前言

　　獼猴桃，又稱(chēng)奇異果、中國醋粟，是獼猴桃屬中多個(gè)栽培種水果的通稱(chēng)，其營(yíng)養價(jià)值豐富，富含礦物質(zhì)、VC，被譽(yù)為“果中之王”。其中含有各種各樣的抗氧化劑，包括多酚類(lèi)化合物和維生素，多酚類(lèi)化合物例如花色苷、黃酮、黃烷醇以及單寧酸等。植物多酚具有較強的抗氧化性和清除自由基的能力?，F代藥理研究發(fā)現，植物多酚具有良好抑菌、抗腫瘤、降血糖和抗氧化等活性。

　　材料與方法

　　實(shí)驗原料

　　獼猴桃(購于紅光超市，產(chǎn)地蒼溪)

　　實(shí)驗試劑及儀器

　　福林-酚試劑(Folin-Ciocalteu)，無(wú)水碳酸鈉，沒(méi)食子酸等試劑均為分析純。

　　DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，ST-02A型多功能粉碎機，TB-214型電子天平，HH-S型數顯恒溫水浴鍋 ，UV-2600型紫外可見(jiàn)分光光度計 ，MP17C-KE美的微波爐，SHZ-D(Ⅱ)循環(huán)水式真空泵。

　　實(shí)驗方法

　　1 標準曲線(xiàn)的制作

　　總多酚類(lèi)物質(zhì)含量的測定采用福林-酚比色法(Folin-Ciocalteu)，標準曲線(xiàn)為y=0.0081x+0.0286，相關(guān)系數R2=0.9999。

　　2 獼猴桃總多酚的提取工藝

　　獼猴桃洗凈→去皮→切分→打漿→定量→袋裝→真空封口→-18℃保存→微波輔助提取總多酚→測定含量→響應面優(yōu)化。

　　3 單因子實(shí)驗設計

　　提取獼猴桃總多酚類(lèi)物質(zhì)時(shí)選取5個(gè)因素，即溶劑種類(lèi)、溶劑濃度、提取時(shí)間、料液比以及微波功率。

　　4 Box-Behnken實(shí)驗設計

　　通過(guò)單因素分析，乙醇濃度、提取時(shí)間、液料比這3個(gè)因素對溶劑提取總多酚類(lèi)物質(zhì)的含量影響較大，所以選這三個(gè)因素作為研究對象，并以多酚類(lèi)物質(zhì)的含量作為響應值設計Box-Behnken實(shí)驗。實(shí)驗輔助軟件采用Design Expert。

　　結果與分析

　　1 提取溶劑的篩選。精確稱(chēng)取預處理后過(guò)的獼猴桃樣品10.0克，分別用水、50%的甲醇、50%的乙醇、丙酮溶液作為溶劑，料液比為1：20，微波功率為400W，實(shí)驗結果圖1所示。

圖1   溶劑對獼猴桃總多酚提取的影響

　　由圖1可知，提取溶劑為乙醇時(shí)，獼猴桃總多酚提取率最高，甲醇次之，故選取乙醇作為提取溶劑。

　　2 提取溶劑濃度的篩選。精確稱(chēng)取預處理后的獼猴桃樣品10.0g，改變乙醇濃度，料液比1：20、微波功率為400W的條件下進(jìn)行提取，低濃度的低提取率和高濃度的高損失率的交互影響下，提取溶劑濃度為30%時(shí)，獼猴桃總多酚提取率最高。

　　3 微波功率對總多酚提取的影響。精確稱(chēng)取預處理后的獼猴桃樣品10.0g，改變微波功率，料液比1：20加入30%的乙醇溶液進(jìn)行提取，低功率的低提取率和高功率的高損失率的交互影響下，微波功率為中低火(400W)時(shí)，獼猴桃總多酚提取率最高。

　　4 提取時(shí)間對總多酚提取的影響。精確稱(chēng)取預處理后的獼猴桃樣品10.0g，改變提取時(shí)間，料液比1：20，加入30%的乙醇溶液，在微波功率400W的條件下進(jìn)行提取，提取時(shí)間為50s時(shí)，獼猴桃總多酚的提取率最高。

