，以及获得纯度较高的澳洲坚果青皮酚类物质，本研究优化了超声辅助提取澳洲坚果青皮总酚以及D101大孔树脂纯化工艺条件。结果表明，超声辅助提取澳洲坚果青皮总酚的最佳工艺条件为乙醇浓度30%、料液比1∶50 g/mL、超声温度70 ℃、超声时间24 min、超声功率250 W，在此条件下，总酚提取量为(1836.2132.51) mg/100 g;D101大孔树脂纯化工艺的吸附条件为上样液总酚浓度2 mg/mL、上样速度2 BV/h、上样体积11.50 BV，解吸条件为10%、20%、30%乙醇溶液以3 BV/h洗脱速度进行梯度洗脱6 BV，在此条件下，总解吸率可达81.41%，各组分总酚纯度分别为57.64%、72.97%、65.54%。研究结果为澳洲坚果青皮酚类物质进一步开发与利用奠定了基础。

　　关键词：澳洲坚果青皮;超声辅助;总酚;纯化

　　澳洲堅果(Macadamia ternifolia)又称夏威夷果、澳洲核桃等，原产于澳大利亚的新南威尔士和昆士兰[1]。澳洲坚果果仁中富含维生素B6、膳食纤维和锰、铁、镁等矿物质营养素，且不饱和脂肪酸含量高，风味独特，经济价值高，被誉为“坚果之王”[2-3]。从1979年开始进行环境适应性试验发展至今，我国已成为世界上澳洲坚果种植面积最大的国家[4]，且随丰产期的到来，产量将进一步增加[5]。当前，澳洲坚果加工产业不断发展壮大，但主要集中于澳洲坚果(壳果)等休闲小食品的加工，而青皮等副产物的综合利用度较低，因此，澳洲坚果青皮的开发与利用也将成为新课题。

　　前期研究表明，澳洲坚果青皮中含有丰富的酚类物质、总黄酮等生物活性物质，且具有较强的DPPH自由基、ABTS自由基清除能力和总抗氧化还原能力[6-7]。而酚类物质的利用会受制于其提取过程，由于传统浸提法存在提取效率低等问题，广大科研工作者致力于其替代方法的研究[8]。近年来，超临界流体萃取、酶法提取、微波辅助提取和超声辅助提取等新型提取技术已开始用于酚类物质提取。其中，超声辅助提取以设备简单、环保等优点而广受关注，其原理是利用空化作用破坏植物组织并增加传质，缩短提取时间，从而提高提取效率[9-10]。因此，为充分利用澳洲坚果青皮资源，本研究以乙醇浓度、料液比、超声温度、超声时间和超声功率5个因素进行单因素和正交实验，对超声辅助提取澳洲坚果青皮总酚工艺条件进行优化，并对D101大孔树脂的静态吸附与解吸、动态吸附与解吸条件进行优化，以期获得纯度较高的澳洲坚果青皮酚类物质，为后续成分鉴定及改性研究奠定基础。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料

　　1.1.1 植物材料 澳洲坚果青皮(水分含量65.36%)：‘南亚1号’澳洲坚果青皮经清洗、沥水、粉碎后，置于4 ℃冰箱保存备用。

　　1.1.2 主要试剂 没食子酸，国药集团化学试剂有限公司;碳酸钠，天津福晨化学试剂厂;福林酚试剂，上海源叶生物科技有限公司;无水乙醇，广东光华科技股份有限公司;D101大孔吸附树脂，陕西乐博生化科技有限公司。以上所用试剂均为分析纯。

　　1.1.3 仪器与设备 ME 104/02 电子分析天平，托利多仪器(上海)有限公司;Precision MLG3 旋转蒸发仪，德国Heidolph公司;SK8210HP超声波清洗器，上海科导超声仪器有限公司;Multifuge X1R台式高速冷冻离心机，美国Thermo公司;YB-250A高速多功能粉碎机，永康市速锋工贸有限公司;FreeZone 4.5L真空冷冻干燥机，美国Labconco公司;Spark 10M酶联免疫分析仪，瑞士Tecan公司。

