苹果皮中根皮素的提取工艺研究

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1、苹果皮中根皮素的提取工艺研究食品工艺食品研究与开发2009年12月第30卷第12期苹果皮中根皮素的提取工艺研究徐凯.吕海涛(青岛农业大学化学与药学院,山东青岛266109)109=一摘要:以苹果皮为试材,乙醇溶液为提取剂,考察浸提法,微波萃取法,加热回流法和索氏提取法对根皮素的提取效果,利用高效液相色谱仪测定其含量.并考察不同比例的乙醇水溶液对加热回流法提取根皮素的影响.结果表明:100%乙醇加热回流法提取效果最好.对提取液用盐酸进行水解,再经过乙醚,正丁醇萃取,根皮素的提取量提高几十至几百倍,产品的纯度也有大幅度的提高.关键词:苹果皮;根皮素;高效液相色谱;提取TECHNIQUEOFEXTR

2、ACTINGPHLORETININAPPLEPERICARPXUKai,LVHai-tao(CollegeofChemistry&Pharmacy,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,Shandong,China)Abstract:Usingfourextractingmethods,suchasorganicreagentextraction,microwaveextraction,heatingcircumfluenceextractionandsoxhletextraction,phloretinwasextractedfrom

3、Fujiapplepericarpbyethanolsolvent.Thecontentofphloretinintheextractedwasdeterminedbyhighperformanceliquidchromatography(HPLC).Usingheatingcircumfluenceextractionmethod,differentpercentagesofethanolandwatersolutionwerealsostudiedtoextractphloretinfromapplepericarp.Itwasshownthatanhydrousethanolwasthe

4、bestsolventbyheatingcircumfluenceextraction.Furthermore,theextractedwashydrolyzedbyhydrochloricacid,extractedbyaetherandnbutano1.respectively.Itwasf0undthattheextractionofphloretinincreasedtenstohundredstimesandthepurityoftheextractedalsoincreasedsignificantly.Keywords:Fujiapplepericarp;phloretin;hi

5、ghperformanceliquidchromatography;extraction根皮素是存在于苹果,梨等水果及多种蔬菜汁液中的天然活性物质,只因在这些植物中的根茎或根皮中含量较为集中而得名.苹果果肉中根皮素的含量在富士品种中最高,苹果果皮中的含量是果肉的2倍4倍.在成熟果实中,有苦味的果实其根皮素含量显着高于口味正常的果实.成熟果实中,根皮素主要分布于种子果皮和果心中【l】.根皮素作为多酚的一种,是出色的天然抗氧化剂圆,可以预防骨质疏松,肿瘤疾病,心血管硬化以及老年痴呆症等31多种常见疾病,还可降血脂,减肥.无毒性,可直接加工成胶囊或作为添加剂加入到普通食品中.有文献报道了不同溶剂,温

6、度,时间,料液比对苹基金项目:青岛农业大学自然科学类重点项目(610608)作者简介:徐凯(1984-),男(汉),在读硕士研究生,研究方向:天然产物化学及其应用.通讯作者:吕海涛(1968一),男,教授.果中多酚提取效果的影响41,但没有关于根皮素提取优化的报道.有文献报道使用乙酸乙酯萃取苹果,并利用反相高效液相色谱测定含量,但未检出根皮素嘲.尽管有个别文献也测定出根皮素,但提取方法不适合根皮素的提取,反映不出样品中根皮素的真实含量.本文利用食用苹果的副产品苹果皮,提出一条高提取率的根皮素的提取工艺路线.1材料与仪器1.1材料苹果皮(红富士品种,购自超市);无水乙醇,盐酸,乙醚,正丁醇和甲醇