　　5 料液比(W:V)對總多酚提取的影響。精確稱(chēng)取預處理后的獼猴桃樣品10.0g，改變料液比，加入30%的乙醇溶液，在微波功率400W的條件下提取50s，料液比為1:30時(shí)，獼猴桃總多酚提取率最高。

　　響應面法的結果

　　通過(guò)單因素實(shí)驗結果得知：在選取的五個(gè)單因素結果中，乙醇濃度、提取時(shí)間和料液比對五倍子多酚的提取影響較大，所以選擇這三個(gè)因素做Box-Behnken設計，同時(shí)以五倍子中多酚含量為響應值，設計及結果見(jiàn)表1。

表2   響應面分析方案及實(shí)驗結果

　　利用Design Expert軟件對上述結果進(jìn)行分析，得回歸模型方差分析，如下表：

　　經(jīng)過(guò)擬合，得五倍子多酚含量(Y)對料液比(A)、乙醇濃度(B)、提取時(shí)間(C)的二次多項回歸方程為:

　　總多酚含Y=277.23+2.04* A-2.78* B-6.89* C-8.35* AB-1.53* AC-13.50* BC-10.40* A2-9.68* B2-13.20* C2。

　　R2(決定系數)越接近1，說(shuō)明此模型越能預測其響應值，本實(shí)驗的R2 =0.9563，說(shuō)明響應值的變化有95.63%來(lái)源于所選變量，該方程的擬合情況好。

　　1 料液比和乙醇濃度的交互作用。在提取時(shí)間一定及50s時(shí)，乙醇濃度與料液比對多酚含量相互交互的影響效應。等高線(xiàn)的形狀反映了交互效應的強弱大小，圓形表示兩因素交互作用不顯著(zhù)，而橢圓形或馬鞍形則表示兩因素交互作用顯著(zhù)。

　　2 料液比和時(shí)間的交互作用。在溶劑濃度一定時(shí)，料液比與時(shí)間對多酚含量相互交互的影響效應。等高線(xiàn)的形狀反映了交互效應的強弱大小，圓形表示兩因素交互作用不顯著(zhù)，而橢圓形或馬鞍形則表示兩因素交互作用顯著(zhù)。

　　3 乙醇濃度和時(shí)間的交互作用。在料液比一定時(shí)，乙醇濃度與時(shí)間對多酚含量相互交互的影響效應。等高線(xiàn)的形狀反映了交互效應的強弱大小，圓形表示兩因素交互作用不顯著(zhù)，而橢圓形或馬鞍形則表示兩因素交互作用顯著(zhù)。

　　4多酚提取的最優(yōu)工藝驗證實(shí)驗

　　通過(guò)Design Expert優(yōu)化提取條件得到理論的最佳提取條件和響應值為：乙醇濃度為31.2%、固液比為1：30.1、提取時(shí)間為48.7s，多酚含量為278.3ug/g。根據實(shí)驗可操作性，選取提取條件如下，乙醇濃度為31%、料液比為1：30、提取時(shí)間為49s進(jìn)行驗證試驗。

　　模型的驗證：在乙醇濃度為31%提取時(shí)間為49s、料液比為1：30的條件下進(jìn)行試驗。得到試驗結果為282.2±0.5ug/g，相對誤差為1.4%，小于10%。證明響應面優(yōu)化石榴皮多酚的提取工藝是可行的。

　　結論

　　本文在單因素實(shí)驗的基礎上，將響應面法應用于獼猴桃活性成分總多酚的提取。實(shí)驗結果表明，乙醇濃度、提取時(shí)間、料液比的平方項和提取時(shí)間的平方項對獼猴桃總多酚的提取率影響顯著(zhù)，并且三者對于獼猴桃總多酚提取率的影響也不是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系。

　　回歸分析和驗證實(shí)驗結果表明，此方法合理可行。得到獼猴桃總多酚提取的最佳條件：乙醇濃度為31%、提取時(shí)間為49s、料液比為1：30、微波功率400W。

　　作者簡(jiǎn)介：張馳松(1982-)，男，四川南充人，成都市農林科學(xué)院工程師，碩士，主要從事特色農產(chǎn)品資源開(kāi)發(fā)與利用研究工作。

　　作者單位：1.成都市農林科學(xué)院;2.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院;3.四川廣元市食為天農業(yè)有限公司