專(zhuān)利名稱(chēng)：一種從蔬果中提取抗壞血酸的方法
一種從蔬果中提取抗壞血酸的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬分析化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種從蔬果中提取抗壞血酸的方法，尤其涉及一 種利用氮?dú)獗Ｗo(hù)微波輔助萃取技術(shù)從蔬果中提取抗壞血酸的方法。
背景技術(shù)：
分析化學(xué)的前處理技術(shù)始終是進(jìn)行儀器分析實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要內(nèi)容。尤其對(duì)于食 品、中藥等成分繁多復(fù)雜的樣品，如何高效快捷地提取所需的化合物是一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題。
微波輔助提取(Microwave-assisted detraction，MAE)是以微波能來(lái)提取植物中的可溶性材料的一系列技術(shù)，其主要在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。研究顯示了微波具有很強(qiáng)的 穿透力，可以在物料內(nèi)外同時(shí)均勻、迅速地加熱，能使細(xì)胞破裂，胞內(nèi)有效成分自由流 出，傳遞到周?chē)橘|(zhì)被溶解。與傳統(tǒng)提取技術(shù)相比，微波輔助提取具有提取率高、提取 時(shí)間短、樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)。由于上述特點(diǎn)，微波輔助提取技術(shù)已經(jīng)逐漸廣泛運(yùn)用于各 種食品、藥品中受熱穩(wěn)定成分的提取。
L-抗壞血酸(L-Asoorbic acid，下簡(jiǎn)稱(chēng)抗壞血酸)即維生素C?？箟难崾且?種酸性己糖衍生物，即化學(xué)結(jié)構(gòu)上與糖類(lèi)相似。它的分子結(jié)構(gòu)中具有烯二醇結(jié)構(gòu)、內(nèi)酯 環(huán)，使抗壞血酸性質(zhì)極為活潑。研究已證實(shí)其是維持機(jī)體正常生理功能的重要維生素之 一，是多種食物的重要營(yíng)養(yǎng)素。它具有較強(qiáng)的還原性，廣泛參與機(jī)體氧化、還原等復(fù)雜 代謝過(guò)程，還促進(jìn)體內(nèi)膠原蛋白和粘多糖的合成，增加機(jī)體抵抗力。缺乏時(shí)可引起造血 機(jī)制障礙、貧血、微血管壁變脆通透性增加等壞血病癥狀。
研究還顯示，抗壞血酸不穩(wěn)定，在受熱條件下，易受空氣中的氧氣影響被氧 化，發(fā)生脫水、脫二氧化碳、開(kāi)環(huán)、閉環(huán)等一系列復(fù)雜降解反應(yīng)，失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?？箟?血酸分子中的烯二醇基具極強(qiáng)的還原性，易被氧化為二酮基而成為去氫抗壞血酸，但仍 可還原，而在堿性或強(qiáng)酸性溶液中抗壞血酸能進(jìn)一步水解為二酮古洛糖酸，由于此步不 可逆，故抗壞血酸容易因此失活。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從蔬果中提取抗壞血酸的方法，尤其涉及一種利用 氮?dú)獗Ｗo(hù)微波輔助萃取技術(shù)從蔬果中提取抗壞血酸的方法。
本發(fā)明方法將氮?dú)獗Ｗo(hù)與微波輔助萃取相結(jié)合，建立氮?dú)獗Ｗo(hù)-微波輔助萃取 技術(shù)(Nitrogen Protected Microwave-assisted Extraction, NPMAE)。該方法排除體系中的氧氣，減少抗壞血酸的氧化，可以顯著提高提取率。本方法與高效液相色譜結(jié)合，可準(zhǔn) 確測(cè)定蔬果中抗壞血酸的含量，并可應(yīng)用于其他易受熱氧化成分的提取分離。
更具體的，本發(fā)明提供的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于取一定 質(zhì)量的新鮮蔬果，加入1 6-1 12 (g/ml)倍體積一定濃度的弱酸水溶液作為提取溶 劑，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置排除體系中的氧氣后，在一定時(shí)間、一定功率的微波條件下進(jìn)行萃取，放冷、補(bǔ)重，混勻后離心，取出上清液，稀釋后用高效液相色譜分析測(cè)定蔬果中 抗壞血酸的含量。本發(fā)明中，定量取新鮮蔬果樣品，放入反應(yīng)器中，加入提取溶劑后，將反應(yīng)器 放置于微波輔助萃取裝置(圖1)中。所述的微波輔助萃取裝置中，A 口連接真空泵，B 口連接氮?dú)怃撈?，控制三通閥，連通A 口封閉B 口，抽真空，再連通B 口封閉A 口，通 氮?dú)猓h(huán)往復(fù)三次。在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，選擇一定的提取溶劑、微波功率和萃取時(shí)間 后，利用MAE提取蔬果中的抗壞血酸，提取后放冷、補(bǔ)重，混勻后離心，取出上清液。