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作者：鄭曉敏

    花生含有較豐富的白藜蘆醇，因此，研究人員采用不同的提取方法從花生的各個部位都提取到了白藜蘆醇，如花生根、花生莖、花生殼、花生藤、花生紅衣等。大多以花生根莖、花生梗為提取原料，但是提取花生紅衣中的白藜蘆醇的報道較少，而花生紅衣中白藜蘆醇的含量較高，是葡萄中白藜蘆醇含量的908倍，且花生紅衣食用品質(zhì)較差，一般加工特別是花生碎生產(chǎn)中又將其作為廢料丟棄，造成很大的資源浪費，因此，試驗采用超聲波輔助響應(yīng)面法提取花生紅衣中白藜蘆醇及用HPLC檢測其含量，為花生紅衣中功能物質(zhì)的研發(fā)及利用提供有力的理論依據(jù)。

1  材料與方法

1.1材料與儀器

    花生紅衣制備，贛花7號花生在50℃下烘干24 h后經(jīng)干式脫皮機脫皮，得花生紅衣碎片用高速粉碎機粉碎，即得到紅衣粉末，過100目篩備用。

    白藜蘆醇對照品；甲醇（色譜級）；哇哈哈純凈水；乙醇；75%醫(yī)用酒精。

    LC-20AT高效液相色譜儀：日本島津；KQ-100E型數(shù)控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；LXJ-IIB型離心機：上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2色譜條件

    色譜柱，Inertsil ODS-3( 4.6 mm×250 mm．5μm)；流動相：甲醇一水( 44：55，V/V)；流速1mL/min；柱溫24℃；檢測波長306 nm。

    對照品制備：精確稱取白藜蘆醇標準品5 mg，用50 mL甲醇定容成100pg/mL的儲備液，然后從中分別取0，0.2，0.4，0.6，0.8和1.0 mL置于10 mL的容量瓶中，并用甲醇定容到10 mL。

1.3  白藜蘆醇標準曲線

    將制備的對照品經(jīng)微孔濾膜過濾后上高效液相色譜，測定其峰面積，得到線性方程為Y=148 0lOX-25 139（R2=0.999 7）

    其中，X-質(zhì)量濃度；Y-不同濃度下的相應(yīng)峰面積�？梢缘贸龃饲�線在一定范圍內(nèi)的線性關(guān)系良好。

1.4提取方法

    以不同提取時間、提取溫度、溶劑濃度和液料比值等進行單因素試驗。花生紅衣粉末經(jīng)過石油醚脫脂處理，烘干，稱取適量加入一定量的不同濃度的提取溶劑，震蕩混勻，超聲提取儀中調(diào)節(jié)不同溫度提取一定的時間，取濾液離心，過0.22 μm微孔濾膜，然后上液相色譜儀測定其含量，每次試驗重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

2結(jié)果與分析

2.1  提取溫度對花生紅衣中白藜蘆醇提取物的影響

    液料比值為15 mL/g，提取溶劑濃度為75%，提取時間為50 min，提取溫度分別為30℃，40℃，50℃，60 ℃．70℃和80℃，得到的白藜蘆醇含量如圖l所示。

    從圖1中可以得出提取溫度對花生紅衣中白藜蘆醇的提取含量影響還是很大的，花生紅衣中白藜蘆醇的提取含量先是隨溫度的增加而增加，在50℃后隨溫度的增加而降低。根據(jù)布朗運動，溫度升高，組織內(nèi)的分子運動也加劇，擴散和滲透速度也加快，花生紅衣中白藜蘆醇也更快地擴散到溶劑中，所以花生紅衣中白藜蘆醇的浸出量隨著溫度的升高也逐漸增加；

但當溫度超過50 oC時，花生紅衣中白藜蘆醇的浸出量反而下降，這是由于溫度過高，浸提溶劑揮發(fā)嚴重，導(dǎo)致其提取效果下降，且由于白藜蘆醇對于溫度比較敏感，過高的溫度會導(dǎo)致白藜蘆醇喪失生理活性。因此，提取溫度選擇50℃最佳。

