乌饭树叶黄酮超声微波辅助提取工艺及其抗氧化活性
乌饭树叶黄酮超声微波辅助提取工艺及其抗氧化活性[20200408174259]
摘要
以宜兴乌饭树叶为原料，采用超声-微波辅助提取技术，以黄酮得率为评价指标，探讨液料比、微波功率和提取时间对乌饭树叶黄酮提取率的影响。在单因素实验的基础上，采用响应面法对超声-微波辅助提取乌饭树叶黄酮最佳工艺条件进行优化，通过乌饭树叶黄酮对羟基自由基、超氧阴离子以及DPPH自由基的清除能力探讨其抗氧化活性。结果表明乌饭树叶黄酮超声-微波辅助提取的最佳工艺条件为：料液比1:45(g/mL)，提取时间20 min，提取功率65 W，在最佳工艺条件下，黄酮得率达到5.305 %。抗氧化实验结果表明乌饭树叶黄酮对羟基自由基、超氧阴离子以及DPPH自由基都具有一定的清除能力，其清除能力与浓度呈正相关关系。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:响应面分析法黄酮抗氧化乌饭树叶
目 录
1. 前言 1
1.1 乌饭树概述 1
1.2 常用的黄酮提取方法 1
1.2.1 水提法 1
1.2.2 有机溶剂提取法 1
1.2.3 超声波辅助提取技术 1
1.2.4 微波辅助提取技术 2
1.3 研究意义 2
2. 材料与方法 3
2.1 材料 3
2.1.1 材料与试剂 3
2.1.2 仪器与设备 3
2.2 实验方法 3
2.2.1 黄酮浓度的测定 3
2.2.2 单因素实验 3
2.2.3 响应面优化工艺实验 4
2.2.4 乌饭树叶黄酮对DPPH自由基清除作用 4
2.2.5 乌饭树叶黄酮对羟基自由基清除作用 4
2.2.6 乌饭树叶黄酮对超氧阴离子清除作用 4
3. 结果与讨论 5
3.1 单因素实验结果及分析 5
3.1.1 微波功率对乌饭树叶黄酮得率的影响 5
3.1.2 料液比对乌饭树叶黄酮得率的影响 6
3.1.3 提取时间对乌饭树叶黄酮得率的影响 7
3.2 响应面优化乌饭树叶黄酮提取工艺 7
3.2.1 方差分析和二次回归方程拟合 8
3.2.2 交互作用分析 9
3.2.3 验证试验 11
3.3 乌饭树叶黄酮抗氧化能力的测定 11
3.3.1 乌饭树叶黄酮对DPPH自由基清除能力的测定 11
3.3.2 乌饭树叶黄酮对超氧阴离子清除能力的测定 12
3.3.2 乌饭树叶黄酮对羟基自由基清除能力的测定 13
4. 结论 13
参考文献 14
致谢 151. 前言
1.1 乌饭树叶概述
乌饭树，别名乌饭子、珍珠花、十月乌以及羊尘饭子等，杜鹃花科越桔，常绿或落叶灌木属[1]。
乌饭树叶中含有的化学成分主要包括三十一烷、内消旋肌醇、乌索酸齐墩果酸、无羁萜、表无羁萜醇、熊果酸、黄酮类化合物、对羟基桂皮酸等等[2]。另外，许多丰富的有机酸、微量元素等成分也蕴含在乌饭树叶中。而黄酮类化合物作为乌饭树叶中主要的功能性成分具有多种生理活性，如抗氧化[3]、抑菌[4]、抗疲劳[5]、保护视网膜[6]等等，所以乌饭树不管是从药用的角度还是从保健食疗的角度考虑，它都具有广泛的利用前景。
本研究主要是超声微波提取乌饭树树叶中黄酮及其抗氧化活性进行研究。探讨其最佳提取工艺，并研究其抗氧化活性，旨在为乌饭树叶的工业化生产提供参考。
1.2 常用的黄酮提取方法
1.2.1 水提法
该工艺成本低、安全，比较适宜工业化的大生产，但是水提法存在提取率低、杂质较多(如无机盐、蛋白质、糖等)的缺点，这就给进一步的分离和纯化带来了许多困扰。
1.2.2 有机溶剂提取法
有机溶剂常用的主要有乙酸乙酯、乙醇、乙醚、甲醇等。常见的有机溶剂提取法可以分为三种方法:冷浸法、渗漉法、回流法。其中冷浸法不需要加热，但是费时比较长，效率也低;渗漉法因为保持了一定的浓度差，所以它的提取效率较高，浸液杂质也比较少，但是所花费的时间比较长，所使用的溶剂的量也很大，操作繁琐;回流法与冷浸法和渗漉法比较，效率较高，速度也快，但是那些含有受热容易破坏的原料不适合用这种方法。可以根据原料的不同的特点去采取不同的实验方法[7]。