7、(均为分析纯),根皮素标准品(购于Sigma公司).1.2仪器Agilentl100高效液相色谱仪,G1315BDAD检测器,EclipseXDBC18色谱柱(5m4.6150mm):安捷-=110.30212食品研究与开发第卷第期民叩岍.J丌蹑食品工艺伦科技公司;Cascada超纯水系统:PallCorporation;XH一100A微波催化合成/萃取仪:北京祥鹄科技发展有限公司;AR2140电子分析天平:上海奥斯豪国际工贸公司;HHS数显恒温水浴锅:金坛市金城国运实验仪器厂;RE一52AA旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;KDM电子调温电热套:龙口市先科仪器公司;SHBB88型循环水式多用真

8、空泵:郑州科工贸有限公司.2方法2.1技术路线新鲜苹果一取苹果皮在研钵中碾碎一用70%乙醇水溶液匀浆一浸提法(加热回流法,微波法,索氏提取法)提取一抽滤一旋转蒸发一盐酸沸水浴一乙醚萃取一旋转蒸发一正丁醇萃取一旋转蒸发一甲醇溶解一液相色谱测定2.2色谱条件利用光电二极管阵列检测器,可以获得吸光度(A),波长(A)和时间(f)三维空间色谱图.在200nm400nm波长范围得到根皮素的紫外吸收光谱图(图1),根皮素的最大吸收波长为286nm,并与标准样品对照.进行纯度检验.220240260280300320340360380波长/rimWavelength,nm图1根皮素的紫外光谱图Fig.1UV

9、Absorptionspectraofphloretin流动相:A=甲醇;B水;A:B:5545(体积分数).柱温:30;流速:1.0mUmin;1波长:286nm;进样量:20L.尽管实际苹果皮提取样品很复杂,杂质峰多,但不影响根皮素的分离,测定,如图2所示._-_v,/-八.02468时间/rainTime/min图2根皮素精提取液色谱图F.g.2Chromatogramofphloretininrefinedextracts2_3苹果皮样品的制取分别取4份新鲜苹果皮25g,在室温下于研钵中剪碎,加入适量石英沙辅助碾碎.用70%的乙醇水溶液与碾碎的苹果皮混合,按2.4方法进行根皮素的提取.

10、2.4根皮素的粗提2.4.1浸提法取40mL70%的乙醇水溶液与碾碎的苹果皮混合于100mL烧杯中,室温搅拌1h.溶液开始为黄色,提取结束后略显红色.提取液减压抽滤,滤液用流动相定容至50mL,用液相色谱检测.2.4.2微波法取40mL70%的乙醇水溶液与碾碎的苹果皮混合于100mL烧杯中,在微波炉中提取1min,提取液少量蒸发.提取液显示为黄色.待其冷却后减压抽滤,滤液用流动相定容至50mL容量瓶中,用液相色谱检测.2.4_3加热回流法取40mL70%的乙醇水溶液与碾碎的苹果皮混合于100mL烧杯中,在90cC水浴锅中回流1h,静置至室温.回流法提取液直接抽滤困难,先分批在离心机上离心,再减

11、压抽滤,滤液用流动相定容至50mL,用液相色谱检测.2.4.4索氏提取法取100mL70%的乙醇水溶液与碾碎的苹果皮混合,在索氏提取仪中提取根皮素2h.旋转蒸发仪上蒸去部分乙醇,水浴温度为65.静置至室温,减压抽滤,滤液用流动相定容至50mL,用液相色谱检测.2.5根皮素的精提将根皮素的粗提取液转入旋转蒸发仪中,在70的水浴上浓缩.在所得浆状物中,加入8mL6%盐酸,溶液呈现红色.沸水浴上水解3h,溶液逐渐变为紫黑色,并出现沉淀.冷却后,用50mL乙醚萃取,上层乙醚萃取液呈现黄色,下层溶液为紫黑色并含有沉淀,静置10mino将乙醚萃取液转入旋转蒸发仪,30水浴上蒸去乙醚.残留物用10mL蒸馏水

