科学研究
食品研究与开发
2009年7月第30卷第7期
17
橙皮苷提取方法的研究
朱思明,于淑娟,扶雄
)(华南理工大学轻化工研究所,广东广州510640
摘
要:陈皮富含丰富的橙皮苷,是一种抗氧化剂。应用配对比较试验和正交拉丁方试验的方法,以产量和纯度为指
标,对3种市售陈皮和碱提酸析和醇提酸析两种提取方法进行比较和筛选。结果表明,从碱石灰和自来水出发的碱成本低的陈皮原料。提酸析法是合适的橙皮苷工业化提取方法,并找到一种适于橙皮苷工业化的提取方法和来源广、关键词:橙皮苷;提取原料;提取方法;比较;筛选
INVESTIGATION ON THE EXTRACTING METHODS OF HESPERIDIN
ZHU Si-ming, YU Shu-juan, FU Xiong
(Light Industry and Chemical Engineering Research Institute, South China University
of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China )
Abstract :Hesperidin is abundant in dried tangerine peel (DTP ), which can function as an antioxidant., Orthogonal test and paired experiment design are adopted to screen 3DTPs materials and 2extracting methods for the extracting of hesperidin. Results show that, the method of extracting with lime water and crystallizing by acidizing the water is suitable for the pilot extracting of hesperidin. In addition, a DTP material was found to be suitable for the pilot extracting of hesperidin.
Key words :hesperidin ;extracting materials ;extracting methods ;comparison ;screening 中国的柑橘产量居世界第一,超过1000万t 。每年大量加工和消费的同时也产生数量惊人的橘皮约占果重的20%~25%。橘皮的实际利用率甚为低下,多被丢弃成为垃圾,造成严重的资源浪费和环境污染。若能将柑橘皮中富含的橙皮苷、橙皮素、果胶以及色素等有效成分“吃光用尽”,其经济效益是显而易见的[1]。例如,橙皮苷在橙皮中含量丰富,每t 柑橘果实的下脚料(如果皮、果肉等)可得到7kg ~8kg 的橙皮苷[2]。橙皮苷具有维持渗透压、增强毛细血管韧性、缩短出血时间和降低胆固醇等作用。在食品工业中,可用作安全的天然抗氧化剂、食品添加剂、果蔬高效抗氧保鲜剂等[3]。广东是陈皮主产地,尤以新会的“广陈皮”闻名,应加以资源化利用。借助正交试验法、配对试验法等,以橙皮苷纯度和提取产量为指标,研究、比较和筛选橙皮苷
作者简介:朱思明(1976—),男(汉),讲师,博士,主要从事中药有效成分提取与改性研究。
提取原料和方法,旨在寻找价廉物美的橙皮苷提取原料和适于工业化的橙皮苷提取方法,资源化利用陈皮。
1材料与方法
陈皮一:广州市药材公司穗联购销部;陈皮二:广
1.1主要材料和仪器
州市药材公司中药饮片厂;陈皮三:采芝林医药连锁店;TU1810PC 紫外-可见分光光度计:北京普析通用仪器有限公司。
1.2方法
1.2.1吸收值的分析
参考文献[4],称取0.01g 橙皮苷粗粉,以20mL 含
0.1%NaOH 的75%乙醇溶液溶解,过滤后取滤液4mL ,以同样酒精溶剂稀释至25mL 后测定光密度值OD 362。
1.2.2颜色反应
称取0.06g 粗制橙皮苷至10mL 的离心管中,再
[6][7]
邓泽元, 余迎利, John G Krammer. GC 和HPLC 对共轭亚油酸的测定[J].中国油脂, 2005, 30(3):36-39
罗建玲,谢东杨,朱梅,等. 超声波对几种油脂组成和性质的影响
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[5]
JohnKGKramer ,MichaelER Dugan.Methods for analysis of conjugated linoleicacidsandtrans-18:1isomersindairyfatsbyusingacombination of gas chromatography ,silver -ion thin -layer chromatography/gaschromatography ,and silver-ion liquid chromatography[J].Journal of AOAC International ,2004,87:545-559
[J].福建化工,2000(3):7-10
收稿日期:2008-07-09
18
2009年7月第30卷第7期
食品研究与开发
科学研究
依次加5mL 甲醇,0.4mL10%NaOH 溶液,溶解后取2mol/LNaOH 调节至pH12→搅拌提取2h 后过滤→调节滤液pH 值4.5→在70℃下保温结晶1h →冷却后过夜→过滤后干燥称重→分析橙皮苷含量。
