香蕉皮中多酚物质的提取

香蕉皮中多酚物质的提取 郭丽萍，朱英莲 （青岛农业大学食品科学与学院，山东 青岛 266109） 摘 要：目的 优化提取香蕉皮中多酚物质的条件。方法 研究乙醇浓度、提取温度、时间、料液比及提取次数 对提取香蕉皮中多酚的影响，运用正交试验优化提取条件。结果 乙醇-水溶液提取香蕉皮中多酚物质的效果较为 理想。结论 浸提的最佳条件为80 %乙醇溶液、温度80 ℃、时间3 h、浸提次数2次。 关键词：香蕉皮；多酚；提取 中图分类号：S668.1 文献标识码：A 文章编号：1672-979X(2008)11-0032-03 Extraction of Polyphenols from Banana Peel GUO Li-ping, ZHU Ying-lian （College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China) Abstract：ObjectiveTo optimize the extraction condition of polyphenols from banana peel. MethodsThe effects of concentration of ethanol, extraction temperature, time, ratio of solvent to raw material, extraction frequency on the extraction of polyphenols from banana peel were studied. The extraction condition was optimized by orthogonal experiment. ResultsThe extraction effect of ethanol-water solution was fairly perfect in the extraction of polyphenols from banana peel. ConclusionThe best extraction condition can be obtained as follows: 80 % ethanol solution, 80 ℃, 3 hours each time, totally 2 times. Key words：banana peel; polyphenols; extraction 香蕉是热带和亚热带“四大果品”（荔枝、菠 萝、椰子）之一，种植面积大，有很好的营养价 值和保健作用，果肉和果皮富含糖类、蛋白质、有 机酸、维生素和多种酚类化合物。香蕉皮约占香蕉 果实重量的30 %，大部分未得到利用。目前，国 内外研究者已从香蕉皮中提取得到果胶、色素和生 产饲料[1-3]，但对香蕉皮中多酚物质的研究报道较 少。我们系统研究了从鲜香蕉皮中提取多酚物质的 ，为综合利用香蕉皮提供实验依据。 1 实验材料 1.1实验材料 香蕉皮（市售香蕉，剥离果肉备用；新鲜，无 黑斑）。 1.2主要试剂 无水乙醇、95 %乙醇、三氯甲烷、乙酸乙酯、正 丁醇等均为分析纯；没食子酸（上海化学试剂厂）。 1.3主要仪器与设备 BL-600电子天平；HH-S数显恒温水浴锅；SHB- 收稿日期：2008-03-28 作者简介：郭丽萍（1981-），女，山东潍坊人，硕士，研究方向为天然产物的提取、纯化和分析 E-mail: gxuglp@163.com B95A真空循环水泵；RE-52A旋转蒸发仪；Anke TDL-40B离心机；Tripette 100~ 1 000 μL移液枪； UV-2501PC紫外可见分光光度计；植物组织破碎机。 