天然生育酚的微波萃取工艺研究

张岩，张红红，吴树国

(滨州学院 化工技术研究中心，山东 滨州 256603)

天然生育酚(VE)是存在生物体内的一种强抗氧化剂，具有提高细胞的活力和增强记忆力，减缓人体衰老的作用，广泛应用在化妆品、药品食品添加剂和保健品等领域［1-2］。因此，研究天然生育酚的提取工艺具有重要的现实意义［3-5］。

微波萃取技术是一种新型的萃取技术，具有萃取效率高、节约溶剂、操作简单、重现性好、节能环保等诸多优点，因而近年来广泛的应用于天然活性物成分的提取研究［6-8］。为此，本实验利用微波萃取法对大豆中的生育酚的提取工艺进行研究，旨在获得最佳提取工艺，为生育酚的提取提供理论依据和技术参考。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

天然混合生育酚;大豆;无水乙醇、硝酸均为分析纯。

MAS-II 微波萃取设备;AUY120 电子精密天平;SHZ-III 循环水真空泵;RJ-TDL-50A 中型离心机;Agilent 8453 紫外分光光度计。

1.2 实验方法

黄豆打碎，过60 目筛。称取2.0 g 大豆粉于250 mL 三口烧瓶中，加入20 mL 无水乙醇，将烧瓶放入微波萃取装置中，并连接好冷却装置。启动微波装置，打开冷却水冷却，萃取时间过半时打开磁子，转速为600 r/min，运行1 min 后关闭。取出三口烧瓶，静止，冷却，抽滤，滤液离心后，在最大吸收波长295 nm 下测吸光度。每个实验平行3 次。

1.3 分析方法

1.3.1 标准曲线的绘制 取0.1 g 天然混合生育酚，用乙醇溶解，移入100 mL 容量瓶中，用无水乙醇定容，摇匀，制成1 mg/mL 的生育酚标液。分别取1 mL生育酚标液于10 个100 mL 烧杯中，依次加入无水乙醇，稀释至10，20，40，50，60，80，100 μg/mL。用紫外分光光度计测其吸光度，绘制浓度与吸光度的标准曲线，线性回归，得方程Y =0.068 53X +0.004 8，R2=0.985 41。

1.3.2 样品分析 大豆提取物清液经离心后，对液体进行紫外检测，在最大吸收波长295 nm 下测吸光度，按图1 的回归方程测黄酮浓度，然后根据清液体积转化为质量，再由下式计算每100 g 大豆中生育酚的萃取量。

图1 生育酚的标准曲线Fig.1 Standard curve of tocopherol

式中 η——萃取量，mg/100 g;

C1——生育酚的质量，g;

C0——大豆粉质量，g。

2 结果与讨论

2.1 萃取时间对萃取量的影响

萃取温度30 ℃，萃取功率300 W，萃取时间对萃取量的影响见图2。

图2 萃取时间对生育酚萃取量的影响Fig.2 Effect of the extraction time on the extraction amount of tocopherol

由图2 可知，随萃取时间增加，萃取量呈增加趋势，最佳萃取时间为10 min，10 min 之后，萃取量略有下降趋势。10 min 之前，微波装置对生育酚处于一个萃取的过程，萃取量随着时间而上升，10 min 萃取已经基本完成，再增加萃取时间，微波可能会破坏生育酚的内部构造，萃取量不会上升，并且无水乙醇容易挥发，时间越长，挥发的就越多，造成一定的损失。所以，最佳的萃取时间为10 min。

2.2 萃取温度对萃取量的影响

萃取时间10 min，萃取功率300 W，萃取温度对萃取量的影响见图3。

由图3 可知，萃取量随着萃取温度的升高先上升后下降，这是因为温度的升高，一开始有利于大豆细胞壁的破裂，有利于萃取，但是温度继续升高，对微波萃取起到的作用就不明显，更高的温度会破坏生育酚的内部构造，而且较高的温度会加快无水乙醇的挥发，对萃取带来负面影响，生育酚在高温下会加速氧化，失去其天然功效，所以萃取温度40 ℃比较合适。

图3 萃取温度对生育酚萃取量的影响Fig.3 Effect of the extraction temperature on the extraction amount of tocopherol

2.3 萃取功率对萃取量的影响

萃取时间10 min，萃取温度40 ℃，萃取功率对萃取量的影响见图4。

图4 萃取功率对生育酚萃取量的影响Fig.4 Effect of the extraction of power on the extraction amount of tocopherol

由图4 可知，萃取量随着萃取功率的增大而上升，400 W 时达到最高。400 W 之后，萃取量有所下降。最佳萃取功率为400 W。这可能由于低微波功率条件下萃取温度低，细胞壁的破碎程度有限，有效成分难以溶出;而过高的微波功率，可能会使生育酚的结构发生改变而影响萃取量。

2.4 正交实验结果

在以上单因素实验基础上，对萃取时间、萃取温度、萃取功率进行正交实验优化。每次实验平行3次，结果见表1。

由表1 可知，正交实验得到微波萃取生育酚的最优工艺条件为A2B2C2，即萃取温度40 ℃，萃取时间10 min，萃取功率400 W。3 个因素影响大小的顺序依次为萃取温度＞萃取时间＞萃取功率，影响最大的是温度。

为了验证最优组合的正确性，在最佳萃取组合条件下重复实验3 次，结果见表2。

表1 正交实验结果Table 1 The results of orthogonal test

表2 验证实验结果Table 2 The validation of the orthogonal test

由表2 可知，平均萃取量为7.9 mg/100 g，说明了优化实验的合理性。

3 结论

微波辅助无水乙醇萃取大豆中生育酚的最佳工艺参数为:料液比1∶10(g/mL)，萃取温度40 ℃，萃取时间10 min，萃取功率400 W。在此条件下，生育酚的萃取量可达7.9 mg/100 g，有望代替固-液提取的传统工艺应用于工业生产中。

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