本發(fā)明對(duì)影響NP MAE提取效率的因素如提取溶劑的種類(lèi)，投料的固液比， 微波功率及微波時(shí)間，進(jìn)行了測(cè)試并選定。本發(fā)明中，加入的提取溶劑是一定濃度的弱酸水溶液，用量是蔬果量的 1:6-1: 12(g/mL)。本發(fā)明中，使用的微波功率為100-1000瓦。本發(fā)明中，使用的萃取時(shí)間為1-20分鐘。鑒于抗壞血酸是水溶性維生素，其在水溶液中的溶解度較高。而水溶液作為極 性溶劑，可以有效地吸收微波能量，提高提取效率。此外，在弱酸性環(huán)境中，抗壞血酸 較穩(wěn)定，不易被氧化。本發(fā)明對(duì)極性、溶解度和穩(wěn)定性這三個(gè)因素，分別選用ImM的 鹽酸水溶液(HCL)，的冰醋酸水溶液(GAA)以及不同濃度的偏磷酸水溶液(MPA， 0.0025%, 0.025%, 0.25%, 0.5%)作為提取溶劑，在其它實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，氮 氣保護(hù)微波輔助提取并分析抗壞血酸的含量，結(jié)果顯示，0.25%的偏磷酸水溶液作為溶 劑時(shí)的提取率大于其它幾種溶劑。本發(fā)明中，選擇0.25%偏磷酸水溶液作為最佳的提取溶劑。投料的固液比也是影響提取效率的重要因素。以0.25%偏磷酸水溶液作為提取 溶劑，分別選擇固液比為1 6，1 8，1 10及1 12，在其它實(shí)驗(yàn)條件相同的情況 下，進(jìn)行NPMAE提取并分析抗壞血酸的含量，結(jié)果表明，固液比為1 10時(shí)，使用氮 氣保護(hù)微波輔助萃取技術(shù)提取抗壞血酸的提取率最高、效果最好。本發(fā)明中，選擇1 10作為最佳的提取固液比。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)不同提取時(shí)間和微波功率下抗壞血酸的提取量進(jìn)行比較，在微 波功率分別為200W、400W、600W,提取時(shí)間分別為2min、5min、lOmin、15min的條
件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)微波功率為400W，提取時(shí)間為IOmin時(shí)，抗壞血酸的提取 率最高。體系內(nèi)溫度隨著微波功率和提取時(shí)間的增加而提高，基質(zhì)中活性成分更易解吸 附，從而提高提取效率。此外，提取溶劑在較高溫度下表面張力和粘度降低，對(duì)有效成 分的溶解度提高。然而在密閉體系中，過(guò)高的微波功率和提取時(shí)間會(huì)造成體系內(nèi)溫度過(guò) 高，使得抗壞血酸部分降解，降低提取效率。本發(fā)明中，NPMAE提取抗壞血酸的最佳 微波功率為400W，提取時(shí)間為lOmin?？箟难峒淳S生素C，是維持機(jī)體正常生理功能的重要維生素之一，是多種食 物的重要營(yíng)養(yǎng)素。新鮮蔬果中含有大量抗壞血酸。提取并分析其含量可用于評(píng)價(jià)蔬果的質(zhì)量。綜上所述，本發(fā)明中，優(yōu)選NPMAE提取抗壞血酸最佳的提取條件為0.25%偏 磷酸水溶液作為提取溶劑，提取固液比1 10，提取功率400W，提取時(shí)間lOmin。
本發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較了氮?dú)獗Ｗo(hù)微波輔助萃取與微波輔助萃取、溶劑萃取后得 到的蔬果中抗壞血酸的含量。結(jié)果表明，氮?dú)獗Ｗo(hù)微波輔助萃取法提取率最高，通過(guò)氮 氣保護(hù)的萃取體系有效地降低了抗壞血酸的氧化降解，提高提取率，可適用于易被氧化 的抗壞血酸的提取分析。


圖1為氮?dú)獗Ｗo(hù)微波輔助萃取裝置圖。
圖2為不同提取溶劑條件下，抗壞血酸的提取率差異圖。
圖3為不同固液比條件下，抗壞血酸的提取率差異圖。
圖4為不同微波功率和提取時(shí)間條件下，抗壞血酸的提取率差異圖。
圖5為不同提取方法下，抗壞血酸提取率的比較。
圖6為不同蔬果中，抗壞血酸的含量差異圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 NPMAE-HPLC分析不同蔬果中抗壞血酸的含量
儀器島津CL-10型液相色譜儀(包括SPD-10A紫外檢測(cè)器以及CTO-lOA柱 溫箱，20 μ L手動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，色譜工作站)，LWMC-205型可調(diào)功率微波化學(xué)反應(yīng)器， AP-9901S真空泵；TGL-16G臺(tái)式離心機(jī)；MilliporeDirect-Q純凈水發(fā)生器。
材料各類(lèi)新鮮蔬果。偏磷酸(分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、鹽 酸(分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、冰醋酸(分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司)、甲醇(色譜純，江蘇漢邦科技有限公司)，抗壞血酸6igma，St丄ouis，MO, USA)，去離子純水由Millipore Direct-Q純凈水發(fā)生器制得。
