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超聲波技術提取蜂膠黃酮類功能性物質的研究

內容來源:超聲波清洗機   發布日期:2016-06-30 09:46:24

 ※基礎研究食品科學超聲波技術提取蜂膠黃酮類功能性物質的研究劉元法,王興國,金青哲(江南大學食品學院,江蘇無錫214036)食品科學※基礎研究參與化學反應的幾種能置形式可以有效破碎細胞壁或者包埋結構的外層,改變物質擴散,釋放出內容物,提高提取率。超聲波能加速多相擴散的作用在中藥提取和功能因子提取中具有巨大的應用潛力,而多相擴散一般是各種加工過程中最緩慢的一道工序,因此將超聲波技術運用到蜂膠提取這一行業中來,對蜂膠提取技術的改進具有重要意義。本論文就超聲波對蜂膠提取的基本工藝參數進行研究。

  1材料與方法1.1原料與試劑采用的蜂膠原料為南京九蜂堂提供,由于原料采集過程和時期不同,原料在黃酮含量、酚物質的含量等都存在差異,因此先將原料經過粉碎后混合,低溫保存保證實驗原料的均一性。盧丁為97%純度標準品,其它所用試劑為分析純試劑。

  1.2儀器與設備UV-2100型紫外可見分光光度計優尼柯(上海)儀器(shanghai)Ltd;探頭式超聲波處理儀定制;索氏抽提器定制;電熱恒溫水浴鍋江蘇省醫療器械廠。

  蜂膠(propolis)被譽為“紫色黃金”,是蜜蜂從植物芽苞和樹干處采集的樹膠,并混入蜜蜂上顎腺分泌物和蜂蠟的一種具有芳香氣味的膠狀固體物,含50%55%的樹脂類、芳香油,30%40%蜂蠟,5%10%的花粉,其功能性成分主要有類黃酮化合物、有機酸類化合物、酯、醛、醇類化合物以及烯、烴、萜類化合物等,其中類黃酮包括黃酮類、黃酮醇類和雙氫黃酮類,主要功能為增強人體免疫力,抑制惡性腫瘤的生長;對高血脂、高膽固醇、動脈粥樣硬化有預防作用;還具有抗菌防腐、抗原蟲、止痛及促進組織再生、抗氧化、補益身體,又能預防和治療疾病,是有效提高生命質量的天然佳品。

  目前國內外提取蜂膠中功能性成分都是利用其能很好地溶于酒精的特性,采用乙醇提取,但提取時間長,導致在一定溫度下黃酮類醇溶功能物質受到不同程度的破壞,因此越來越多的研究者轉向采用新技術和新工藝對此進行改進,作者在對超聲波反應、乳化和提取已有的研究基礎上提出采用超聲波技術對蜂膠進行提取,效果良好。超聲波的提取、反應的促進作用主要來源于其空化作用。所謂超聲空化是指超聲波作用過程在液體中形成微小氣泡(本實驗中超聲波頻率為20kHz,共振氣泡的半徑為163ym),并經過形成、生長和崩潰過程,氣泡的崩潰產生一個極短暫的強壓力脈沖,在崩潰點處形成一個壽命甚短的局部熱點,其溫度高達5000C,脈沖壓力達5X104kPa,脈沖的持續時間為10-9s左右,涉及聲化學、光化學等作用,產生巨大能量()。

  超聲空化作用過程伴隨物理效應歸納為4種:(1)機械效應(體系中的聲沖液流、沖擊波微射流等);(2)熱效應(體系局部的高溫、高壓及整體升溫);(3)光效應(聲致發光);(4)活化效應(水溶液中產生羥基自由基)。四種物理效應并非孤立,而是相互作用、相互促進,為物理化學過程提供了一種特殊的環境。超聲波在提取中※基礎研究食品科學1.3實驗方法1.3.1總黃酮含量檢測方法L3.L1蘆丁標準曲線的制作準確稱取蘆丁樣品。972g,用無水乙醇配制成0.3888mg/ml的蘆丁標準溶液,準確量取1、2、3、4、5ml,分別加入第26號容量瓶(25ml)中,第1號不加蘆丁溶液,加水至6ml,加5%NaN2溶液1ml,搖勻,靜置10min,然后加10%Al(N3)3溶液1ml搖勻,靜置10min;再加入4.3%NaOH溶液10ml,50%乙醇溶液稀釋至刻度搖勻放置15min,在波長510nm處測其吸光度。以蘆丁溶液濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。

