超声波辅助提取白花蛇舌草中豆甾醇工艺条件研究

Key Words: stigmasterol；oldenlandia；ultrasonic; extraction
中图分类号：R284.2
文献标志码：A
文章编号：1007-7871（2014）08-0019-05
2014
年
甾醇广泛分布于动、植物界中，近百年来人们对植
近年来，西方国家通过在人造奶油、黄油、蛋黄酱
21
提取率 /%
17
13
28
39
50
61
72
超声温度 /℃
图 5 超声温度对豆甾醇提取率的影响
Fig.5 Effect of ultrasound temperature on extraction rate of stigmasterol
2014
年 第
17
卷 第
8
期
21
2014
饮料工业
2.1.2 超声波提取温度对白花蛇舌草中豆甾醇提取率的 影响
8
即豆甾醇标准品在 694.9nm 处有最大吸收峰，豆甾醇提
烷、乙醇、乙酸乙酯、正丁醇、石油醚和丙酮 6 种常见
期
取液在 690取白花蛇舌草 1.00g 6 份，分别加入乙醇、
乙酸乙酯、环氧氯丙烷、正丁醇、石油醚和丙酮各
16mL，置于超声波中超声 40min 后，分别取出 1mL 提
第
己有四十多年的工业化生产，目前仍在资源、提取效率 油。美国可口可乐饮料公司开发生产了添加植物甾醇成 8
（如成本、收率、纯度）等方面深化，而国内对脱臭馏出 分的 100％柑橘汁产品，并于 2003 年 12 月开始上市销
期
物的收集利用尚属初级阶段[2，3]。
售。如果每天饮用这种果汁饮料 2 杯 （240 毫克），连续
本实验采用超声波辅助提取白花蛇舌草中豆甾醇。 超声波热学机理、超声波机械机制和空化作用是超声技 术协助提取植物有效成份的三个理论依据。超声波的空 化作用能加速植物细胞壁破裂，促进活性物质释放，提 取效率高，时间短，杂质少，而且常温常压下不会使提 取物质失去生物活性，广泛用于植物活性成分的提取[6]。 通过在单因素的实验基础上，比较得出较佳的提取工 艺，旨在为之后的植物甾醇在饮料工业中的应用研究提 供理论参考。
第
17
乙酸酐溶液显色，静置 10min，加入乙酸乙酯定容至刻 度。另取一 10mL 具塞试管，加入 2.00mL 浓硫酸—乙
内，吸光度与浓度线性关系良好。
卷
1.4 提取剂的选择
酸酐溶液，加入乙酸乙酯定容至刻度作为空白对照，在
为确定提取豆甾醇的最佳溶剂，实验对环氧氯丙
第
500~800nm 波长范围内扫描。结果如图 1 和图 2 所示，
Study on Ultrasonic Wave-assisted Extraction Technology of Stigmasterol From Oldenlandia
LI Bo，LIU Xin （College of Chemistry & Environmental Science，Shaanxi University of Technology，Hanzong 723001，China）
stigmasterol as index. The results showed that the optimal condition of Extraction from oldenlandia， the
ultrasonic-assisted extraction conditions were as follows: ultrasonic temperature 50℃ 、ultrasonic time 40min、ratio of
物甾醇进行了广泛深入的研究，甾体也被誉为“The 等高脂食品中添加一定量的植物甾醇酯，开发了一系列
第
17
Key to Life”[1]。日本、欧美等一些国家就是采用食用油
功能保健食品，并得到了广泛推广[4，5]。例如美国 P&G公
卷
的脱臭馏出物来提取植物甾醇的，并且在这方面的研究 司和日本花王公司分别推出添加 5%植物甾醇酯的烹调
2 结果与讨论
2.1 单因素实验 2.1.1 超声波提取时间对白花蛇舌草中豆甾醇提取率的 影响
分别称取 1.00g 白花蛇舌草 5 份，以微波时间为 20、30、40、50、60min，并固定超声波温度为 50℃ ， 液料比 9（mL/g） 进行实验。实验结果如图 4 所示。
由图 4 可知，当提取时间为 20～40min 时，豆甾醇 的提取率随着时间的增加而增大，大于 40min 后，提取 率逐渐下降。由于超声波的空化、粉碎等特殊作用，是 白花蛇舌草细胞在溶剂中瞬间产生的空化泡而破裂，以 便溶剂渗透到细胞内部，从而使白花蛇舌草中豆甾醇成 分溶解在溶剂中。但是，随着植物组织中大量细胞破 裂，导致细胞内大量不溶物及较多树脂、粘液质等混入 提取液中，使溶液中杂质增多，粘度增大，而这些杂质 不但会影响有效成分的溶出，增大传质阻力，还会对溶 出的有效成分有一定的吸附作用[8]。因此，当有效成分 溶出达最大时，延长时间对提取不利，故选择 40min 为 最优提取时间。