2.2提取時間對花生紅衣中白藜蘆醇提取物的影響

提取溫度為50 0C，液料比值為15 mL/g，提取溶劑濃度為75%，提取時間分別為30，40，50，60，70和80 min，得到花生紅衣中白藜蘆醇的含量如圖2所示。

    按理論設(shè)想，時間的適當延長可以使提取更加的充分，提取量也會增加，試驗結(jié)果也驗證了設(shè)想，隨著時間的延長，花生紅衣中白藜蘆醇的含量逐漸增加，但是當時間增加到60 min時，再增大時間則提取率出現(xiàn)下降，由于白藜蘆醇本身是一性種活性抗氧化物質(zhì)，可能是由于在一定溫度下，隨著時間延長，其氧化的消耗量大于新提取出的量，導(dǎo)致提取率出現(xiàn)下降；亦或是隨著時間延長，熱量累計導(dǎo)致對溫度敏感的白藜蘆醇出現(xiàn)分解，具體原因還需要具體試驗論證。因此，提取時間選擇50 min最佳。

2.3液料比值對花生紅衣中白藜蘆醇提取物的影響

提取溫度為50℃，提取時間為50 min，提取溶劑濃度為75%，分別設(shè)置9，11，13，15，17和19 mL/g等6個不同液料比值的試樣進行超聲提取，得到花生紅衣中白藜蘆醇的含量如圖3所示。

    從圖中可以看出，隨著液料比值變化，白藜蘆醇含量也隨之變化，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，液料比值在9～15mL/g時，隨著浸提溶劑量的增加，花生紅衣中白藜蘆醇含量也隨之增加，這是由于當樣品量一定時，增加溶劑量有利于原料中有效成分向浸提液中擴散，則白藜蘆醇的浸出率增加；當浸提溶劑增加到一定量時，原料中的有效成分大多已經(jīng)溶解在浸提液中了，所以再增加浸提溶劑量，白藜蘆醇的浸出率也不再增加，因此，液料比值在15—19 mL/g時，白藜蘆醇的浸出率反而降低。綜合考慮提取率和經(jīng)濟效益的影響，液料比值為15 mL/g為宜。

2.4提取溶劑體積分數(shù)對花生紅衣中白藜蘆醇提取物的影響

    提取溫度為50℃，提取時間為50 min，液料比值為15 mL/g，分別取乙醇體積分數(shù)為50%，60%，75%，80%，90%和100%的樣品超聲提取，得到花生紅衣中白藜蘆醇的含量如圖4所示。

如圖4可以看出，采用不同體積分數(shù)的溶劑提取花生紅衣中白藜蘆醇的含量變化趨勢緩慢，當溶劑體積分數(shù)為80%時白藜蘆醇含量最高。綜合考慮提取率和經(jīng)濟效益的影響，溶劑體積分數(shù)為75%為宜。

2.5  Box-Behnken試驗設(shè)計及試驗結(jié)果分析

根據(jù)液料比值、提取時間和提取溫度三個單因素試驗結(jié)果，選出以上因素的最佳水平作為中心試驗點，采用Box-Behnken試驗設(shè)計分析液料比值、提取時間和提取溫度對白藜蘆醇含量的影響，具體因素水平安排見表1。

利用Design-Expert 8.0.6軟件設(shè)計試驗方案；具體Box-Behnken組合設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣及試驗結(jié)果見表2。

2.5.1  回歸方程的建立及顯著性

    試驗設(shè)計與結(jié)果見表2，采用Design-Expert 8.0.6對試驗結(jié)果進行回歸分析，得到白藜蘆醇含量(Y)與液料比值(X1)、提取時間（X2）和提取溫度（X3）編碼值的二次回歸方程為：

    Y=18.39+0.53X1-0.39X2-0.36X3+0.30XIX2-0.050X1 X3-0.3 8X2X3 -0.62X12_1. 87X22-0.77X32

    同時白藜蘆醇含量(Y)與液料比值(Xl)、提取時間（X2）和提取溫度（X3）模型的決定系數(shù)R2=0.994 8．R2Adj=0.988 2，說明該模型能解釋98.83%響應(yīng)值的變化，與實際試驗擬合良好，試驗誤差小，證明應(yīng)用Box-Behnken組合設(shè)計試驗優(yōu)化液料比值、提取時間和提取溫度對白藜蘆醇含量的影響具有一定的實際意義。