1.2.3 超声波辅助提取技术[8]
超声波主要是利用超声空化来对黄酮类化合物进行辅助提取的，当然超声的机械效应和热效应作用对提取也会有一定作用。植物细胞壁以及整个植物体在一瞬间被破碎是由于超声空化所产生的极大的压力造成的，并且会引起聚能效应、界面效应、微扰效应和湍动效应，这其中湍动效应和机械效应会使得传质边界层减薄，也会增大传质速率；微扰效应加强了黄酮类化合物的微孔扩散;传质表面积是由界面效应增大的;类黄酮分子扰动会由聚能效应和热效应加快;因此整体上能够把提取过程的传质速率和效果提高，起到了辅助黄酮类化合物提取的作用。
毕丽君[9]等以80%乙醇超声辅助提取水芹类黄酮30分钟，两次便可达到 94.6%的类黄酮浸出率。
1.2.4 微波辅助提取技术
微波辅助提取技术则是利用微波的热效应、生物效应及“扰动”效应来加速物质的扩散溶解的，以此来有效地提高化合物的提取得率和含量。在整体上能够提高提取过程的传质速率和效果，起到了辅助提取的作用[10,11]。
王娟[12]等微波辅助提取葛根类黄酮时使用95%乙醇作溶剂，提取时间是传统提取时间的1/27，溶剂用量大约是传统提取时的1/4，而提取物中类黄酮含量与传统方法相比提取增加30%。
目前，乌饭树叶黄酮的提取方法有传统水提法、醇提法等，但超声-微波协同作用提取乌饭树叶黄酮的方法还没有出现，考虑到实验的可行性、经济效益等，本文主要采用超声-微波[13]辅助提取法提取乌饭树叶中的黄酮类化合物。
1.3 研究意义
查阅大量文献报道的黄酮相关提取方法，发现所使用的提取方法大多是单一的，如水浴浸提、醇提法、超声、微波。传统的提取方法存在提取率低、提取时间长的缺点。近年来，超声辅助萃取技术和微波辅助萃取技术被广泛应用于各种植物的有效成分的提取研究上，并取得了一定的研究成果。但是关于超声和微波相结合的辅助技术提取乌饭树叶黄酮还未见报道。对此本实验将超声辅助萃取技术和微波辅助提取技术结合起来，充分利用超声波和微波的优点，以此来对超声-微波协同辅助提取乌饭树叶黄酮的最佳工艺条件进行探讨。同时，随着中国人民物质生活水平和对生活质量要求的不断提高，人们对保健知识的需求也与日俱增，而人体内自由基的存在则极大的影响了人类的身体健康，因此，开发和利用高效无毒的天然抗氧化剂------自由基清除剂，已成为当今科学发展的趋势 ，为此研究乌饭树叶黄酮的抗氧化作用十分必要，旨在为乌饭树叶黄酮的工业化生产和在抗氧化剂研究方面提供参考。
2. 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 材料与试剂
新鲜乌饭树叶（购自宜兴）；Tris（上海蓝季科技有限公司），邻苯三酚（国药集团化学试剂有限公司），硫酸亚铁（上海试一化学试剂有公司），水杨酸（中国五联化工厂），双氧水（上海强盛化工有限公司），乙醇（江苏强盛功能化学股份有限公司），盐酸（上海凌风化学试剂有限公司），均为分析纯。
2.1.2 仪器与设备
CW-2000型超声-微波协同萃取仪，上海新拓分析仪器科技有限公司；HK-20B型密封式粉碎机，广州市旭朗机械设备有限公司；DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱，上海三发科学仪器有限公司；PGC 753e型精密天平，爱德姆衡器（武汉）有限公司；722型可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；SHB-B95型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司。
