木槿花瓣花色苷超聲波輔助提取方法
【專利摘要】一種植物次生代謝產物提取領域的木槿花瓣花色苷超聲波輔助提取方法,通過將木槿花瓣在液氮中研磨成粉后加入鹽酸甲醇混合液,并在恒溫水浴和超聲波環境下實現從木槿花瓣中提取花色苷。本發明以0.1%(v/v)鹽酸甲醇為提取劑,輔以超聲波提取木槿花瓣中花色苷的方法,大大降低了提取木槿花色苷的時間,提高了提取效率。
【專利說明】木槿花瓣花色苷超聲波輔助提取方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種植物次生代謝物的提取技術,具體是一種基于超聲波輔助的木槿花瓣花色苷提取方法。
【背景技術】
[0002]木槿(Hibiscus syriacus L.)別名木錦、面花、籬障花、朱槿、赤槿、朝開暮落花,為錦葵科木槿屬落葉灌木或小喬木,是我國的傳統名花,據記載已有近3000年的栽培歷史。已有研究表明木槿花瓣中含有多種生物活性物質如花色苷等,具有抗氧化、清除自由基、抗突變活性、減輕肝功能障礙、以及抗腫瘤的功能。而且木槿易繁殖、生長快,是有較大開發前景的天然植物色素資源。
[0003]植物代謝產物多存在于細胞內部,提取時需要將細胞破碎,常規提取方法有煎煮法、浸潰法、滲漉法、回流提取法、水蒸氣蒸餾法等。但是這些方法存在提出率低、溶劑消耗量大、能耗高、生產周期長等缺陷。超聲輔助提取技術(Ultrasound-assisted extraction,UAE)是利用超聲波的強振動、高加速度、強空化效應、強攪拌作用縮短天然產物有效成分的溶出時間,加快提取過程,提高提出率,避免高溫對有效成分的破壞,并且成本低廉。因此,超聲輔助提取技術在食品和植物化學領域得到廣泛的應用。
[0004]張婕等人[鄭州大學學報(工學版),2009,30 (4): 53-57]利用正交試驗優化了利用乙醇提取木槿花中原花青素的技術參數,但是其優化的提取時間長達30min,耗時過長。
[0005]中國專利文獻號CN102432579A,
【公開日】2012-05-02,公開了一種藍莓花色苷的提取工藝,該技術工藝以藍莓壓榨果汁后剩余殘渣為原料,采用酸性甲醇溶液超聲提取,離心,減壓濃縮得提取物。具體通過取藍莓壓榨果汁后剩余殘渣的凍干粉,按料液體積比1: 5~1: 20加入酸性甲醇溶液,于20~50°C超聲提取IOmin~40min,得花色苷提取液;但該技術超聲時間過長,能耗過高,增加了產品的成本;并且有可能造成花色苷的分解或氧化,降低提取率。
【發明內容】
[0006]本發明針對現有技術存在的上述不足,提出一種木槿花瓣花色苷超聲波輔助提取方法,以0.1% (v/v)鹽酸甲醇為提取劑,輔以超聲波提取木槿花瓣中花色苷的方法,大大降低了提取木槿花色苷的時間,提高了提取效率。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的,本發明通過將木槿花瓣在液氮中研磨成粉后加入鹽酸甲醇混合液,并在恒溫水浴和超聲波環境下實現從木槿花瓣中提取花色苷。
[0008]所述的鹽酸甲醇混合液的濃度為0.01~0.5%(v/v),其用量為液料比10:1~70:1 (mL:g)0
[0009]所述的恒溫水浴的溫度為50~60°C。
[0010]所述的超聲波是指:在超聲功率為300W/時,超聲處理時間為I~5min。
[0011]所述的提取優選為超聲波處理后進行離心處理,所述的離心處理是指:離心速率為3000r/min,處理時間為5min。
技術效果
[0012]與現有技術相比,本發明技術效果包括:按優選的液料比41:1 (mL:g),在木槿花瓣中加入優選的提取劑0.1% (v/v)鹽酸甲醇,在優選的超聲溫度56°C下,超聲(功率300W)提取時間僅需3min。在此條件下,木槿花瓣花色苷的得率為37.79±4.Hmg^lOOg'大大提高了木槿花瓣花色苷的提取效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為超聲提取時間對木樓花色昔提取率的影響不意圖。
[0014]圖2為液料比對木槿花色苷提取率的影響示意圖。
[0015]圖3為提取溫度對木槿花色苷提取率的影響示意圖。
[0016]圖4為不同自變量交互作用對木槿花色苷提取量影響的響應面和等高線圖。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發明的實施例作詳細說明,本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0018]本實施例包括以下步驟:
[0019]I)采集處于盛花期的粉紅色木槿花瓣,在液氮中研磨成粉狀,稱取Ig木槿花瓣粉末。
[0020]2)提取劑為0.1% (v/v)鹽酸甲醇,液料比為20:1的條件下,在超聲提取溫度為400C,超聲的功率為300W,超聲提取時間在I~7min范圍內。
[0021]3)木槿花花色苷含量的測定采用pH示差法。吸取花色苷提取液lmL,分別用pHl.0和pH4.5緩沖液稀釋定容至3mL。室溫下放置15min,以蒸餾水作參比,在最大吸收波長520nm和700nm處測定二者的吸光值,計算花色苷的含量。以矢車菊素_3_葡萄糖苷作為花色苷標準,總花色苷含量以矢車菊素-3-葡萄糖苷含量表示。