醇提法(Ⅲ) :将陈皮在55℃下干燥后→粉碎过
1mL 至另一支离心管中,添加少量镁粉,观察颜色反应。若混合液在10s 内立即呈现红色,而且混合液颜色随着时间延长而加深,则所提取的粗品可能就是橙皮苷。
60目筛→称取3.0g 细陈皮粉→用45mL 自来水搅拌
橙皮苷的提取
1.2.345min →过滤后自来水洗涤过滤至出水无色→滤渣干燥后用60mL 甲醇在80℃~90℃下回流提取4h →过滤后将滤液真空浓缩至干→分别用5mL 甲醇和5mL 水洗二次后蒸干→分析橙皮苷含量。
碱(石灰水)提酸析法(Ⅳ) :方法同I ,只是溶剂全是蒸馏水而非自来水。
碱(石灰水)提酸析法(Ⅰ) :将陈皮在55℃下干燥后→粉碎过60目筛→称取3.0g 细陈皮粉→用45mL 自来水搅拌45min →过滤后自来水洗涤过滤至出水无色→滤渣用60mL 饱和Ca (OH )2溶液浸泡→搅拌提取2h 后过滤→调节滤液pH 值4.5→在70℃下保温结晶1h →冷却后过夜、过滤、干燥称重→分析橙皮苷含量。
碱(氢氧化钠)提酸析法(Ⅱ) :将陈皮在55℃下干燥后→粉碎过60目筛→称取3.0g 细陈皮粉→用
22.1
结果和讨论
不同碱提酸析法对提取橙皮苷产量和指标的影响根据1.2试验方法,以产量和纯度为指标,研究碱
45mL 0.02mol/LHCl 搅拌30min →过滤后滤渣用水洗涤过滤至出水无色→滤渣用60mL 水浸泡后用
表1
(石灰水)提酸析法(Ⅰ) 和碱(氢氧化钠)提酸析法(Ⅱ) 对提取橙皮苷产量和指标的影响,试验结果见表1和表2。
以产量为指标的不同碱提酸析法比较
Table 1Comparison of different alkaline extraction methods according to the mass of raw hesperidin
g
样品
试验组(方法Ⅱ)
对照组(方法Ⅰ)
相差d i
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Experimental group(method Ⅱ)
0.69420.62690.5947
表2
Contrast group(methodⅠ)
0.62790.64000.6021
Difference 0.0663-0.0131-0.0074
以光密度值为指标的不同碱提酸析法比较试验组(方法Ⅱ)
对照组(方法Ⅰ)
相差d i
Table 2Comparison of different alkaline extraction methods according to the optical density (OD )of raw hesperidin 样品
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Experimental group(method Ⅱ)
1.0251.3511.4615
Contrast group(method Ⅰ)
1.21041.296471.0657
Difference -0.18540.054530.3958
从表1结果可知,以橙皮苷产量为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为0.0443,则t 检验的t =(D
平均
2.2原料和提取方法的初步选择
已知分别用到烧碱和石灰的2种碱提酸析法,提
*N1/2/SD )=0.5974,其中D 平均为各d i 值的平均值,N 为陈皮样品数3。查t 分布百分数表[5]得:t (95%,ν=2)=
取三种原料陈皮中橙皮苷的纯度和产量都没有显著差异。另据报道[6],相对碱提酸析法而言,醇提取法提取陈皮中橙皮苷纯度更高,碱提酸析法的纯度更低。为了工业化的需要,设计了正交拉丁方试验L 934,探讨提取方法和原料种类对提取陈皮中橙皮苷的影响。正交试验的因素水平编码和试验结果分别见表3和表4。
表3
因素水平编码(L 934)
水平Levels
4.303>0.5974(双侧检验)。类似地,从表2结果可知,以光密度为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为
0.0853,则t 检验的t =(D 平均*N1/2/SD )=0.5237。查t 分布百分数表[5]得:t (95%,ν=2)=4.303>0.5237(双侧检验)。故可断定3种试验陈皮样品中以2种不同的碱提酸析法提取粗橙皮苷的产量和纯度没有显著性差异,可以采用最廉价的石灰作为橙皮苷碱提酸析法提取的工业原料,在以Ca 沉淀果胶的同时以OH 提取橙
2+
-
Table 3Coded factors and levels (L 934)
因素Factors 原料(A )Materials (A )提取方法(B )
1(陈皮一) 2(陈皮二) 3(陈皮三)
1(提取方法一) 2(提取方法三)3(提取方法四)
皮苷。
Extracting methods (B )
科学研究
表4
食品研究与开发
橙皮苷提取原料和方法筛选正交试验结果
2009年7月第30卷第7期
19
OD 3621.21041.3371.0771.296471.0421.3351.06571.2971.341
Table 4Results of orthogonal experiments about the screening of hesperidin-extracting materials and methods
试验号Experiments number
A 1112223331.935551.90561.77710.15845
