山竹果皮中总黄酮的提取研究

王永仕 陈燕萌 韦庆灵

摘 要：本试验以山竹果皮为研究对象，以乙醇为提取溶剂，提取山竹果皮中的黄酮类物质；采用正交试验优化山竹果皮总黄酮的醇提法提取工艺，确定最优的工艺条件为乙醇浓度50%、料液比1∶90（g∶mL）、提取温度60 ℃、提取时间20 min，在最优工艺条件下，山竹果皮的总黄酮提取率达9.05%。

关键词：山竹果皮；总黄酮；药用价值

Abstract： This experiment takes the mangosteen peel as the research object and uses ethanol as the extraction solvent to extract flavonoids from the mangosteen peel; orthogonal experiments were used to optimize the alcohol extraction process of total flavonoids from mangosteen peel. The optimal process conditions were determined to be ethanol concentration of 50%， solid-liquid ratio of 1∶90 （g∶mL）， extraction temperature of 60 ℃， and extraction time of 20 minutes. Under the optimal process conditions， the extraction rate of total flavonoids from mangosteen peel reached 9.05%.

Keywords： mangosteen peel; total flavonoids; medicinal value

山竹是东南亚热带水果，受到很多人的喜爱。山竹的果实含有丰富的营养物质，可为人体提供多种维生素、脂肪酸以及糖类。山竹果皮为不可食用部分，一般被视为农业废弃物。近年来，人们逐渐发现山竹果皮的功效和价值，若能将山竹果皮中的各种有效成分提取并加以利用，就能研发出更多优质的新产品，如山竹果的研发利用中，于立梅[1]研究了山竹果酒的发酵过程中各物质的变化情况，阐述了果酒发酵过程中黄酮、多酚和糖的含量动态变化，研究比较了带壳山竹果酒发酵与不带壳山竹果酒发酵的黄酮含量在发酵中的动态变化，得出带壳山竹果酒中的黄酮含量在发酵结束后远高于不帶壳山竹果酒的黄酮含量，证明了山竹果皮在食品研发中的价值。

山竹又称山竺、莽吉柿、凤果、山竹子、倒捻子，被子植物门、藤黄科、藤黄属常绿乔木山竹的果实，盛产于我国广东省、广西、福建省和海南省[2-5]。其果皮含有丰富的花色苷、黄酮、多酚、氧杂蒽酮和有机酸等化合物，从山竹中分离的化学成分约有114种，具有较高的药用价值，被广泛应用于腹痛、腹泻、痢疾、化脓、感染性创伤肿瘤、感染性创伤、慢性溃疡和淋病等疾病的治疗[6]。本试验以山竹果皮为研究对象，以乙醇为提取溶剂，采用正交试验优化山竹果皮总黄酮的醇提法提取工艺，确定最佳的提取工艺条件。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山竹果皮（超市购买）；无水乙醇（分析纯，成都市科隆化学品有限公司）；芦丁（纯度≥98%，安徽酷尔生物工程有限公司）；氢氧化钠（优级纯，天津市大茂化学试剂厂）；硝酸铝（分析纯，广东省台山市化工厂）；亚硝酸钠（分析纯，广东省台山市化工厂）。

1.2 仪器与设备

分析天平（FA2004，深圳林涛仪器有限公司）；电热鼓风干燥箱（GZX-GF101-3-BS，上海跃进）；紫外可见分光光度计（UV-26000，日本岛津）；粉碎机（FW177-高速万能型，Taisite/泰斯特）；恒温水浴锅（LB801-2，江苏省金坛市医疗）；离心机（H1850型，长沙湘仪离心机仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

将新鲜的山竹果皮洗干净后放入电热鼓风干燥箱内，设置温度为60 ℃进行烘干，烘干后将山竹果皮置于粉碎机内粉碎，过60目筛，保存备用。

1.3.2 总黄酮的提取

准确称取0.10 g已处理的山竹果皮粉末于锥形瓶中，分别加入不同体积、不同浓度的乙醇溶液，盖上橡胶塞，设置温度梯度、时间梯度进行浸泡静置处理，每隔10 min摇匀一次，获得黄酮粗提取液。吸取上清液于离心管中5 000 r·min-1离心15 min，取0.5 mL上清液于25 mL容量瓶中，加入2 mL 5%的NaNO2溶液，摇匀，放置5 min后加入2 mL 10%的Al（NO3）3溶液，摇匀，静置6 min后加入10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液，摇匀，用30%乙醇溶液定容至刻度，摇匀，静置10 min，得到黄酮提取液。

1.3.3 单因素试验

（1）设置不同的提取料液比[（1∶70（g∶mL）、1∶80（g∶mL）、1∶90（g∶mL）、1∶100（g∶mL）和1∶110（g∶mL）]，加入浓度为60%的乙醇溶液，在50 ℃恒温水浴加热下提取30 min，研究料液比对黄酮提取率的影响。