12、溶解,用50mL正丁醇充分萃取.上层正丁醇萃取液为黄色,下层水层呈现白色乳浊液,有小块片状透明不溶物吸附在分液漏斗壁上.将正丁醇萃取液转人旋转蒸发仪,70的水浴上蒸发,待提取液蒸发至残留10mL左右时,将其倒在蒸发皿上,70o【=水浴上蒸去剩余的正丁醇.2.6根皮素精提取液的检测在表面皿上滴3mL去离子水,2mL甲醇,使其溶解并移人离心管中,在离心机中以3000r/min离心3min,清液用流动相定容至5mL,用液相色谱检测根OO0O0OO0OO加m8642食品工艺食品研究与开发2009年12月第30卷第12期皮素含量.2.7乙醇浓度对提取的影响分别使用25%,50%,70%和100%的乙醇水

13、溶液,采用提取加热回流法提取,方法同上.2.8根皮素标准曲线的绘制用56mgIL的根皮素标准品分别配制浓度分别为0.9,1.8,3.5,7.0和14.0f;/L5份标准溶液,通过高效液相色谱测定,绘制出标准曲线,如图3所示,其线性回归方程为A=5.62x10xc+1.1xl04,R=0.9997,其中A为峰面积,C为标准溶液的浓度.9000008000007000006000005000004000003000002000001O0OO0Oc/(几)图3根皮素的标准曲线Fig3Standardcurveofphloretin3结果与讨论3.1根皮素粗提液的检测结果乙醇是亲水性有机溶剂,具有水醇

14、两者的提取性能,既能用来提取极性成分,又可用来提取某些亲脂性成分.且高浓度的乙醇可使蛋白质,果胶,多糖等溶解度小,使其从提取液中分离出来,有利于包括根皮素在内的多酚类的富集和分离.水为极性溶剂,能溶解极性较大的多酚及原料中以结合态存在的多酚.本试验选择70%乙醇为溶剂,分别通过采用浸提法,微波法,加热回流法和索氏提取法进行提取,从所得数据(见表1)可以看出,加热回流法提取的根皮素为最多,浸提法,微波法和索氏提取法提取效果都比较差.但就总体来说,4种方法提取的根皮素都不高.表1粗提取液检测结果Table1Resultsofphloretlnincrudeextracts提取方法Extractio

15、nmethod峰面积Peakarea含量/(mL)c0nIent(mL】3.2根皮素精提液的检i贝0结果根皮素的粗提取液通过旋转蒸发,蒸去乙醇.再111=-加人适量盐酸溶液,沸水浴上水解.冷却后,分别用乙醚,正丁醇充分萃取,结果见表2.由表2可以看出加热回流法提取的根皮素最多,是微波法提取量的2倍.浸提法的提取量仍最少,说明单纯使用浸提法提取根皮素效果较差,而加热回流法提取效果最好.与粗提结果相比(表1定容至50mL,表2定容至5mL),浸提法,微波法,加热回流法和索氏提取法4种提取方法精提根皮素的提取量分别提高了70.4,290.0,80.7和65.0倍,其原因是在苹果皮中根皮素主要是以根皮

16、苷的形式存在,通过盐酸水解脱去糖苷基生成根皮素,使其含量大幅度提高.采用乙醚和正丁醇萃取后,使其产品纯度也大幅度地提高.表2精提取液检测结果Table2ResultsofpldoretJninrefinedextracts3.3乙醇浓度对精提效果的影响分别使用25%,50%,70%,100%的乙醇水溶液通过加热回流法精提根皮素,结果见表3.由表3可以看出,乙醇与水的配比对提取效果有较大影响,乙醇为非极性溶剂,水为极性溶剂.根皮素在乙醇中的溶解度随乙醇浓度提高明显提升.这说明了根皮素疏水性比较强,在100%乙醇中溶解度最高.表3不同乙醇浓度的检测结果(加热回流法)Table3Effectofet

17、hanolconcentrationonthecontentofphloretininrefinedextracts4结论1)对于浸提法,微波法,加热回流法和索氏提取法等4种提取苹果皮中根皮素的方法,用100%乙醇加热回流法提取效果最好.通过对粗提取液用盐酸进行水解,再经过乙醚,正丁醇萃取,根皮素的提取量提高了几十至几百倍,产品纯度也大幅度提高.2)试验对苹果皮中根皮素的提取方法进行了优化,找到一条提取量大,纯度高的提取工艺路线,为进一步提取高纯度的根皮素这一生物活性物质提供-=2.30食品研究与开发第卷第12期民明岍.J丌食品工艺甘露醇生产的关键技术杨志强,刘丽萍,于涛,张春泓,刘峰,赵妮娜