DGG-9140B 型电热恒温鼓风干燥箱 上海森信试验仪
酸酐溶液中，摇匀，室温冷却备用。
器有限公司；SHZ-D （Ⅲ） 循环水式真空泵 巩义市予
1.3.4 标准曲线的制备[7]
华仪器有限责任公司；GR-200 电子天平日本 AND 等。
精密移取豆甾醇标准溶液 0.10、0.20、0.40、0.60、
1 材料与方法
Abs
Abs
0.8
694.9，0.780
0.6
0.4
0.2
550 600 650 700 750 800 波长 /nm
图 1 豆甾醇标准品的吸收光图 Fig.1 Light obsorption figure of standard stigmasterol
0.8
690.1，0.786
甲烷溶解，摇匀，乙酸乙酯定容至 20mL 制得豆甾醇标
限公司；超声波清洗机 （600W） 宁波新生物科技股份
准溶液。
有限公司；Cary-50 型紫外可见分光光度计 美国瓦里
1.3.3 显色剂的配制
安；FW-117 中草药粉碎机 天津泰斯特仪器有限公司；
将 10mL 的浓硫酸沿容器壁缓慢加入到 200mL 的乙
丙烷
乙脂
几种不同的溶剂（16mL）
图 3 几种不同溶剂对豆甾醇提取率的影响
Fig.3 Effect of different of solvent on extraction rate of stigmasterol
综合上述实验结果，乙酸乙酯和正丁醇的提取率较 高 。而 正 丁 醇 的 沸 点 为 117.7℃ ，乙 酸 乙 酯 的 沸 点 为 77.1℃，考虑到实验过程中有减压挥溶剂的过程，乙酸 乙酯比正丁醇更加合理。故本实验采用乙酸乙酯作为提 取溶剂。 1.5 豆甾醇含量的测定 1.5.1 工艺流程
0.6
0.4
1.1 材料与试剂
0.2
白花蛇舌草药材 汉中市健康大药房；豆甾醇（95%） 西安蓝田生物工程有限责任公司；三氯甲烷 河南省化 工研究所郑州特种化学试剂；乙酸乙酯 金源化工集团 有限公司；乙酸酐 国药集团化学试剂有限公司；浓硫
550 600 650 700 750 800 波长 /nm
图 2 豆甾醇提取液的吸收光图
liquid to material 9mL/g. With these conditions，the extraction rate can reach to 22.02% . This result provide a
theoretical reference for the application of phytosterols and its derivatives in the beverage industry.
1.3 方法
0.80、1.00mL 于 6 个 5mL 具塞试管中，分别缓慢加入
1.3.1 比色原理和最大吸收波长的选择
显色剂 2.00mL，用三氯甲烷定容至刻度，摇匀，静置
精密称取干燥至恒重的豆甾醇标准品 20.00mg，加
10min 后，以试剂空白为参比在 690.1nm 波长下测量吸
入 三 氯 甲 烷 溶 解 ， 并 定 容 至 20mL， 摇 匀 ， 制 成
20
2014
生产工艺
饮料工业
取液于 10mL 具塞试管中，在真空泵下减压挥干溶剂， 分别加入 2mL 的显色剂，用三氯甲烷定容至 5mL，超 声 1min，静置 10min 之后，用紫外分光光度计测其吸 光度，并代入标准方程中计算提取率。实验结果见图 3。
豆甾醇的提取率 /%
30
20
10
0 环氧氯 乙醇 乙酸 正丁醇 石油醚 丙酮
Fig.2 Light obsorption figure of stigmasterol extracting solution
酸（98%） 天津渤海化工集团供销公司。
1.3.2 标准品的制备
1.2 仪器与设备
称取干燥至恒重的豆甾醇标准品 20.00mg，用三氯
WF-2000 微波快速反应系统 上海屹尧分析仪器有
Abstract: Using oldenlandia as raw material，the ultrasonic wave-assisted extraction condition of stigmasterol from
oldenlandia was optimized through orthogonal experiments on the base of single factor with extraction amount of