无花果中总黄酮和粗多糖同步提取工艺研究

江 丹，陈志元，刘晶晶，李 强，袁咏红

（劲牌持正堂药业有限公司，中药保健食品质量与安全湖北省重点实验室，湖北黄石435100）

无花果（Ficus caricaL.）系桑科落叶小乔木，原产于地中海东部地区和南部阿拉伯地区[1-2]，是人类最早栽培的古老树种，以庭院栽种居多，无花果既可食用，也可作药用[3]。全球总产量每年为114万t，土耳其在生产上排名第一，约30万t[4]。现在我国种植总面积约为3 khm2，主要分布在新疆、江苏、浙江、福建、山东、上海、四川、陕西、甘肃等省区。虽然无花果栽培历史悠久，但是对其果实药用价值，尤其是干果的综合开发利用研究还比较少，因此无花果被列入亟待开发的第三代水果范畴，有较大的研究价值[5]。无花果的化学成分主要有多糖、黄酮、酚类化合物、挥发油、花青素等，其抗肿瘤、提高免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抗炎、抗疲劳等功能已被大量研究证实[6]。以总黄酮和粗多糖为指标，研究无花果的提取工艺，为酱酒等健康白酒的使用提供基础。

1 材料与仪器

1.1 仪器与设备

调节式手动式中药切片机，温岭市林大机械有限公司产品；AB135-S型电子天平，梅特勒-托利多公司产品；FA2004型电子天平，上海精密科学仪器有限公司产品；TU-1901型紫外可见分光光度计，北京普析通用有限公司产品；DZKW-D-1型电热恒温水浴锅，北京市永光明医疗仪器有限公司产品；SK8200LHC型超声提取器，上海科导超声仪器有限公司产品；旋转蒸发仪，EYELA东京理化器械株式会社产品；滤纸，抚顺市民政滤纸厂提供；旋蒸瓶、三角锥形瓶、圆底烧瓶、10 mL比色管、容量瓶（25 mL，10 mL）、移液枪等。

1.2 材料与试剂

无花果干果，亳州统货；芦丁标准品、D-无水葡萄糖标准品，中国食品药品检定研究院提供；95%乙醇，食品级；超纯水，公司超纯水系统生产；甲醇、乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、浓硫酸、重蒸苯酚，均为分析纯。

2 试验方法

2.1 无花果总黄酮和粗多糖的提取

将无花果干果切片后，取30 g加入40%乙醇在90℃下加热回流提取2次，2 h/次，提取结束后，用滤纸过滤，收集并合并2次提取液，测量体积，分别测定总黄酮和粗多糖的含量，计算无花果总黄酮和粗多糖提取率。

2.2 无花果总黄酮和粗多糖的测定及提取率计算

总黄酮测定采用硝酸铝显色法，粗多糖的测定采用苯酚-硫酸法[6]。

2.3 单因素试验设计

分别对无花果提取过程中的料液比、提取溶剂、提取温度和提取时间进行单因素试验设计，各因素设计3个水平以上不等。

试验因素水平设计见表1。

表1 试验因素水平设计

2.4 正交试验设计

在单因素试验基础上，设计了四因素三水平正交试验。

正交试验因素水平编码见表2。

3 结果与分析

3.1 无花果总黄酮和粗多糖提取率单因素试验结果

3.1.1 提取溶剂对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

称取30 g的无花果切片各8份，分别加入300 mL水、体积分数为10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%的乙醇，在90℃下水浴加热回流提取2次，2 h/次，用滤纸过滤，收集并合并提取液，测定总黄酮和粗多糖提取率。

表2 正交试验因素水平编码

提取溶剂对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响见图1。

图1 提取溶剂对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

由图1可知，无花果总黄酮在70%乙醇中提取率达到最大值，无花果粗多糖在水中提取率达到最大值。若要提取无花果中2种有效成分，根据图1中2条曲线趋势，选取提取溶剂为70%乙醇。

3.1.2 料液比对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

称取30 g的无花果切片各5份，分别加入40%乙醇240，300，360，450，600 mL，90℃下水浴加热回流提取2次，2 h/次，用滤纸过滤，收集并合并提取液，测定总黄酮提取率和粗多糖提取率。