2 实验方法 2.1浸提 称取100 g香蕉皮，切片、沸水中热烫3~5 min， 以钝化多酚氧化酶的活性[4]，破碎均质，用一定体 积的乙醇水溶液浸提1次，不断搅拌，规定乙醇的 浓度、提取时间与温度，合并滤液，离心，减压 回收乙醇，冷冻干燥得香蕉皮多酚提取物。 2.2香蕉皮提取物中多酚含量的测定[5，6] 2.2.1测定原理及方法（Folin-Denis比色法） 碱 性溶液中酚类化合物可将钨钼酸还原（W6 +→ W5+），生成蓝色化合物，颜色深浅与酚含量呈正 相关，在760 nm处有最大吸收。以没食子酸为标样， 检测提取物中多酚的含量。 2.2.2曲线的绘制 分别吸取没食子酸标准溶液 0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5， 食品与药品 Food and Drug 2008年第10卷第11期3 2 不同乙醇浓度对提取率的影响见图1。 图1 乙醇浓度对多酚提取率的影响 由图1可见，乙醇浓度＜70 %时，提取液中多 酚提取率随乙醇浓度增加而增加；乙醇浓度从40 % 上升至70 %时多酚提取率增加最迅速；乙醇浓度＞ 70 %以后继续增加乙醇的浓度，多酚提取率增加不 明显；乙醇浓度＞80 %后，增长趋于平缓，此时 香蕉皮多酚的提取率为1.43 %。乙醇浓度越高越有利 于多酚的提取，且香蕉皮中果胶含量较多，多数果 胶不溶于乙醇，高浓度乙醇可除去部分果胶，有利 于进一步纯化。但是，乙醇浓度越高，生产成本越 高，且高浓度乙醇挥发性大，生产条件较难控制， 因此，乙醇浓度选用70 %～80 %。 3.2不同浸提温度对提取率的影响 不同浸提温度对香蕉皮多酚提取率的影响见图2。 图2 不同浸提温度对提取率的影响 由图2可见，浸提温度40～70 ℃时，香蕉皮 多酚提取率随温度增加而迅速增加，从0.84 %增至 1.38 %。这是由于温度增加加快了香蕉皮多酚的溶解 扩散速度，增加了在溶剂中的溶解度。继续加温多酚 提取率有所增加，但幅度不大，当温度为90 ℃时， 多酚提取率反而较80 ℃略有下降。因此，浸提温度 宜选用70～90 ℃。 3.3浸提时间对提取率的影响 不同浸提时间对香蕉皮多酚提取率的影响见图3。 由图3可见，随着浸提时间延长，多酚提取率增 加，1~2 h内提取率增加迅速，从0.9 %增加到1.43 %。 2 h后，继续延长浸提时间，多酚提取率增加不明 显，从2 h到3 h仅增加0.03 %，表明2 h即可基本提 取完全，且2 h后色素、胶体等物质溶出较多。因 此，浸提时间以2 h为宜。 5.0 mL于100 mL量瓶中，加入3 mL Folin-Denis试 剂，摇匀；放置3 min后加入10 % Na2CO3 3 mL， 摇匀；室温放置反应1 h后，用蒸馏水定容至刻度， 各溶液相应的没食子酸含量为1.0，2.0，3.0，4.0， 5.0，6.0，7.0，8.0，9.0，10.0 mg/L。用上述同 法配制空白试剂，于760 nm处测吸光度。得出总酚 含量Y与吸光度X之间的关系方程为 Y=0.046 7X+0. 052 1，r=0.999 2，在1.0～10.0 mg/L浓度范围内有 良好的线性关系。 2.2.3提取率计算 按照2.2.2方法测定、计算提取 物中多酚的含量。提取率计算公式： 2.3单因素试验 2.3.1选择乙醇浓度 固液比1∶3，分别用30 %， 40 %，50 %，60 %，70 %，80 %，90 %，95 %乙醇 溶液浸提2 h，浸提温度80 ℃，回流1次，按标准曲 线法测定总酚提取率。 2.3.2选择浸提温度 固液比1∶3，浸提2 h，用 确定的乙醇浓度，分别在40，50，60，70，80， 90 ℃浸提，考察不同温度对浸提效果的影响。 2.3.3选择浸提时间 在确定乙醇浓度、浸提温度 后，选择浸提时间分别为1.0，1.5，2.0，2.5，3.0， 3.5 h，考察浸提时间对多酚提取率的影响。 