B 1231231231.871.811151.93710.12595
C 1232313121.84521.862751.91030.0651
D 1233122311.85121.867151.89990.0487
产量/gYield/g
123456789I II III 产量极差
0.62790.619450.68820.64000.62000.64560.60210.57170.6033
5.61825/9=0.62425
Extreme difference of yield
I II III OD 362极差
Extreme difference of OD 362
3.62443.673473.70370.0793
3.572573.6763.7530.18043
3.84243.974473.18470.78977
3.59343.73773.670470.1443
11.00157/9=1.22;即92.05%
极差分析结果表明,以产量指标,适于提取橙皮苷的原料和方法选择分别是A 1B 3即陈皮一和方法四,各因素对产量影响的大小顺序是A>B>C>D;以纯度为指标,陈皮三和提取方法四即A 3B 3适于橙皮苷的提取,各因素对纯度影响的大小顺序是C>B>D>A。由于
方差分析。
计算得到,A 1B 3条件下以产量为指标的工程平均为0.5064g ,A 3B 3条件下则为0.3080g ;而A 1B 3条件下以光密度值OD 362nm 即纯度为指标的工程平均为
1.239,A 3B 3条件下则为1.266。故在A 1B 3条件下提取橙皮苷产量高,纯度相对不太低,亦即以陈皮一为原料、用到蒸馏水和石灰的碱提酸析法(方法四)是选择的工艺条件。
C 和D 是空列,故可能存在没有考虑到的因素,或是提取原料或方法之间的交互作用,对提取橙皮苷色泽有显著影响。
进一步的方差分析表明,对产量有着显著影响的是提取原料的种类(A )[F=8.096>F 0.05(2,4)=6.94,使用误差平方和SS
误差
2.3影响
水质对碱提酸析法提取橙皮苷产量和纯度的根据1.2试验方法,以产量和纯度为指标,研究水
=SS C +SSD ,SS C ,SS D 分别代表因素C
和D 的平方和],陈皮原料种类(A )与提取方法(B)之间不存在显著性差异。由于没有重复试验,以光密度值
质对碱(石灰水)提酸析法提取橙皮苷产量和纯度的影响,研究以自来水替代蒸馏水的碱(石灰水)提酸析法提取橙皮苷的可行性,试验结果见表5和表6。
OD 362nm 为指标的正交试验的空白列极差较大,故未作
表5
以光密度值为指标的不同水质对碱提酸析法的影响
Table 5Effect of different water quality on the alkaline extracting of hesperidin according to OD value 样品
对照组(方法一)
试验组(方法四)
OD 362差值Difference of OD 362
-0.13440.038530.2753
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Contrast group(methodⅠ)
1.21041.296471.0657
Experimental group(methodⅣ)
1.0771.3351.341
20
样品
2009年7月第30卷第7期
表6
食品研究与开发
以产量为指标的不同水质对碱提酸析法的影响
科学研究
Table 6Effect of different water quality on the alkaline extracting of hesperidin according to the mass of raw hesperidin
g
对照组(方法一)
试验组(方法四)
相差d i
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Contrast group(methodⅠ)
0.68820.64560.6033
Experimental group(methodⅣ)
0.62790.64000.6021
Difference of OD 362
0.06030.00560.0012
从表5结果可知,以橙皮苷纯度即光密度为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为0.205,则t 检验的
粗橙皮苷的产量和纯度没有显著性差异,用到蒸馏水的碱(石灰水)提酸析法(方法四)确实能提高产品纯度,但是效果不显著。从经济角度出发,用到自来水的碱(石灰水)提酸析法(方法一)更适合于橙皮苷的工业化提取。
t =(D 平均*N1/2/SD )=0.505,其中D 平均为各d i 值的平均值,N 为陈皮样品数3。查t 分布百分数表[5]得:t (95%,
ν=2)=4.303>0.505(双侧检验)。类似地,从表6结果可知,以产量为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为
2.43种橙皮苷原料的综合比较和筛选
进一步从外观、颜色反应、性价比、橙皮苷含量、粗提产品纯度和得率等角度对3种橙皮苷提取原料进行比较和筛选,见表7。
0.033,则t 检验的t =(D 平均*N1/2/SD )=1.1768。查t 分布百分数表[5]得:t(95%,ν=2)=4.303>1.1768(双侧检验)。故可断定3种试验陈皮样品中,方法一和方法四提取
表7
橙皮苷提取原料的综合比较和筛选