料液比对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响见图2。

由图2可知，随着料液比增加，无花果总黄酮和粗多糖提取率呈上升趋势，从料液比1∶8（g∶mL）到1∶10（g∶mL）时，总黄酮提取率和粗多糖提取率显著增加，主要是因为料液比过低，无花果切片无法完全溶于溶剂中，不利于总黄酮和粗多糖的提取；料液比在1∶10（g∶mL）以上时，总黄酮和粗多糖提取率下降后缓慢增加，考虑总黄酮和粗多糖提取后续工序中需要进行浓缩，为减少生产成本，选择料液比为1∶10（g∶mL）。

图2 料液比对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

3.1.3 提取温度对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

称取30 g的无花果切片各5份，加入300 mL的40%乙醇分别在50，60，70，80，90℃下水浴加热回流提取2次，2 h/次，用滤纸过滤，收集并合并提取液，测定总黄酮和粗多糖提取率。

提取温度对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响见图3。

图3 提取温度对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

由图3可知，随着提取温度的逐渐升高，无花果总黄酮和粗多糖的提取率也随着升高，当提取温度升到90℃时，总黄酮和粗多糖的提取率达到最大值，这主要是由于在一定的范围内随提取温度的升高，有利于总黄酮和粗多糖的溶出，低于此温度范围提取效果就不是很明显，因此选择提取温度为90℃。

3.1.4 提取时间对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

称取30 g的无花果切片各3份，加入300 mL的40%乙醇在90℃下水浴加热回流提取2次，分别提取1，2，3 h/次，用滤纸过滤，收集并合并提取液，测定总黄酮提取率和粗多糖提取率。

提取时间对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响见图4。

图4 提取时间对无花果总黄酮提取率和粗多糖提取率的影响

由图4可知，提取率在2 h时达到最大值，延长浸提时间，提取率缓慢下降，可能是由于浸提时间过长对总黄酮和粗多糖造成损失。因此，选取提取时间为2 h。

3.2 正交试验结果

3.2.1 正交试验模型与显著性检验

按照正交试验设计方法进行试验分析。

正交试验设计与结果见表3，无花果总黄酮提取正交试验效应曲线见图5，无花果粗多糖提取率正交试验效应曲线见图6。

表3 正交试验设计与结果

图5 无花果总黄酮提取正交试验效应曲线

图6 无花果粗多糖提取率正交试验效应曲线

对表3、图4和图5中总黄酮和粗多糖提取率的影响结果分析，总黄酮提取影响大小为提取溶剂>料液比>提取时间>提取温度；粗多糖影响大小为提取时间>提取溶剂>提取温度>料液比。无花果总黄酮最佳提取条件为料液比1∶15（g∶mL），70%乙醇，85℃下提取2次，1.5 h/次；无花果粗多糖最佳提取条件为料液比1∶10（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次。综合无花果总黄酮和粗多糖的最佳提取条件，从生产成本等因素考虑，确定无花果最佳提取条件为料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次。

3.2.2 设计验证

为了检验正交设计试验的可行性，以得到的无花果总黄酮和粗多糖最佳提取条件为料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次进行验证。3次平行得到的实际总黄酮提取率均值为0.425 3%，粗多糖提取率均值为63.340 9%。因此，该设计方法得到的无花果总黄酮和粗多糖提取条件合理有效。

4 结论

（1）在单因素试验基础上，正交试验设计无花果总黄酮和粗多糖提取参数，确定最佳提取条件。结果表明，提取溶剂、料液比、提取温度和提取时间对总黄酮和粗多糖的提取率有显著的交互作用。各因素对总黄酮提取率的影响次序为提取溶剂>料液比>提取时间>提取温度，各因素对粗多糖提取率的影响次序为提取时间>提取溶剂>提取温度>料液比。

（2）根据效应曲线图结果及验证结果表明，该正交设计试验得到的无花果总黄酮和粗多糖的最佳提取条件为料液比1∶15（g∶mL），60%乙醇，90℃下提取2次，1.5 h/次；总黄酮和粗多糖的实际提取率为0.425 3%和63.340 9%，含量分别为0.653 3%和97.289 5%。