專利名稱：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領域
本發(fā)明屬分析化學領域，涉及一種從蔬果中提取抗壞血酸的方法，尤其涉及一 種利用氮氣保護微波輔助萃取技術從蔬果中提取抗壞血酸的方法。
背景技術：
分析化學的前處理技術始終是進行儀器分析實驗的一個重要內(nèi)容。尤其對于食 品、中藥等成分繁多復雜的樣品，如何高效快捷地提取所需的化合物是一個關鍵性的問題。
微波輔助提取(Microwave-assisted detraction，MAE)是以微波能來提取植物中的可溶性材料的一系列技術，其主要在有機溶劑中進行。研究顯示了微波具有很強的 穿透力，可以在物料內(nèi)外同時均勻、迅速地加熱，能使細胞破裂，胞內(nèi)有效成分自由流 出，傳遞到周圍介質被溶解。與傳統(tǒng)提取技術相比，微波輔助提取具有提取率高、提取 時間短、樣品用量少等優(yōu)點。由于上述特點，微波輔助提取技術已經(jīng)逐漸廣泛運用于各 種食品、藥品中受熱穩(wěn)定成分的提取。
L-抗壞血酸(L-Asoorbic acid，下簡稱抗壞血酸)即維生素C?？箟难崾且?種酸性己糖衍生物，即化學結構上與糖類相似。它的分子結構中具有烯二醇結構、內(nèi)酯 環(huán)，使抗壞血酸性質極為活潑。研究已證實其是維持機體正常生理功能的重要維生素之 一，是多種食物的重要營養(yǎng)素。它具有較強的還原性，廣泛參與機體氧化、還原等復雜 代謝過程，還促進體內(nèi)膠原蛋白和粘多糖的合成，增加機體抵抗力。缺乏時可引起造血 機制障礙、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、開環(huán)、閉環(huán)等一系列復雜降解反應，失去營養(yǎng)價值。抗壞 血酸分子中的烯二醇基具極強的還原性，易被氧化為二酮基而成為去氫抗壞血酸，但仍 可還原，而在堿性或強酸性溶液中抗壞血酸能進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 氮氣保護微波輔助萃取技術從蔬果中提取抗壞血酸的方法。
本發(fā)明方法將氮氣保護與微波輔助萃取相結合，建立氮氣保護-微波輔助萃取 技術(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合，可準 確測定蔬果中抗壞血酸的含量，并可應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，采用氮氣保護裝置排除體系中的氧氣后，在一定時間、一定功率的微波條件下進行萃取，放冷、補重，混勻后離心，取出上清液，稀釋后用高效液相色譜分析測定蔬果中 抗壞血酸的含量。本發(fā)明中，定量取新鮮蔬果樣品，放入反應器中，加入提取溶劑后，將反應器 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 口連接氮氣鋼瓶，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 氮氣，循環(huán)往復三次。在氮氣保護條件下，選擇一定的提取溶劑、微波功率和萃取時間 后，利用MAE提取蔬果中的抗壞血酸，提取后放冷、補重，混勻后離心，取出上清液。本發(fā)明對影響NP MAE提取效率的因素如提取溶劑的種類，投料的固液比， 微波功率及微波時間，進行了測試并選定。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)明對極性、溶解度和穩(wěn)定性這三個因素，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，在其它實驗條件相同的情況下，氮 氣保護微波輔助提取并分析抗壞血酸的含量，結果顯示，0.25%的偏磷酸水溶液作為溶 劑時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，在其它實驗條件相同的情況 下，進行NPMAE提取并分析抗壞血酸的含量，結果表明，固液比為1 10時，使用氮 氣保護微波輔助萃取技術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，本發(fā)明對不同提取時間和微波功率下抗壞血酸的提取量進行比較，在微 波功率分別為200W、400W、600W,提取時間分別為2min、5min、lOmin、15min的條
件下進行實驗，結果表明，當微波功率為400W，提取時間為IOmin時，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間的增加而提高，基質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，對有效成 分的溶解度提高。然而在密閉體系中，過高的微波功率和提取時間會造成體系內(nèi)溫度過 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，提取時間為lOmin?？箟难峒淳S生素C，是維持機體正常生理功能的重要維生素之一，是多種食 物的重要營養(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價蔬果的質量。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，提取時間lOmin。
本發(fā)明通過實驗比較了氮氣保護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。結果表明，氮氣保護微波輔助萃取法提取率最高，通過氮 氣保護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為氮氣保護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。
具體實施方式
實施例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紫外檢測器以及CTO-lOA柱 溫箱，20 μ L手動進樣系統(tǒng)，色譜工作站)，LWMC-205型可調(diào)功率微波化學反應器， AP-9901S真空泵；TGL-16G臺式離心機；MilliporeDirect-Q純凈水發(fā)生器。
材料各類新鮮蔬果。偏磷酸(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)、鹽 酸(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)、冰醋酸(分析純，國藥集團化學試劑有限 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 重，后置于微波反應提取裝置，控制三通閥，抽真空、通氮氣，循環(huán)往復三次。在微波 功率400W條件下、微波萃取ΙΟη ι。提取后將樣品放冷、補重，混勻后IOOOOrpm離心 IOmin,取上清液過濾稀釋后進HPLC分析，得到測定結果。
加樣回收率
精密稱量蔬果樣品約相，分別精密加入一定濃度的質控標準溶液，然后按照樣 品制備方法進行微波萃取，取濾液稀釋后進HPLC分析，平均回收率為90.1 士7.2(%)。
重復性實驗
精密稱量蔬果樣品約相，按照樣品制備方法進行微波萃取，取濾液稀釋后進 HPLC分析，重復測定三次，RSD為7.8%。
權利要求
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，采用氮氣保護裝置排除 體系中的氧氣后，在一定時間、一定功率的微波條件下進行萃取，放冷、補重，混勻后 離心，取上清液，稀釋后用高效液相色譜分析測定抗壞血酸的含量。
2.根據(jù)權利要求1所述的從蔬果中提取抗壞血酸的方法，其特征在于，所述氮氣保護 裝置包括使用真空泵對體系進行抽真空、使用氮氣鋼瓶對體系進行通氮氣，循環(huán)往復三 次。
3.根據(jù)權利要求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，所述的萃取時間為1-20分鐘。
4.根據(jù)權利要求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。
8.根據(jù)權利要求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，提取時間為lOmin。
9.根據(jù)權利要求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,提取時間lOmin。
全文摘要
本發(fā)明屬分析化學領域，具體涉及一種利用氮氣保護微波輔助萃取技術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，采用氮氣保護裝置排除體系中的氧氣后，在一定時間、一定功率的微波條件下進行萃取，放冷、補重，混勻后離心，取出上清液，稀釋后用高效液相色譜分析測定蔬果中抗壞血酸的含量。本方法將氮氣保護與微波輔助萃取相結合，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合，可用于準確測定蔬果中抗壞血酸的含量，并可應用于其他易受熱氧化成分的提取分離。
文檔編號G01N30/06GK102023191SQ20091019611
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權日2009年9月22日
發(fā)明者李嫣, 段昊天, 段更利, 郁穎佳, 陳斌 申請人:復旦大學