Table 7Comprehensive comparison and screening of hesperidin-extracting materials 原料种类
陈皮一
陈皮二
陈皮三
Types of raw materials
外观Appearance 颜色反应Color reaction
橙皮苷含量(A)/%Contentof hesperidin(A)/%价格/(元/公斤)Price/(Yuan/kg)
性(纯度和产量)价比Cost performance(Purityand Yield) 粗橙皮苷纯度/%Purity of raw hesperidin/%得率(B)Yield(B)/%
得率与橙皮苷含量比值Ratio of B to A/%
Dried tangerine peel(Ⅰ)
黄色粉末(香)
有
Dried tangerine peel(Ⅱ)
棕色粉末(香)
有
Dried tangerine peel(Ⅲ) 黄色粉末(带红,香)
有
8.05好
6.340一般
4.0132差
92.05~94.13.2340.375
92.05~94.12.8945.9
92.05~94.11.4736.6
从表7结果可知,3种原料陈皮都可用于橙皮苷的提取,粗提橙皮苷(碱提酸析法)得粗橙皮苷的纯度在92.05%~94.1%之间。但是陈皮一价格远低于其它
而无环境污染问题,适合于陈皮中橙皮苷的工业化提取。参考文献:
[1][2]
马庆一,陈春涛,荆晓艳,等. 橙皮苷等橘皮苷等桔皮活性成分的提取和抑菌作用研究[J].食品科学,2004,25(12):112-115
2种市场供应陈皮,其性价比高,平均橙皮苷粗提提取率不比陈皮二低很多,甚至高出陈皮三。故综合考虑,陈皮一是合适的橙皮苷工业化提取原料。
Garg A ,Garg S, Zaneveld L J D, et al. Chemistry and pharmacology of the citrus bioflavonoid hesperidin[J].PhytotherapyResearch, 2001, 15(8):655-669
3结论
1)从广州3种市售陈皮中筛选到一种适合于橙皮苷提取原料(陈皮一),其来源广,提取橙皮苷的纯度在
[3]饶志明,李文琦,蔡志防,等. 从柑桔皮同时制取乙醇和橙皮苷的新方法[J].漳州师范学院学报:自然科学版,2000,13(4):
92%以上(碱提酸析法),得率为3.23%,适于橙皮苷的工业化提取原料。
56-60[4][5][6]
周建国,邵青,陈柳蓉. 陈皮提取工艺的优化选择[J].中国现代应用药学杂志,1998,15(2):136-137
宋清,张德聪. 实验设计与数据评价[M].广州:华南理工大学出版社,1997:131
朱思明,于淑娟,杨连生,等. 陈皮中橙皮苷的超声法提取与结晶[J].食品工业科技,2005,26(6):131-134
收稿日期:2008-05-29
2)研究表明,从石灰出发的碱提酸析法提取橙皮苷(方法一),仅以自来水洗涤原料陈皮和溶解石灰,提取橙皮苷得率和纯度与碱(NaOH )提酸析法(方法二)、醇提酸析法(方法三)和用到蒸馏水的碱(石灰)提酸析法(方法四)无显著性差异,该提取法因成本低,Ca 2+被果胶沉淀
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橙皮苷提取方法的研究
朱思明,于淑娟,扶雄
)(华南理工大学轻化工研究所,广东广州510640
摘
要:陈皮富含丰富的橙皮苷,是一种抗氧化剂。应用配对比较试验和正交拉丁方试验的方法,以产量和纯度为指
标,对3种市售陈皮和碱提酸析和醇提酸析两种提取方法进行比较和筛选。结果表明,从碱石灰和自来水出发的碱成本低的陈皮原料。提酸析法是合适的橙皮苷工业化提取方法,并找到一种适于橙皮苷工业化的提取方法和来源广、关键词:橙皮苷;提取原料;提取方法;比较;筛选
INVESTIGATION ON THE EXTRACTING METHODS OF HESPERIDIN
ZHU Si-ming, YU Shu-juan, FU Xiong
(Light Industry and Chemical Engineering Research Institute, South China University
of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China )
Abstract :Hesperidin is abundant in dried tangerine peel (DTP ), which can function as an antioxidant., Orthogonal test and paired experiment design are adopted to screen 3DTPs materials and 2extracting methods for the extracting of hesperidin. Results show that, the method of extracting with lime water and crystallizing by acidizing the water is suitable for the pilot extracting of hesperidin. In addition, a DTP material was found to be suitable for the pilot extracting of hesperidin.
