杏仁种皮中多酚类物质的提取研究

郭文娟

（山西省食品工业研究所，太原 030024）

·基础研究·

杏仁种皮中多酚类物质的提取研究

郭文娟*

（山西省食品工业研究所，太原 030024）

杏仁种皮中含有膳食纤维、多酚类物质和黄酮类物质等。采用乙醇溶剂提取杏仁种皮中的多酚类物质，在单因素的基础上，通过正交试验确定最佳提取工艺条件。最佳提取工艺条件为：乙醇体积浓度50%、提取温度80℃、提取时间1 h、料液比1 g∶15 mL，总多酚提取率达到90.35%。

杏仁种皮；多酚类物质；提取

杏仁是山西省重要的干果之一。杏仁在加工过程中会产生大量的杏仁种皮，一般被作为废弃物或者下脚料处理。杏仁种皮中含有膳食纤维、多酚类物质、黄酮类物质、果胶和色素等，尤其是多酚类物质是植物的次生代谢产物，具有清除机体内自由基、抗脂质氧化、延缓机体衰老、预防心血管疾病、防癌、抗辐射等生物活性功能。深入开展对废弃种皮的研究，对于农产品的综合开发和资源利用有重要的意义。本试验研究采用乙醇溶剂提取杏仁种皮中的多酚类物质，初步探讨各种因素对提取多酚物质的影响。

1 材料和方法

1.1 试验材料

干燥杏仁，购自山西省农科院，经热水去皮法（热烫温度70℃，热烫时间3 min，低温烘干） 制得杏仁种皮。

1.2 主要试剂及仪器

无水乙醇（分析纯），天津市北方天一化学试剂厂；无水碳酸钠（分析纯），南京化学试剂一厂；没食子酸标准品，成都科龙化工试剂厂；福林酚，Sigma公司。

HH-8电热恒温水域锅，江苏金坛市新航仪器厂；SSW型电热恒温水槽，上海博迅事业有限公司；Sartrius电子天平，北京赛多利斯天平有限公司；粉碎机，上海微型电机厂；可见分光光度计WFJ 2100型，尤尼柯（上海）仪器有限公司；台式离心机TGL-16G，上海安亭科学仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 提取工艺及要点

1.3.2 操作要点

a）粉碎：粉碎要均匀，粒度控制在1mm以下。

b）乙醇浸提：在不同乙醇体积浓度、浸提温度、浸提时间和料液比条件下浸提。

c） 真空抽滤：真空度为0.095 MPa～0.1 MPa之间，约为1 min。

d） 离心：将滤液在3000 r/min，离心20 min。

1.4 多酚测定方法及含量计算

1.4.1 标准液和待测样液的配制

没食子酸标准液：准确称取没食子酸标准品44.3 mg，用蒸馏水溶解后移入100 mL容量瓶中，定容至刻度备用。

7.6 g/100 mL碳酸钠溶液：准确称取碳酸钠7.6 g，用蒸馏水溶解并移入100 mL容量瓶，定容至刻度备用。

待测样液：取浓缩后多酚粗品1 mL，稀释到5 mL，再取稀释液1 mL按1.4.2的方法测定多酚含量。

1.4.2 标准曲线的绘制

分别取没食子酸标准溶液0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL 于 10 mL容量瓶中，分别加1 mL蒸馏水、0.5 mL福林酚试剂、1.5 mL 7.6 g/100mL的碳酸钠溶液，最后用水定容至10 mL，摇匀，放置1 h。然后在760 nm波长处测定其吸光度值，以没食子酸溶液质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线，见图1。计算得吸光度D（λ） 对质量浓度ρ的线性回归方程为：D （λ） =11.518 ρ-0.016 2，R2=0.999 4。

图1 没食子酸标准曲线

1.4.3 杏仁种皮总多酚含量的测定方法

准确称取1.0 g杏仁种皮，放入索式提取器中，用体积浓度50%乙醇进行提取并测定总多酚含量，重复3次，求平均值。按1.4.2的方法、条件测定，测得试验所用材料（杏仁种皮）的总多酚含量为0.629 5 mg/g。

式中：D（λ） ——测得吸光度值；

V——提取液体积，mL；

M——样品重量，g；

5——稀释倍数。

1.4.4 杏仁种皮总多酚提取率的计算方法

因索氏提取法操作复杂，成本高昂，一般工业上多采取溶剂法提取多酚类物质。本试验以总多酚提取率为指标，初步探讨提取最佳工艺条件。

总多酚提取率（%）=（提取液中总多酚含量/0.629 5 mg/g）

1.5 杏仁种皮中多酚类物质提取单因素试验

1.5.1 乙醇浓度的选择

分别以体积浓度40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇为提取溶剂，料液比为1g∶25mL、在60℃的条件下提取2 h。将粗提液过滤、离心、浓缩、稀释、测定其总酚含量，重复3次，确定乙醇的体积浓度。

1.5.2 提取温度的选择

以体积浓度50%的乙醇为提取溶剂，料液比为1 g∶25 mL，分别在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃下提取2 h，以总多酚提取率为指标确定提取温度。

1.5.3 提取时间的选择

以体积浓度50%的乙醇为提取溶剂，料液比为1g∶25mL，在60℃分别提取0.5 h、1 h、2 h、3 h、4 h，以总多酚提取率为指标确定提取时间。

1.5.4 料液比的选择

以体积浓度50%的乙醇为提取溶剂，提取温度为60℃，分别选择料液比1 g∶10 mL、1 g∶15 mL、1 g∶20 mL、1 g∶25 mL、1 g∶30 mL提取 2 h，以总多酚提取率为指标确定料液比。