2.3.4固液比的选择 在确定乙醇浓度、浸提温度、 时间后，分别用1∶2，1∶3，1∶4，1∶5（W/V） 的浸提液，考察不同固液比对浸提效果的影响。 2.3.5选择浸提次数 在确定上述4项因素后，进 一步研究浸提次数对提取效果的影响。浸提1次后过 滤收集滤液，滤渣继续浸提，分别浸提1，2，3， 4次，每次浸提液的体积及浸提时间相同，选择最 佳的浸提次数。 2.4正交试验 根据单因素试验确定的范围，以乙醇浓度，提 取温度，提取时间，浸提次数作为考察的4项因素， 每因素3水平，以多酚提取率为指标，用L9(34)正交 表安排试验，得出最佳浸提条件。 表1 L9（34）正交试验因素水平表 3 结果与讨论 3.1不同乙醇浓度对提取率的影响 食品与药品 Food and Drug 2008年第10卷第11期 3 3 图3 浸提时间对提取率的影响 3.4固液比对提取率的影响 不同固液比对香蕉皮多酚提取率的影响见图4。 图4 固液比对提取率的影响 由图4可见，随着固液比的增加多酚提取率有所 增加，固液比由1∶2增加到1∶3时，多酚提取率 由1.27 %增加到1.47 %。继续增加固液比，多酚提取 率增加不明显，且增加固液比，也增加了浓缩的时 间和难度。因此，宜选择1∶3的固液比。 3.5浸提次数对提取率的影响 不同浸提次数对香蕉皮多酚提取率的影响见图5。 图5 浸提次数对提取率的影响 由图5可见，随着浸提次数增加，多酚提取率 增加，以提取2次的效果较佳。从浸提2次到3次 多酚提取率仅增加0.02 %，浸提4次几乎没有更多 的多酚溶出，却有大量色素、果胶、脂溶性物质溶 出，这既增加了下一步纯化的困难，也提高了成 本。因此，浸提次数以1~3次为宜。 3.6正交试验结果 正交试验结果及分析见表2。 由表2可见，影响浸提效果的主次顺序为A＞ D＞B＞C，即乙醇浓度、浸提次数、温度、时 间，得到香蕉皮多酚的最佳提取为A3D2B2C3，即 乙醇浓度80 %，浸提2次，温度80 ℃，时间3 h。 表2 正交试验结果分析 表3 正交试验方差分析 注：F0.1=9.00，F0.05=19.00 由表3可见，只有FA﹥F0.1，故在水平0.1下， 因素A对浸提效果的影响呈显著性。在水平0.05下， A、B、C、D 4个因素对浸提效果的影响均不显著。 4 结论 香蕉皮多酚是水溶性物质，其水溶性随温度升 高而增大。香蕉皮中含有果胶、多糖、蛋白质等物 质，由于丙酮、甲醇、乙醚等有机溶剂有一定毒 性，所以采用乙醇-水溶解提取多酚。一定浓度的 乙醇溶液对多酚与它们之间相互缔合形成的氢键和疏 水键具有一定的阻断作用，而且乙醇对多酚具有较 高的溶解性，对蛋白质、多糖的溶解性较低，且果 胶不溶于乙醇。我们选用一定浓度的乙醇溶液浸提 香蕉皮多酚，并系统研究了浸提条件。通过单因素 试验确定了合适的因素，再通过正交试验得出浸提 的最佳条件为80 %乙醇溶液、浸提温度80 ℃、时间 为3 h、浸提2次。 参考文献 [1]宋志萍，蔡俊鹏. 香蕉资源饲料化的研究进展[J]. 粮食与 饲料工业，2005，（2）：30-31. [2]姜录，邱礼平，马细兰，等. 不同方法提取香蕉皮中果 胶的研究[J]. 食品科技，2007，（10）：231-233. [3]赵肃清，孙远明，蔡燕飞，等. 香蕉皮黑色素的鉴定及 其抗氧化作用研究[J]. 中草药，2002，33（6）：496-498. [4]张勇，池建伟，温其标，等. 香蕉酶促褐变的研究[J]. 食 品科学，2002，25（3）：45-48. [5]石碧，狄莹. 植物多酚[M]. 北京：科学出版社，2000：19. [6]严守雷，王清章，彭光华. 藕节中总酚含量的福林法测定 [J]. 华中农业大学学报，2003，22（4）：412-414. 食品与药品 Food and Drug 2008年第10卷第11期3 4