（2）固定优化后的料液比，加入60%的乙醇溶液，在50 ℃恒温水浴加热下分别提取10 min、20 min、30 min、40 min和50 min，研究提取时间对黄酮提取率的影响。

（3）固定优化后的料液比，加入浓度分别为40%、50%、60%、70%和80%的乙醇溶液，50 ℃恒温水浴加热，固定优化后的提取时间，研究乙醇浓度对黄酮提取率的影响。

（4）固定优化后的料液比、乙醇浓度、提取时间，分别在50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃的恒温水浴锅中加热提取，研究提取温度对黄酮提取率的影响。

1.3.4 正交试验

根据单因素试验结果，对料液比（A）、提取时间（B）、提取温度（C）、乙醇浓度（D）4个因素进行进一步的探究，选用L9（34）正交试验表进行试验，正交试验因素及水平见表1。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 最佳提取料液比的确定

由表2可知，料液比为1∶70（g∶mL）时，黄酮的提取率较低，当乙醇用量逐渐增加，黄酮的溶出量逐渐增加，提取率随之升高；当料液比为1∶90（g∶mL）时，黄酮提取率最高，此后继续增加乙醇用量，黄酮的提取率反而下降。因此，最佳提取料液比为1∶90。

2.1.2 最佳提取时间的确定

由表3可知，黄酮提取率随提取时间的延长呈先升高后降低的趋势。提取时间为30 min时，黄酮提取率最高，继续延长提取时间，黄酮提取率反而下降，原因是提取时间过短时黄酮未全部溶出到提取液中，提取时间过长时提取液溶质乙醇的挥发量增加，导致乙醇浓度下降使得原来已溶出的黄酮重新析出，黄酮提取率下降。因此，最佳提取时间为30 min。

2.1.3 最佳乙醇浓度的确定

由表4可知，黄酮提取率随乙醇浓度的升高呈先升高后降低的趋势。乙醇浓度为60%时，黄酮提取率最高，此后继续提高乙醇浓度，总黄酮的提取率急剧下降。导致总黄酮提取率下降的原因可能是乙醇体积分数过高时，会溶出醇溶性的杂质脂类物质，从而影响了黄酮的提取率。因此，提取黄酮的最佳乙醇浓度为60%。

2.1.4 最佳提取温度的确定

由表5可知，黄酮提取率随提取温度的升高呈先升高后降低的趋势。提取温度为70 ℃时，黄酮提取率最高，提取溫度超过70 ℃后，黄酮提取率迅速下降，原因可能是乙醇沸点为78.5 ℃，提取温度超过提取剂沸点后，乙醇迅速蒸发，使得提取液中的乙醇浓度降低，山竹果皮中的黄酮无法溶出，或者已经溶出了的黄酮在乙醇浓度下降后，重新从提取液中析出，导致提取液中黄酮的量减少，黄酮提取率下降。因此，最佳提取温度为70 ℃。

2.2 正交试验设计

正交试验结果见表6。由R值可知，对山竹果皮中总黄酮提取率影响的主次因素关系为C（提取温度）＞D（乙醇浓度）＞B（提取时间）＞A（料液比）。根据k值得最优组合为A2B1C1D1，根据黄酮提取率指标最优组合为A3B3C2D1。对A2B1C1D1组合进行验证试验，测定3组平行试验，平均黄酮提取率为9.05%，高于A3B3C2D1组合。因此，确定乙醇提取法的最佳提取方案为乙醇浓度50%、提取温度60 ℃、提取时间20 min、提取料液比1∶90（g∶mL）。

3 结论

本文以山竹果皮为原料，设计单因素试验和正交试验考察提取时间、提取温度、料液比、乙醇浓度对山竹果皮总黄酮提取率的影响。实验结果表明，乙醇提取法的最佳提取方案为乙醇浓度50%、提取温度60 ℃、提取时间20 min、提取料液比1∶90（g∶mL），得到山竹果皮中黄酮的提取率为9.05%。

参考文献

[1]于立梅，刘俊梅，冯卫华，等.催陈方式对山竹果酒理化特性和香气成分的影响[J].现代食品科技，2013，29（10）：2442-2446.

[2]蒋侬辉，李春雨，戴宏芬，等.山竹的食用药用价值及综合利用研究进展[J].广东农业科学，2011，38（3）：50-53.

[3]陈海光，刘朝霞，于立梅.山竹果皮中多酚类物质的抗氧化性研究[J].食品工业科技，2011，32（9）：107-109.

[4]辛广，张平，张雪梅.山竹果皮与果肉挥发性成分分析[J].食品科学，2005（8）：291-294.

[5]刘全儒，于明.几种热带果实的食用部位[J].生物学通报，2003（1）：10.

[6]席天伦，李晓秀，刘波.山竹果皮的化学成分及其药理活性研究进展[J].天然产物研究与开发，2018，30（5）：888-899.