Key words :hesperidin ;extracting materials ;extracting methods ;comparison ;screening 中国的柑橘产量居世界第一,超过1000万t 。每年大量加工和消费的同时也产生数量惊人的橘皮约占果重的20%~25%。橘皮的实际利用率甚为低下,多被丢弃成为垃圾,造成严重的资源浪费和环境污染。若能将柑橘皮中富含的橙皮苷、橙皮素、果胶以及色素等有效成分“吃光用尽”,其经济效益是显而易见的[1]。例如,橙皮苷在橙皮中含量丰富,每t 柑橘果实的下脚料(如果皮、果肉等)可得到7kg ~8kg 的橙皮苷[2]。橙皮苷具有维持渗透压、增强毛细血管韧性、缩短出血时间和降低胆固醇等作用。在食品工业中,可用作安全的天然抗氧化剂、食品添加剂、果蔬高效抗氧保鲜剂等[3]。广东是陈皮主产地,尤以新会的“广陈皮”闻名,应加以资源化利用。借助正交试验法、配对试验法等,以橙皮苷纯度和提取产量为指标,研究、比较和筛选橙皮苷
作者简介:朱思明(1976—),男(汉),讲师,博士,主要从事中药有效成分提取与改性研究。
提取原料和方法,旨在寻找价廉物美的橙皮苷提取原料和适于工业化的橙皮苷提取方法,资源化利用陈皮。
1材料与方法
陈皮一:广州市药材公司穗联购销部;陈皮二:广
1.1主要材料和仪器
州市药材公司中药饮片厂;陈皮三:采芝林医药连锁店;TU1810PC 紫外-可见分光光度计:北京普析通用仪器有限公司。
1.2方法
1.2.1吸收值的分析
参考文献[4],称取0.01g 橙皮苷粗粉,以20mL 含
0.1%NaOH 的75%乙醇溶液溶解,过滤后取滤液4mL ,以同样酒精溶剂稀释至25mL 后测定光密度值OD 362。
1.2.2颜色反应
称取0.06g 粗制橙皮苷至10mL 的离心管中,再
[6][7]
邓泽元, 余迎利, John G Krammer. GC 和HPLC 对共轭亚油酸的测定[J].中国油脂, 2005, 30(3):36-39
罗建玲,谢东杨,朱梅,等. 超声波对几种油脂组成和性质的影响
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[5]
JohnKGKramer ,MichaelER Dugan.Methods for analysis of conjugated linoleicacidsandtrans-18:1isomersindairyfatsbyusingacombination of gas chromatography ,silver -ion thin -layer chromatography/gaschromatography ,and silver-ion liquid chromatography[J].Journal of AOAC International ,2004,87:545-559
[J].福建化工,2000(3):7-10
收稿日期:2008-07-09
18
2009年7月第30卷第7期
食品研究与开发
科学研究
依次加5mL 甲醇,0.4mL10%NaOH 溶液,溶解后取2mol/LNaOH 调节至pH12→搅拌提取2h 后过滤→调节滤液pH 值4.5→在70℃下保温结晶1h →冷却后过夜→过滤后干燥称重→分析橙皮苷含量。
醇提法(Ⅲ) :将陈皮在55℃下干燥后→粉碎过
1mL 至另一支离心管中,添加少量镁粉,观察颜色反应。若混合液在10s 内立即呈现红色,而且混合液颜色随着时间延长而加深,则所提取的粗品可能就是橙皮苷。
60目筛→称取3.0g 细陈皮粉→用45mL 自来水搅拌
橙皮苷的提取
1.2.345min →过滤后自来水洗涤过滤至出水无色→滤渣干燥后用60mL 甲醇在80℃~90℃下回流提取4h →过滤后将滤液真空浓缩至干→分别用5mL 甲醇和5mL 水洗二次后蒸干→分析橙皮苷含量。
碱(石灰水)提酸析法(Ⅳ) :方法同I ,只是溶剂全是蒸馏水而非自来水。
碱(石灰水)提酸析法(Ⅰ) :将陈皮在55℃下干燥后→粉碎过60目筛→称取3.0g 细陈皮粉→用45mL 自来水搅拌45min →过滤后自来水洗涤过滤至出水无色→滤渣用60mL 饱和Ca (OH )2溶液浸泡→搅拌提取2h 后过滤→调节滤液pH 值4.5→在70℃下保温结晶1h →冷却后过夜、过滤、干燥称重→分析橙皮苷含量。
碱(氢氧化钠)提酸析法(Ⅱ) :将陈皮在55℃下干燥后→粉碎过60目筛→称取3.0g 细陈皮粉→用