樣品前處理
各取相蔬果樣品于IOOml圓底燒瓶中，加入20ml 0.25%偏磷酸水溶液，混勻稱(chēng) 重，后置于微波反應(yīng)提取裝置，控制三通閥，抽真空、通氮?dú)?，循環(huán)往復(fù)三次。在微波 功率400W條件下、微波萃取ΙΟη ι。提取后將樣品放冷、補(bǔ)重，混勻后IOOOOrpm離心 IOmin,取上清液過(guò)濾稀釋后進(jìn)HPLC分析，得到測(cè)定結(jié)果。
加樣回收率
精密稱(chēng)量蔬果樣品約相，分別精密加入一定濃度的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后按照樣 品制備方法進(jìn)行微波萃取，取濾液稀釋后進(jìn)HPLC分析，平均回收率為90.1 士7.2(%)。
重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
精密稱(chēng)量蔬果樣品約相，按照樣品制備方法進(jìn)行微波萃取，取濾液稀釋后進(jìn) HPLC分析，重復(fù)測(cè)定三次，RSD為7.8%。
權(quán)利要求
1.一種從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，取新鮮蔬果，加入 1:6-1: 12g/ml倍體積一定濃度的弱酸水溶液作為提取溶劑，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置排除 體系中的氧氣后，在一定時(shí)間、一定功率的微波條件下進(jìn)行萃取，放冷、補(bǔ)重，混勻后 離心，取上清液，稀釋后用高效液相色譜分析測(cè)定抗壞血酸的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述氮?dú)獗Ｗo(hù) 裝置包括使用真空泵對(duì)體系進(jìn)行抽真空、使用氮?dú)怃撈繉?duì)體系進(jìn)行通氮?dú)?，循環(huán)往復(fù)三 次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所使用的微波 功率為100-1000瓦，所述的萃取時(shí)間為1-20分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述的一定 濃度的弱酸水溶液選自ImM的鹽酸水溶液，的冰醋酸水溶液或0.0025%，0.025%, 0.25 %或0.5 %的偏磷酸水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述的一定濃 度的弱酸水溶液為0.25%偏磷酸水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述的方法 中，以0.25%偏磷酸水溶液作為提取溶劑，投料的固液比分別為1 6，1 8，1 10 或 1 12。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述的方法 中，以0.25%偏磷酸水溶液作為提取溶劑，投料的固液比為1 10時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述的微波功 率為400W，提取時(shí)間為lOmin。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述的提取 抗壞血酸的條件為0.25%偏磷酸水溶液作為提取溶劑，提取固液比1 10，提取功率 400W,提取時(shí)間lOmin。
全文摘要
本發(fā)明屬分析化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種利用氮?dú)獗Ｗo(hù)微波輔助萃取技術(shù)從蔬果中提取抗壞血酸的方法。本方法取新鮮蔬果，加入1∶6-1∶12g/ml倍體積一定濃度的弱酸水溶液作為提取溶劑，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置排除體系中的氧氣后，在一定時(shí)間、一定功率的微波條件下進(jìn)行萃取，放冷、補(bǔ)重，混勻后離心，取出上清液，稀釋后用高效液相色譜分析測(cè)定蔬果中抗壞血酸的含量。本方法將氮?dú)獗Ｗo(hù)與微波輔助萃取相結(jié)合，排除體系中的氧氣，減少抗壞血酸的氧化，可顯著提高提取率。本法與高效液相色譜結(jié)合，可用于準(zhǔn)確測(cè)定蔬果中抗壞血酸的含量，并可應(yīng)用于其他易受熱氧化成分的提取分離。
文檔編號(hào)G01N30/06GK102023191SQ20091019611
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者李嫣, 段昊天, 段更利, 郁穎佳, 陳斌 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)