[0022]4)由圖1可知,提取時間在I~4min范圍內,花色苷提取率呈上升趨勢。提取時間為4min時,木槿花色苷提取率達到了 32.3mg.100g'花色苷提取時間超過4min時,花色苷的提取率下降,可能是由于環境中的光、氧和微生物等作用致使其穩定性下降所致。
實施例2
[0023]本實施例包括以下步驟:
[0024]I)采集處于盛花期的粉紅色木槿花瓣,在液氮中研磨成粉狀,稱取Ig木槿花瓣粉末。
[0025]2)提取劑為0.1%(v/v)鹽酸甲醇,在超聲提取溫度為40°C,超聲的功率為300W,超聲提取時間為4min,料液比是提取液體積(mL)與木槿花瓣質量(g)之比,液料比為10:1~70:1的條件下提取木槿花瓣花色苷。
[0026]3)木槿花花色苷含量的測定采用pH示差法。吸取花色苷提取液lmL,分別用pHl.0和pH4.5緩沖液稀釋定容至3mL。室溫下放置15min,以蒸餾水作參比,在最大吸收波長520nm和700nm處測定二者的吸光值,計算花色苷的含量。以矢車菊素_3_葡萄糖苷作為花色苷標準,總花色苷含量以矢車菊素-3-葡萄糖苷含量表示。
[0027]4)由圖2可知,在液料比為10:1~20:1范圍內,隨料液比的增加,提取率顯著提高,液料比為30:1~70:1時,提取液中花色苷含量上升的幅度減小,且相鄰兩處理間差異不顯著;前期溶劑量越大,整個溶媒的傳質過程越快,有效成分浸出越完全,提取率也就越大,但當溶劑過大時,探頭式超聲能量對沉滯低層的木槿花瓣空化效應和機械效應等的強度減弱,影響了超聲提取的效果,同時會造成溶劑和能源的浪費。
實施例3
[0028]本實施例包括以下步驟:
[0029]I)采集處于盛花期的粉紅色木槿花瓣,在液氮中研磨成粉狀,稱取Ig木槿花瓣粉末。
[0030]2)提取劑為0.1% (v/v)鹽酸甲醇,液料比為20:1的條件下,超聲的功率為300W,超聲提取時間為4min,在超聲提取溫度為30~80°C的條件下提取木槿花瓣花色苷。
[0031]3)木槿花花色苷含量的測定采用pH示差法。吸取花色苷提取液lmL,分別用pHl.0和pH4.5緩沖液稀釋定容至3mL。室溫下放置15min,以蒸餾水作參比,在最大吸收波長520nm和700nm處測定二者的吸光值,計算花色苷的含量。以矢車菊素_3_葡萄糖苷作為花色苷標準,總花色苷含量以矢車菊素-3-葡萄糖苷含量表示。
[0032]4)由圖3可知,溫度在30°C~50°C范圍內,花色苷提取產量顯著升高。溫度在控制50°C~60°C范圍內時,提取產量增加不顯著,溫度超過60°C,花色苷提取產量顯著下降。其原因可能是較低的提取溫度使花色苷溶出速率緩慢,而較高的提取溫度加速花色苷的溶出。從生產成本考慮,提取溫度`越高,能耗越大,同時溫度過高會造成部分花色苷分解而降低花色苷提取產量,故提取溫度以60°C為宜。
實施例4
[0033]本實施例包括以下步驟:
[0034]以木槿花色苷提取時間(A)、料液比(B)、提取溫度(C)三個因素,采用Box-Behnken設計三因素三水平試驗并與花色苷提取產量進行響應面試驗設計,因素水平設計見表1。
【權利要求】
1.一種木槿花瓣花色苷超聲波輔助提取方法,其特征在于,通過將木槿花瓣在液氮中研磨成粉后加入鹽酸甲醇混合液,并在恒溫水浴和超聲波環境下實現從木槿花瓣中提取花色苷; 所述的鹽酸甲醇混合液的濃度為0.01~0.5%(v/v),其用量為液料比10:1~70:1(mL:g)。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征是,所述的恒溫水浴的溫度為50~60°C。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征是,所述的超聲波是指:在超聲功率為300W/時,超聲處理時間為I~5min。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征是,所述的提取為超聲波處理后進行離心處理,所述的離心處理是指:離心速率為3000r/min,處理時間為5min。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征是,所述的鹽酸甲醇混合液的濃度為0.1%(ν/V)。
6.根據權利要求1或2所述的方法,其特征是,所述的恒溫水浴的溫度為56°C。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征是,所述的鹽酸甲醇混合液的用量為液料比41:1 (mL:g)。
8.根據權利要求1或3`所述的方法,其特征是,所述的超聲處理時間為3min。
【文檔編號】C09B61/00GK103601770SQ201310630386
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】劉群錄, 張寶智, 王婷婷, 張彥婷, 李欣, 唐蓉 申請人:上海交通大學