18、(吉林省轻工业设计研究院,吉林长春130021)摘要:介绍以葡萄糖为原料,采用膜分离技术,色谱分离技术,高效化学异构和氢化技术,高收率,高纯度生产甘露醇的新工艺.关键词:葡萄糖;甘露醇;膜分离;色谱分离lHEMAl1ULPRODUCTIONKEYTECHNOLOGIESYANGZhi-qiang,LIULi-ping,YUTao,ZHANGChunhong,LIUFeng,ZHAONi-na(JilinProvinceLightIndustryDesignandResearchInstitute,Changchun130021,Jilin,China)Abstract:Thearticlema

19、inlyintroducestheglucoseasrawmaterial,theuseofmembraneseparationtechnology,chromatographicseparationtechniques,efficientchemicalisomerizationandhydrogenationtechnology,highyield,highpuritymannitolproductionofnewtechnology.Keywords:glucose;mannitol;membranefiltration;chromatographicseparation近年来,随着淀粉

20、糖行业的不断发展,淀粉糖的重要衍生物糖醇类产品作为淀粉糖行业的一支生力军也有了长足的发展,由于糖醇所具有的特殊性质,使其应用范围非常广泛,尤其是在食品,医药,化工方面的应用起着非常重要的作用.甘露醇是一种白色针状或斜方柱状晶体或结晶性粉末,具有爽口的清凉甜味,甜度为蔗糖的57%-72%,微溶于甲醇,乙醇,不溶于醚类,无吸湿性,具有多元醇的化学性质,可以被酯化,醚化,氧化,脱水,因此在医药,食品,纺织,化工等方面大量应用.由于甘露醇的用途广泛,其需求在世界范围内迅速增长,国际价格上升,呈现良好的发展前景.基金项目:十一五科技攻关项目(2006BADO5A07)作者简介:杨志强f1971一),男(

21、汉),高级工程师,学士,研究方向:淀粉糖及糖醇生产新技术开发.甘露醇的生产方法颇多,但大部分产物都不是纯净物,而是山梨醇和甘露醇的混合物,如要得到单一产品,必须经过分离提纯.目前甘露醇主要的工业化生产方法有两类:(1)海带提取法;(2)合成法.生产结晶甘露醇,具体包括:以蔗糖为原料的催化氢化法;以葡萄糖为原料采用双异构法生产晶体甘露醇;以果糖为原料生产甘露醇【ll.目前,国外普遍采用合成法生产甘露醇,由于采用合成法生产甘露醇,能耗低,无污染,产品质量好,没有原料限制,所以,欧美等发达国家甘露醇的生产基本采用化学合成法,但现有的工艺中存在收率低,分离困难,成本高等诸多不足.因此,积极开发新型甘露

22、醇生产工艺,具有重要意义.本课题主要研究化学合成法改良工艺,以高收率生产高纯度的甘露醇.-一|1了参考.参考文献:1】乜兰春,孙建设.苹果果实酚类物质含量与果实苦涩关系的研究fJ1.园艺,2005,32(5):778782【2】RuiLinNie.PhlorizinandtrilobatinfromleavesofLithoearpus.LitseifoliusJ.Agrie.Bio1.Chem,1982,46(7):193319343王建新,周忠,王建国.根皮素抑酪氨酸酶活性研究L玎.香料香精化妆品,2004,4(2):454栾晏,籍保平,姜慧,等.苹果多酚浸提方法的研究J】.食品科学,2005.9(26):211-2165】靳学远,秦霞,何晓文.苹果渣多酚微波辅助提取工艺研究们.中国食品与营养,2006,7:3537收稿日期:20081229