  m由回歸方程得黃酮類化合物的質量(mg)1000X樣品質量(g)1.3.2蜂膠中酚類化合物含量的測定方法磨口錐形瓶中,加入15ml三氯甲烷一丙酮(2:1)混合液,搖勻,放置1h后過濾,并用15ml三氯甲烷一丙酮混合液沖洗錐形瓶,收集濾液。用2份氧化鋁(每份10g),稱量2張質量相等的濾紙,做對照實驗。

  第一份氧化鋁加入15ml三氯甲烷一丙酮(2:1)混合液中,搖勻,過濾。收集濾渣為空白實驗。第二份氧化鋁加入含有樣品的濾液中,搖勻,過濾,并以少量三氯甲烷一丙酮混合液洗滌數次,直至氧化鋁完全洗凈為止。

  將兩份實驗濾渣連同濾紙在水浴中蒸干后,放在干燥箱中80C干燥1h,然后取出放入干燥器中冷卻至室溫,稱量。在相同條件下做平行實驗。

  W1―第一份空白實驗,吸附后氧化鋁重和濾紙的質量,g W2―第二份實驗,樣品吸附后氧化鋁重和濾紙的質量,gW一樣品質量,g. 1.3.3乙醇提取法(EEP)按1:15的料液比加入30ml95%乙醇溶液,放置于室溫32h.然后將其過濾,并用95%乙醇溶液清洗干凈,將濾液定容至200ml,測其吸光度。

  1.3.4提取率的測定將經過乙醇提取過的蜂膠液通過稱量過的濾紙拉漏斗過濾到錐形瓶中,再用少量乙醇沖洗原燒杯和濾紙多次,將殘渣及濾紙在室溫下干燥至恒重,在相同條件下做平行實驗。

  W1―濾紙質量+濾渣質量,g;W2―濾紙質量,g. 1.3.5索氏抽提法準確稱取經冷凍粉碎的蜂膠樣品于卷好的濾紙筒中,裝入索氏抽提器,在93C水浴上用95%乙醇回流抽提8h,提取液經冷卻后過濾,除去蜂蠟。然后再利用標準曲線法來測定濾液中的黃酮含量,從而得出蜂膠樣品中的總黃酮含量。

  1.3.6超聲波提取法中,按1:15的料液比加入30ml95%乙醇溶液,用超聲波處理儀做不同條件的提取實驗。然后將其過濾,并用95%乙醇溶液清洗干凈,將濾液定容至200ml,測其吸光度。

  (%)親誅琳總黃酌含量(%)ss鉉這泛兄忒娑吞亡公(%)東迪髀總黃酮含量(%)umpftS萍覽尚苦啤一5跏蛐蓉,團ith,鈄昏決傘仇瓿蛐il窩,a一:一5卟瞄。

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  X1185X1.1/3X2682X0.79=1.4X107因此在本實驗中采用500W以上功率的超聲波是對體系超聲波衰減進行校正后的功率,實際提取過程的聲波吸收則應考慮特性系數,在設計和擴大設備時也應充分對特性系數予以充分考慮。

  2.6不同提取方法結果比較表2不同提取方法結果比較實驗方法常規提取法索氏抽提法超聲波提取法時間料液比功率總黃酮含量(%)提取率(%)注:*由于蜂蠟在溫度高時大量析出,對測定提取率時影響較大,所以在索氏抽提時未能準確測出提取率。

  在研究過程中對常規提取法、索氏抽提法和超聲波方法進行了比較,比較結果見表2.超聲波在提取率、總黃酮含量方面具有明顯的優勢,尤其是提取時間上,采用超聲波技術可以將提取過程縮短30h以上,提高了蜂膠提取的效果和效率,是一種值得考慮的新型提取技術。

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