    從表3中可以得出白藜蘆醇含量與液料比值、提取時間和提取溫度的模型F=150.113 5，對應(yīng)的p <0.000 1，說明該模型極顯著，從表3還可以得出液料比值（X1）、提取時間（X2）、提取溫度（X3）、液料比值（X1）與提取時間（X2）交互作用及提取時間（X2）與提取溫度（X3）的交互作用對白藜蘆醇含量影響達到了極顯著水平(p<0.01)。失擬項p=0.246 4>0.05．說明所建立的二次模型能較好地擬合液料比值（X1）、提取時間（X2）和提取溫度（X3）與白藜蘆醇含量的關(guān)系，可以采用此模型優(yōu)化提取工藝條件以達到提高白藜蘆醇含量的目的。對白

藜蘆醇含量的影響因素順序依次為：液料比值>提取時間>提取溫度。

從表3可得出，XIX2( p=0.003 6<0.01)和X2X3( p=0.000 9<0.01)交互作用顯著，采用降維分析法，在其它因素條件固定不變情況下，某兩個因素對白藜蘆醇含量的影響，即液料比值和提取時間交互作用及提取時間和提取溫度的交互作用對白藜蘆醇含量的影響。圖5和圖6是Design-Expert 8.0.6軟件做出的等高線圖及響應(yīng)曲面圖，對這些因素中交互項之間的交互效應(yīng)進行分析。

    由圖5可知提取溫度固定為50℃，液料比值在較低水平時，白藜蘆醇含量隨著提取時間先升高后降低，液料比值對白藜蘆醇含量的影響起主要作用；由圖6可知，液料比值固定為14 mL/g，提取溫度在較低水平時，白藜蘆醇含量隨著提取時間線升高后降低，提取時間對白藜蘆醇含量的影響起主要作用。

2.5.2提取工藝條件的優(yōu)化

    分析液料比值、提取時間和提取溫度與白藜蘆醇含量的二次回歸數(shù)學(xué)模型，以得到最佳提取工藝條件：液料比值為14.96 mL/g，提取時間為63.60 min，提取溫度為49.56℃；此條件下白藜蘆醇含量的理論值為18.511 1μg/g。

2.5.3驗證性試驗

  按優(yōu)化的提取條件并結(jié)合實際情況進行驗證性試驗，取液料比值為15 mL/g，制提取時間為64 min，提取溫度為50℃，三次試驗測定得到的白藜蘆醇的平均含量為18.178 5μg/g。

3結(jié)論

對花生紅衣采用超聲波輔助法提取白藜蘆醇，在單因素試驗基礎(chǔ)上將響應(yīng)面法應(yīng)用到花生紅衣中白藜蘆醇的提取。結(jié)果表明，提取時間、提取溫度及料液比對白藜蘆醇提取率的影響較大，且不是單一的線性關(guān)系。通過回歸分析和驗證試驗結(jié)果表明此方法是合理可行的，且花生紅衣中白藜蘆醇最佳的提取工藝為液料比值15.0 mL/g，提取時間64.0 min，提取溫度50℃，溶劑體積分數(shù)75%，最終試驗值與理論預(yù)測值相接近，在此條件下，白藜蘆醇含量為18.178 5μg/g。

4摘要

 為優(yōu)化超聲波提取花生紅衣中白藜蘆醇的提取工藝，在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken試驗設(shè)計分析得出了提取溫度、液料比值及提取時間對花生紅衣中白藜蘆醇的得率有較大的影響，并以白藜蘆醇的得率為響應(yīng)值，得到其最佳提取工藝為：液料比值14.96 mL/g，提取時間63.60 min，提取溫度49.56℃，溶劑體積分數(shù)75%,與模型預(yù)測值相符合。