　　1.2 方法

　　1.2.1 澳洲坚果青皮总酚提取方法 准确称取一定量澳洲坚果青皮样品于100 mL离心管，按实验设计的料液比加入乙醇水溶液，并在一定超声温度、超声时间和超声功率条件下超声辅助提取总酚。提取结束后，在6000 r/min转速下离心10 min，取上清液保存于4 ℃冰箱，测定总酚提取量。

　　1.2.2 澳洲坚果青皮总酚提取量的测定 澳洲坚果青皮提取液经稀释后取0.2 mL于10 mL离心管，然后依次加入2.8 mL蒸馏水、1 mL 10%福林酚试剂和1 mL 10% Na2CO3溶液，摇匀后避光反应45 min，于765 nm处测吸光值，进行3次重复。以没食子酸为标准物质，制作标准曲线：Y= 0.055X+0.012，R2=0.998。其中，Y为吸光值;X为没食子酸浓度，mg/L。然后通过吸光值和标准曲线计算总酚提取量。

　　1.2.3 单因素实验设计 (1)乙醇浓度对澳洲坚果青皮总酚提取量的影响。准确称取1.00 g澳洲坚果青皮样品于100 mL离心管，在料液比为1∶40 g/mL、超声温度为30 ℃、超声功率为300 W的条件下，乙醇浓度分别为10%、20%、30%、40%、50%进行超声辅助提取12 min，提取结束后操作同1.2.1。

　　(2)料液比对澳洲坚果青皮总酚提取量的影响。准确称取1.00 g澳洲坚果青皮样品于100 mL离心管，在乙醇浓度为30%、超声温度为30 ℃、超声功率为300 W的条件下，料液比分别为1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80 g/mL进行超声辅助提取12 min，提取结束后操作同1.2.1。

　　(3)超声温度对澳洲坚果青皮总酚提取量的影响。准确称取1.00 g澳洲坚果青皮样品于100 mL离心管，在乙醇浓度为30%、料液比为1∶60 g/mL、超声功率为300 W条件下，超声温度分别为15、30、45、60、75 ℃进行超声辅助提取12 min，提取结束后操作同1.2.1。

　　(4)超声时间对澳洲坚果青皮总酚提取量的影响。准确称取1.00 g澳洲堅果青皮样品于100 mL离心管，在乙醇浓度为30%、料液比为1∶60 g/mL、超声功率为300 W、超声温度为60 ℃条件下，分别超声辅助提取6、12、18、24、30 min，提取结束后操作同1.2.1。

　　(5)超声功率对澳洲坚果青皮总酚提取量的影响。准确称取1.00 g澳洲坚果青皮样品于100 mL离心管，在乙醇浓度为30%，料液比为1∶60 g/mL，超声温度为60 ℃，超声功率分别为250、300、350、400、450 W条件下超声辅助提取18 min，提取结束后操作同1.2.1。

　　1.2.4 正交实验设计 在1.2.3单因素实验基础上进行L9(34)正交实验，因素水平见表1。

　　1.2.5 澳洲坚果青皮总酚上样液的制备 按1.2.4优化所得条件对澳洲坚果青皮总酚进行提取，提取液经抽滤后进行负压浓缩、离心，得澳洲坚果青皮总酚上样液，保存于4 ℃冰箱备用。

　　1.2.6 D101大孔树脂纯化澳洲坚果青皮总酚方法 (1)D101大孔树脂的预处理。将D101大孔树脂用无水乙醇浸泡24 h，并用无水乙醇洗涤树脂至加入蒸馏水无浑浊出现，再用蒸馏水将D101大孔树脂洗至无醇味，保存备用。

　　(2)静态吸附与解吸实验设计。静态吸附动力学实验：准确称取预处理后的D101大孔树脂3.00 g于100 mL锥形瓶，并加入30 mL澳洲坚果青皮总酚上样液，然后置于温度为30 ℃的摇床中，在转速为200 r/min条件下吸附6 h，每隔0.5 h取样，测定总酚含量，按照公式计算吸附率，并绘制静态吸附动力学曲线。

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文章名称： 澳洲坚果青皮总酚的超声辅助提取及纯化

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