22.1
结果和讨论
不同碱提酸析法对提取橙皮苷产量和指标的影响根据1.2试验方法,以产量和纯度为指标,研究碱
45mL 0.02mol/LHCl 搅拌30min →过滤后滤渣用水洗涤过滤至出水无色→滤渣用60mL 水浸泡后用
表1
(石灰水)提酸析法(Ⅰ) 和碱(氢氧化钠)提酸析法(Ⅱ) 对提取橙皮苷产量和指标的影响,试验结果见表1和表2。
以产量为指标的不同碱提酸析法比较
Table 1Comparison of different alkaline extraction methods according to the mass of raw hesperidin
g
样品
试验组(方法Ⅱ)
对照组(方法Ⅰ)
相差d i
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Experimental group(method Ⅱ)
0.69420.62690.5947
表2
Contrast group(methodⅠ)
0.62790.64000.6021
Difference 0.0663-0.0131-0.0074
以光密度值为指标的不同碱提酸析法比较试验组(方法Ⅱ)
对照组(方法Ⅰ)
相差d i
Table 2Comparison of different alkaline extraction methods according to the optical density (OD )of raw hesperidin 样品
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Experimental group(method Ⅱ)
1.0251.3511.4615
Contrast group(method Ⅰ)
1.21041.296471.0657
Difference -0.18540.054530.3958
从表1结果可知,以橙皮苷产量为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为0.0443,则t 检验的t =(D
平均
2.2原料和提取方法的初步选择
已知分别用到烧碱和石灰的2种碱提酸析法,提
*N1/2/SD )=0.5974,其中D 平均为各d i 值的平均值,N 为陈皮样品数3。查t 分布百分数表[5]得:t (95%,ν=2)=
取三种原料陈皮中橙皮苷的纯度和产量都没有显著差异。另据报道[6],相对碱提酸析法而言,醇提取法提取陈皮中橙皮苷纯度更高,碱提酸析法的纯度更低。为了工业化的需要,设计了正交拉丁方试验L 934,探讨提取方法和原料种类对提取陈皮中橙皮苷的影响。正交试验的因素水平编码和试验结果分别见表3和表4。
表3
因素水平编码(L 934)
水平Levels
4.303>0.5974(双侧检验)。类似地,从表2结果可知,以光密度为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为
0.0853,则t 检验的t =(D 平均*N1/2/SD )=0.5237。查t 分布百分数表[5]得:t (95%,ν=2)=4.303>0.5237(双侧检验)。故可断定3种试验陈皮样品中以2种不同的碱提酸析法提取粗橙皮苷的产量和纯度没有显著性差异,可以采用最廉价的石灰作为橙皮苷碱提酸析法提取的工业原料,在以Ca 沉淀果胶的同时以OH 提取橙
2+
-
Table 3Coded factors and levels (L 934)
因素Factors 原料(A )Materials (A )提取方法(B )
1(陈皮一) 2(陈皮二) 3(陈皮三)
1(提取方法一) 2(提取方法三)3(提取方法四)
皮苷。
Extracting methods (B )
科学研究
表4
食品研究与开发
橙皮苷提取原料和方法筛选正交试验结果
2009年7月第30卷第7期
19
OD 3621.21041.3371.0771.296471.0421.3351.06571.2971.341
Table 4Results of orthogonal experiments about the screening of hesperidin-extracting materials and methods
试验号Experiments number
A 1112223331.935551.90561.77710.15845