摘要
以宜兴乌饭树叶为原料，采用超声-微波辅助提取技术，以黄酮得率为评价指标，探讨液料比、微波功率和提取时间对乌饭树叶黄酮提取率的影响。在单因素实验的基础上，采用响应面法对超声-微波辅助提取乌饭树叶黄酮最佳工艺条件进行优化，通过乌饭树叶黄酮对羟基自由基、超氧阴离子以及DPPH自由基的清除能力探讨其抗氧化活性。结果表明乌饭树叶黄酮超声-微波辅助提取的最佳工艺条件为：料液比1:45(g/mL)，提取时间20 min，提取功率65 W，在最佳工艺条件下，黄酮得率达到5.305 %。抗氧化实验结果表明乌饭树叶黄酮对羟基自由基、超氧阴离子以及DPPH自由基都具有一定的清除能力，其清除能力与浓度呈正相关关系。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:响应面分析法黄酮抗氧化乌饭树叶
目 录
1. 前言 1
1.1 乌饭树概述 1
1.2 常用的黄酮提取方法 1
1.2.1 水提法 1
1.2.2 有机溶剂提取法 1
1.2.3 超声波辅助提取技术 1
1.2.4 微波辅助提取技术 2
1.3 研究意义 2
2. 材料与方法 3
2.1 材料 3
2.1.1 材料与试剂 3
2.1.2 仪器与设备 3
2.2 实验方法 3
2.2.1 黄酮浓度的测定 3
2.2.2 单因素实验 3
2.2.3 响应面优化工艺实验 4
2.2.4 乌饭树叶黄酮对DPPH自由基清除作用 4
2.2.5 乌饭树叶黄酮对羟基自由基清除作用 4
2.2.6 乌饭树叶黄酮对超氧阴离子清除作用 4
3. 结果与讨论 5
3.1 单因素实验结果及分析 5
3.1.1 微波功率对乌饭树叶黄酮得率的影响 5
3.1.2 料液比对乌饭树叶黄酮得率的影响 6
3.1.3 提取时间对乌饭树叶黄酮得率的影响 7
3.2 响应面优化乌饭树叶黄酮提取工艺 7
3.2.1 方差分析和二次回归方程拟合 8
3.2.2 交互作用分析 9
3.2.3 验证试验 11
3.3 乌饭树叶黄酮抗氧化能力的测定 11
3.3.1 乌饭树叶黄酮对DPPH自由基清除能力的测定 11
3.3.2 乌饭树叶黄酮对超氧阴离子清除能力的测定 12
3.3.2 乌饭树叶黄酮对羟基自由基清除能力的测定 13
4. 结论 13
参考文献 14
致谢 151. 前言
1.1 乌饭树叶概述
乌饭树，别名乌饭子、珍珠花、十月乌以及羊尘饭子等，杜鹃花科越桔，常绿或落叶灌木属[1]。
乌饭树叶中含有的化学成分主要包括三十一烷、内消旋肌醇、乌索酸齐墩果酸、无羁萜、表无羁萜醇、熊果酸、黄酮类化合物、对羟基桂皮酸等等[2]。另外，许多丰富的有机酸、微量元素等成分也蕴含在乌饭树叶中。而黄酮类化合物作为乌饭树叶中主要的功能性成分具有多种生理活性，如抗氧化[3]、抑菌[4]、抗疲劳[5]、保护视网膜[6]等等，所以乌饭树不管是从药用的角度还是从保健食疗的角度考虑，它都具有广泛的利用前景。
本研究主要是超声微波提取乌饭树树叶中黄酮及其抗氧化活性进行研究。探讨其最佳提取工艺，并研究其抗氧化活性，旨在为乌饭树叶的工业化生产提供参考。
1.2 常用的黄酮提取方法
1.2.1 水提法
该工艺成本低、安全，比较适宜工业化的大生产，但是水提法存在提取率低、杂质较多(如无机盐、蛋白质、糖等)的缺点，这就给进一步的分离和纯化带来了许多困扰。
1.2.2 有机溶剂提取法
有机溶剂常用的主要有乙酸乙酯、乙醇、乙醚、甲醇等。常见的有机溶剂提取法可以分为三种方法:冷浸法、渗漉法、回流法。其中冷浸法不需要加热，但是费时比较长，效率也低;渗漉法因为保持了一定的浓度差，所以它的提取效率较高，浸液杂质也比较少，但是所花费的时间比较长，所使用的溶剂的量也很大，操作繁琐;回流法与冷浸法和渗漉法比较，效率较高，速度也快，但是那些含有受热容易破坏的原料不适合用这种方法。可以根据原料的不同的特点去采取不同的实验方法[7]。
