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超声波技术提取蜂胶黄酮类功能性物质的研究

发布日期:2020-12-25 浏览次数:

  ※基础研究食品科学超声波技术提取蜂胶黄酮类功能性物质的研究刘元法,王兴国,金青哲(江南大学食品学院,江苏无锡214036)食品科学※基础研究参与化学反应的几种能置形式可以有效破碎细胞壁或者包埋结构的外层,改变物质扩散,释放出内容物,提高提取率。超声波能加速多相扩散的作用在中药提取和功能因子提取中具有巨大的应用潜力,而多相扩散一般是各种加工过程中缓慢的一道工序,因此将超声波技术运用到蜂胶提取这一行业中来,对蜂胶提取技术的改进具有重要意义。本论文就超声波对蜂胶提取的基本工艺参数进行研究。

  1材料与方法1.1原料与试剂采用的蜂胶原料为南京九蜂堂提供,由于原料采集过程和时期不同,原料在黄酮含量、酚物质的含量等都存在差异,因此先将原料经过粉碎后混合,低温保存保证实验原料的均一性。卢丁为97纯度标准品,其它所用试剂为分析纯试剂。

  1.2仪器与设备UV-2100型紫外可见分光光度计优尼柯(上海)仪器(shanghai)Ltd;探头式超声波处理仪定制;索氏抽提器定制;电热恒温水浴锅江苏省医疗器械厂。

  蜂胶(propolis)被誉为“紫色黄金”,是蜜蜂从植物芽苞和树干处采集的树胶,并混入蜜蜂上颚腺分泌物和蜂蜡的一种具有芳香气味的胶状固体物,含5055的树脂类、芳香油,3040蜂蜡,510的花粉,其功能性成分主要有类黄酮化合物、有机酸类化合物、酯、醛、醇类化合物以及烯、烃、萜类化合物等,其中类黄酮包括黄酮类、黄酮醇类和双氢黄酮类,主要功能为增强人体免疫力,抑制恶性肿瘤的生长;对高血脂、高胆固醇、动脉粥样硬化有预防作用;还具有抗菌防腐、抗原虫、止痛及促进组织再生、抗氧化、补益身体,又能预防和治疗疾病,是有效提高生命质量的天然佳品。

  目前国内外提取蜂胶中功能性成分都是利用其能很好地溶于酒精的特性,采用乙醇提取,但提取时间长,导致在一定温度下黄酮类醇溶功能物质受到不同程度的破坏,因此越来越多的研究者转向采用新技术和新工艺对此进行改进,作者在对超声波反应、乳化和提取已有的研究基础上提出采用超声波技术对蜂胶进行提取,效果良好。超声波的提取、反应的促进作用主要来源于其空化作用。所谓超声空化是指超声波作用过程在液体中形成微小气泡(本实验中超声波频率为20kHz,共振气泡的半径为163ym),并经过形成、生长和崩溃过程,气泡的崩溃产生一个极短暂的强压力脉冲,在崩溃点处形成一个寿命甚短的局部热点,其温度高达5000C,脉冲压力达5X104kPa,脉冲的持续时间为10-9s左右,涉及声化学、光化学等作用,产生巨大能量()。

  超声空化作用过程伴随物理效应归纳为4种:(1)机械效应(体系中的声冲液流、冲击波微射流等);(2)热效应(体系局部的高温、高压及整体升温);(3)光效应(声致发光);(4)活化效应(水溶液中产生羟基自由基)。四种物理效应并非孤立,而是相互作用、相互促进,为物理化学过程提供了一种特殊的环境。超声波在提取中※基础研究食品科学1.3实验方法1.3.1总黄酮含量检测方法L3.L1芦丁标准曲线的制作准确称取芦丁样品。972g,用无水乙醇配制成0.3888mg/ml的芦丁标准溶液,准确量取1、2、3、4、5ml,分别加入第26号容量瓶(25ml)中,第1号不加芦丁溶液,加水至6ml,加5NaN2溶液1ml,摇匀,静置10min,然后加10Al(N3)3溶液1ml摇匀,静置10min;再加入4.3NaOH溶液10ml,50乙醇溶液稀释至刻度摇匀放置15min,在波长510nm处测其吸光度。以芦丁溶液浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

  m由回归方程得黄酮类化合物的质量(mg)1000X样品质量(g)1.3.2蜂胶中酚类化合物含量的测定方法磨口锥形瓶中,加入15ml三氯甲烷一丙酮(2:1)混合液,摇匀,放置1h后过滤,并用15ml三氯甲烷一丙酮混合液冲洗锥形瓶,收集滤液。用2份氧化铝(每份10g),称量2张质量相等的滤纸,做对照实验。

  份氧化铝加入15ml三氯甲烷一丙酮(2:1)混合液中,摇匀,过滤。收集滤渣为空白实验。第二份氧化铝加入含有样品的滤液中,摇匀,过滤,并以少量三氯甲烷一丙酮混合液洗涤数次,直至氧化铝完全洗净为止。

  将两份实验滤渣连同滤纸在水浴中蒸干后,放在干燥箱中80C干燥1h,然后取出放入干燥器中冷却至室温,称量。在相同条件下做平行实验。

  W1―份空白实验,吸附后氧化铝重和滤纸的质量,g W2―第二份实验,样品吸附后氧化铝重和滤纸的质量,gW一样品质量,g. 1.3.3乙醇提取法(EEP)按1:15的料液比加入30ml95乙醇溶液,放置于室温32h.然后将其过滤,并用95乙醇溶液清洗干净,将滤液定容至200ml,测其吸光度。

  1.3.4提取率的测定将经过乙醇提取过的蜂胶液通过称量过的滤纸拉漏斗过滤到锥形瓶中,再用少量乙醇冲洗原烧杯和滤纸多次,将残渣及滤纸在室温下干燥至恒重,在相同条件下做平行实验。

  W1―滤纸质量+滤渣质量,g;W2―滤纸质量,g. 1.3.5索氏抽提法准确称取经冷冻粉碎的蜂胶样品于卷好的滤纸筒中,装入索氏抽提器,在93C水浴上用95乙醇回流抽提8h,提取液经冷却后过滤,除去蜂蜡。然后再利用标准曲线法来测定滤液中的黄酮含量,从而得出蜂胶样品中的总黄酮含量。

  1.3.6超声波提取法中,按1:15的料液比加入30ml95乙醇溶液,用超声波处理仪做不同条件的提取实验。然后将其过滤,并用95乙醇溶液清洗干净,将滤液定容至200ml,测其吸光度。

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  X1185X1.1/3X2682X0.79=1.4X107因此在本实验中采用500W以上功率的超声波是对体系超声波衰减进行校正后的功率,实际提取过程的声波吸收则应考虑特性系数,在设计和扩大设备时也应充分对特性系数予以充分考虑。

  2.6不同提取方法结果比较表2不同提取方法结果比较实验方法常规提取法索氏抽提法超声波提取法时间料液比功率总黄酮含量()提取率()注:*由于蜂蜡在温度高时大量析出,对测定提取率时影响较大,所以在索氏抽提时未能准确测出提取率。

  在研究过程中对常规提取法、索氏抽提法和超声波方法进行了比较,比较结果见表2.超声波在提取率、总黄酮含量方面具有明显的优势,尤其是提取时间上,采用超声波技术可以将提取过程缩短30h以上,提高了蜂胶提取的效果和效率,是一种值得考虑的新型提取技术。