B 1231231231.871.811151.93710.12595
C 1232313121.84521.862751.91030.0651
D 1233122311.85121.867151.89990.0487
产量/gYield/g
123456789I II III 产量极差
0.62790.619450.68820.64000.62000.64560.60210.57170.6033
5.61825/9=0.62425
Extreme difference of yield
I II III OD 362极差
Extreme difference of OD 362
3.62443.673473.70370.0793
3.572573.6763.7530.18043
3.84243.974473.18470.78977
3.59343.73773.670470.1443
11.00157/9=1.22;即92.05%
极差分析结果表明,以产量指标,适于提取橙皮苷的原料和方法选择分别是A 1B 3即陈皮一和方法四,各因素对产量影响的大小顺序是A>B>C>D;以纯度为指标,陈皮三和提取方法四即A 3B 3适于橙皮苷的提取,各因素对纯度影响的大小顺序是C>B>D>A。由于
方差分析。
计算得到,A 1B 3条件下以产量为指标的工程平均为0.5064g ,A 3B 3条件下则为0.3080g ;而A 1B 3条件下以光密度值OD 362nm 即纯度为指标的工程平均为
1.239,A 3B 3条件下则为1.266。故在A 1B 3条件下提取橙皮苷产量高,纯度相对不太低,亦即以陈皮一为原料、用到蒸馏水和石灰的碱提酸析法(方法四)是选择的工艺条件。
C 和D 是空列,故可能存在没有考虑到的因素,或是提取原料或方法之间的交互作用,对提取橙皮苷色泽有显著影响。
进一步的方差分析表明,对产量有着显著影响的是提取原料的种类(A )[F=8.096>F 0.05(2,4)=6.94,使用误差平方和SS
误差
2.3影响
水质对碱提酸析法提取橙皮苷产量和纯度的根据1.2试验方法,以产量和纯度为指标,研究水
=SS C +SSD ,SS C ,SS D 分别代表因素C
和D 的平方和],陈皮原料种类(A )与提取方法(B)之间不存在显著性差异。由于没有重复试验,以光密度值
质对碱(石灰水)提酸析法提取橙皮苷产量和纯度的影响,研究以自来水替代蒸馏水的碱(石灰水)提酸析法提取橙皮苷的可行性,试验结果见表5和表6。
OD 362nm 为指标的正交试验的空白列极差较大,故未作
表5
以光密度值为指标的不同水质对碱提酸析法的影响
Table 5Effect of different water quality on the alkaline extracting of hesperidin according to OD value 样品
对照组(方法一)
试验组(方法四)
OD 362差值Difference of OD 362
-0.13440.038530.2753
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Contrast group(methodⅠ)
1.21041.296471.0657
Experimental group(methodⅣ)
1.0771.3351.341
20
样品
2009年7月第30卷第7期
表6
食品研究与开发
以产量为指标的不同水质对碱提酸析法的影响
科学研究
Table 6Effect of different water quality on the alkaline extracting of hesperidin according to the mass of raw hesperidin
g
对照组(方法一)
试验组(方法四)
相差d i
Samples
陈皮一Dried tangerine peel(Ⅰ) 陈皮二Dried tangerine peel(Ⅱ) 陈皮三Dried tangerine peel(Ⅲ)
Contrast group(methodⅠ)
0.68820.64560.6033
Experimental group(methodⅣ)
0.62790.64000.6021
Difference of OD 362
0.06030.00560.0012