1.2.3 超声波辅助提取技术[8]
超声波主要是利用超声空化来对黄酮类化合物进行辅助提取的，当然超声的机械效应和热效应作用对提取也会有一定作用。植物细胞壁以及整个植物体在一瞬间被破碎是由于超声空化所产生的极大的压力造成的，并且会引起聚能效应、界面效应、微扰效应和湍动效应，这其中湍动效应和机械效应会使得传质边界层减薄，也会增大传质速率；微扰效应加强了黄酮类化合物的微孔扩散;传质表面积是由界面效应增大的;类黄酮分子扰动会由聚能效应和热效应加快;因此整体上能够把提取过程的传质速率和效果提高，起到了辅助黄酮类化合物提取的作用。
毕丽君[9]等以80%乙醇超声辅助提取水芹类黄酮30分钟，两次便可达到 94.6%的类黄酮浸出率。
1.2.4 微波辅助提取技术
微波辅助提取技术则是利用微波的热效应、生物效应及“扰动”效应来加速物质的扩散溶解的，以此来有效地提高化合物的提取得率和含量。在整体上能够提高提取过程的传质速率和效果，起到了辅助提取的作用[10,11]。
王娟[12]等微波辅助提取葛根类黄酮时使用95%乙醇作溶剂，提取时间是传统提取时间的1/27，溶剂用量大约是传统提取时的1/4，而提取物中类黄酮含量与传统方法相比提取增加30%。
目前，乌饭树叶黄酮的提取方法有传统水提法、醇提法等，但超声-微波协同作用提取乌饭树叶黄酮的方法还没有出现，考虑到实验的可行性、经济效益等，本文主要采用超声-微波[13]辅助提取法提取乌饭树叶中的黄酮类化合物。
1.3 研究意义
查阅大量文献报道的黄酮相关提取方法，发现所使用的提取方法大多是单一的，如水浴浸提、醇提法、超声、微波。传统的提取方法存在提取率低、提取时间长的缺点。近年来，超声辅助萃取技术和微波辅助萃取技术被广泛应用于各种植物的有效成分的提取研究上，并取得了一定的研究成果。但是关于超声和微波相结合的辅助技术提取乌饭树叶黄酮还未见报道。对此本实验将超声辅助萃取技术和微波辅助提取技术结合起来，充分利用超声波和微波的优点，以此来对超声-微波协同辅助提取乌饭树叶黄酮的最佳工艺条件进行探讨。同时，随着中国人民物质生活水平和对生活质量要求的不断提高，人们对保健知识的需求也与日俱增，而人体内自由基的存在则极大的影响了人类的身体健康，因此，开发和利用高效无毒的天然抗氧化剂
2. 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 材料与试剂
新鲜乌饭树叶（购自宜兴）；Tris（上海蓝季科技有限公司），邻苯三酚（国药集团化学试剂有限公司），硫酸亚铁（上海试一化学试剂有公司），水杨酸（中国五联化工厂），双氧水（上海强盛化工有限公司），乙醇（江苏强盛功能化学股份有限公司），盐酸（上海凌风化学试剂有限公司），均为分析纯。
2.1.2 仪器与设备
CW-2000型超声-微波协同萃取仪，上海新拓分析仪器科技有限公司；HK-20B型密封式粉碎机，广州市旭朗机械设备有限公司；DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱，上海三发科学仪器有限公司；PGC 753e型精密天平，爱德姆衡器（武汉）有限公司；722型可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；SHB-B95型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司。
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