1.6 杏仁种皮中多酚类物质提取正交试验

在以上单因素试验的基础上进一步优化试验，对乙醇体积浓度、提取温度、提取时间和料液比4个因素分别设三个水平，采用L9（34）表作正交试验，确定最佳提取工艺。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 乙醇体积浓度对提取率的影响（见图2）

从图2中可以看出，随着乙醇体积浓度的升高，多酚的提取率下降，当乙醇体积浓度为50%时提取率达到最高；随后乙醇体积浓度增加，提取率下降幅度增大。这可能是因为一些醇溶性杂质和亲脂性成分溶出量增加，这些成分和多酚类物质竞争同乙醇-水分子的结合，从而导致多酚提取率下降。因此选择体积浓度为50%的乙醇作为提取溶剂。

2.1.2 温度对提取率的影响（见图3）

由图3可知，随着温度的升高，多酚的提取率逐渐升高，在50℃稍有降低，在70℃提取率达到最高，随后提取率无明显变化，且有下降趋势，可能因为随着温度的升高，导致热敏性多酚物质的氧化，因此最佳提取温度为70℃。

2.1.3 提取时间对提取率的影响（见图4）

由图4可知，随着时间的延长，多酚提取率发生一些波动。提取时间从0.5 h到2 h，提取率急剧上升并达到最高，随后降低。这可能是因为在加热的情况下提取时间过长，引起多酚类物质的氧化，同时考虑降低成本和能耗，因此选择2 h为最佳提取时间。

2.1.4 料液比对提取率的影响（见图5）

从图5中可以看出，料液比值太小不利于浓缩，能耗较高；太大则不能将有效成分提取完全。料液比为1 g∶20 mL时提取率最高，之后随着料液比值的减小，提取率变化不明显。

2.2 正交试验结果与分析

在以上单因素试验的基础上进一步优化试验，对乙醇体积浓度、温度、时间、料液比四个因素分别设三个水平，采用L9（34）表作正交试验。因素水平表见表1，正交试验结果见表2，方差分析结果见表3。

表1 杏仁种皮中多酚物质提取工艺因素水平表

表2 正交试验方案及结果分析

表3 杏仁种皮中多酚类物质提取正交试验方差分析

由表2、3可以看出，影响杏仁种皮多酚类物质提取的各因素主次顺序为A＞C＞D＞B，即乙醇体积浓度＞提取时间＞料液比＞提取温度，乙醇溶液提取优化结果是A2B3C2D1。由于C1与C2提取量非常接近，从节省时间考虑，最优组A2B3C1D1，即乙醇体积浓度50%、提取温度80℃、提取时间1 h、料液比1 g∶15 mL。验证试验得出多酚提取率为90.35%。

3 讨论

3.1 提取溶剂对多酚提取的影响

水虽是植物多酚的良好溶剂，但并非最适合多酚的提取。因为多酚在植物体内通常与蛋白质、多糖以氢键和疏水键形式形成稳定的分子复合物，多酚分子间也是如此。这种现象对于分子量大、氢键数量多的多酚尤为突出。所以在提取时，提取溶剂不仅要求对多酚具有很好的溶解性，而且具有氢键断裂的作用。因此，有机溶剂和水的复合体系（有机溶剂占体积浓度为50%～70%）最适合多酚的提取，有机溶剂的提取能力顺序为：丙醇＜乙醇＜甲醇＜丙酮＜四氢呋喃。但是甲醇及丙酮不仅价格高，而且毒性较大，因此工业生产中广泛应用的溶剂主要是水或水和乙醇的混合溶剂。从提取效率和安全角度考虑，本试验采用水和乙醇的混合溶剂提取，试验证明50%乙醇溶液提取比较完全，提取率高。

3.2 去皮方法对多酚提取的影响

去除杏仁种皮是提取多酚物质的第一步，去皮方法对提取率有一定的影响，试验证明，碱液去皮对多酚提取影响较大，提取率下降大约50%。可能是因为碱液中的氢氧化钠对多酚有破坏，因此影响提取率较大；热水去皮影响效果较小，可能是因为去皮温度和提取温度比较接近，因此影响提取率效果较小。

3.3 粉碎度对提取率的影响

杏仁种皮经过干燥和粉碎后，粒度小于1 mm左右，组织内部的多酚物质容易扩散出来。如果粉碎过细，不仅极难过滤，而且色素等其他杂质溶出过多，影响多酚类物质含量的测定。据资料显示，粉碎度对多酚提取率的影响不大，同时方差分析结果也表明粉碎度对提取效果影响不显著。因此，提取时不必粉碎过细。

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Study on extracting polyphenol compounds from almond skin

GUOWen-juan*
（Shanxi province food industryresearch institute，Taiyuan 030024，China）

Almond skin contains dietaryfiber，polyphenols and flavonoids， etc.Phenolic compounds were extracted from almond skin by solvent，based on single factor analysis an orthogonal experiment method was adopted to determine the optimum technology parameter.They were as follows：concentration of ethanol 50%,extraction temperature 80℃，extraction time 1h and the ratioofalmond skin toextractant1 g∶15 mL， and the extraction rate was 90.35%.

almond skin； phenolic compounds；extract

TS201.2+4

A

1673-6004（2011）03-0043-04

*郭文娟，女，1982年出生，2009年毕业于山西省农业大学农产品加工专业，硕士，助理工程师。

2011-07-05