从表5结果可知,以橙皮苷纯度即光密度为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为0.205,则t 检验的
粗橙皮苷的产量和纯度没有显著性差异,用到蒸馏水的碱(石灰水)提酸析法(方法四)确实能提高产品纯度,但是效果不显著。从经济角度出发,用到自来水的碱(石灰水)提酸析法(方法一)更适合于橙皮苷的工业化提取。
t =(D 平均*N1/2/SD )=0.505,其中D 平均为各d i 值的平均值,N 为陈皮样品数3。查t 分布百分数表[5]得:t (95%,
ν=2)=4.303>0.505(双侧检验)。类似地,从表6结果可知,以产量为指标的配对数据之差的标准偏差S D 为
2.43种橙皮苷原料的综合比较和筛选
进一步从外观、颜色反应、性价比、橙皮苷含量、粗提产品纯度和得率等角度对3种橙皮苷提取原料进行比较和筛选,见表7。
0.033,则t 检验的t =(D 平均*N1/2/SD )=1.1768。查t 分布百分数表[5]得:t(95%,ν=2)=4.303>1.1768(双侧检验)。故可断定3种试验陈皮样品中,方法一和方法四提取
表7
橙皮苷提取原料的综合比较和筛选
Table 7Comprehensive comparison and screening of hesperidin-extracting materials 原料种类
陈皮一
陈皮二
陈皮三
Types of raw materials
外观Appearance 颜色反应Color reaction
橙皮苷含量(A)/%Contentof hesperidin(A)/%价格/(元/公斤)Price/(Yuan/kg)
性(纯度和产量)价比Cost performance(Purityand Yield) 粗橙皮苷纯度/%Purity of raw hesperidin/%得率(B)Yield(B)/%
得率与橙皮苷含量比值Ratio of B to A/%
Dried tangerine peel(Ⅰ)
黄色粉末(香)
有
Dried tangerine peel(Ⅱ)
棕色粉末(香)
有
Dried tangerine peel(Ⅲ) 黄色粉末(带红,香)
有
8.05好
6.340一般
4.0132差
92.05~94.13.2340.375
92.05~94.12.8945.9
92.05~94.11.4736.6
从表7结果可知,3种原料陈皮都可用于橙皮苷的提取,粗提橙皮苷(碱提酸析法)得粗橙皮苷的纯度在92.05%~94.1%之间。但是陈皮一价格远低于其它
而无环境污染问题,适合于陈皮中橙皮苷的工业化提取。参考文献:
[1][2]
马庆一,陈春涛,荆晓艳,等. 橙皮苷等橘皮苷等桔皮活性成分的提取和抑菌作用研究[J].食品科学,2004,25(12):112-115
2种市场供应陈皮,其性价比高,平均橙皮苷粗提提取率不比陈皮二低很多,甚至高出陈皮三。故综合考虑,陈皮一是合适的橙皮苷工业化提取原料。
Garg A ,Garg S, Zaneveld L J D, et al. Chemistry and pharmacology of the citrus bioflavonoid hesperidin[J].PhytotherapyResearch, 2001, 15(8):655-669
3结论
1)从广州3种市售陈皮中筛选到一种适合于橙皮苷提取原料(陈皮一),其来源广,提取橙皮苷的纯度在
[3]饶志明,李文琦,蔡志防,等. 从柑桔皮同时制取乙醇和橙皮苷的新方法[J].漳州师范学院学报:自然科学版,2000,13(4):
92%以上(碱提酸析法),得率为3.23%,适于橙皮苷的工业化提取原料。
56-60[4][5][6]
周建国,邵青,陈柳蓉. 陈皮提取工艺的优化选择[J].中国现代应用药学杂志,1998,15(2):136-137
宋清,张德聪. 实验设计与数据评价[M].广州:华南理工大学出版社,1997:131
朱思明,于淑娟,杨连生,等. 陈皮中橙皮苷的超声法提取与结晶[J].食品工业科技,2005,26(6):131-134
收稿日期:2008-05-29
2)研究表明,从石灰出发的碱提酸析法提取橙皮苷(方法一),仅以自来水洗涤原料陈皮和溶解石灰,提取橙皮苷得率和纯度与碱(NaOH )提酸析法(方法二)、醇提酸析法(方法三)和用到蒸馏水的碱(石灰)提酸析法(方法四)无显著性差异,该提取法因成本低,Ca 2+被果胶沉淀