超聲波提取蓮心中蓮心堿的研究

超聲波提取蓮心中蓮心堿的研究

蓮子心是苦寒的。它貫穿心臟、肺和腎臟。具有凈化心臟、交通心臟、腎臟和澀精止血的功效。蓮子心含有多種生物堿成分,已確定的有蓮心堿(C1材料和方法1.1.1芽糊精、檸檬酸蓮子、白砂糖:市售;β-環(huán)狀糊精、麥芽糊精:陜西禮泉化工有限實(shí)業(yè)公司;檸檬酸:重慶力宏精細(xì)化工有限公司;蓮心堿標(biāo)品:上海圻明生物科技有限公司。1.1.2滅菌1.4m馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基:馬鈴薯200g,葡萄糖20g,瓊脂15~20g,水1000mL,121℃滅菌20min。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基:牛肉膏5g,蛋白胨10g,NaCl5g,瓊脂20g,蒸餾水1000mL,pH調(diào)至7.0~7.2,121℃滅菌20min。1.2儀器、試劑與儀器JA2003B電子天平:上海越平科學(xué)儀器有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋:國華電器有限公司;UV-3100PC分光光度計(jì):上海奧譜勒儀器有限公司;KS-080數(shù)顯式超聲波清洗儀:深圳市潔康洗凈電器有限公司;BCD182ZM2美菱冰箱:合肥美菱有限公司;STQ-DSI-280A手提式不銹鋼壓力蒸氣滅菌器:上海申安醫(yī)療器械廠;JC101型電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海成順儀器儀表有限公司;CZ-1000凈化工作臺:吳江市明天凈化設(shè)備廠;DHP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;WZ手持糖度計(jì):北京光明儀器廠;pHs-25型酸度計(jì)、WAY-2S阿貝折光儀:上海科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器廠。1.3實(shí)驗(yàn)方法(1)浸泡時間濾布原料→浸泡→煮沸→過濾→濾渣再次浸提→再過濾→合濾液原料在200mL75℃水中浸泡30min,在電爐上煮沸20min,用200目濾布過濾。濾渣再加200g水,煮沸15min,再過濾。合并濾液后,濾液備用。(2)超聲波浸提液制備原料→浸泡→超聲波浸提→過濾→濾液原料放于超聲波中加入水,調(diào)節(jié)超聲波功率至480W,在一定料液比和一定溫度條件下超聲波浸提30min,待超聲波浸提完畢后用200目濾布過濾,濾液備用。1.3.1標(biāo)準(zhǔn)品溶液測定精密稱取10.00mg蓮心堿標(biāo)準(zhǔn)品,用無水乙醇溶解定容至10mL,配制成質(zhì)量濃度為1.000mg/mL的溶液。分別量取0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL和0.50mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液置于10mL的容量瓶中,用無水乙醇稀釋至刻度,溶液質(zhì)量濃度分別為10.00μg/mL,20.00μg/mL,30.00μg/mL,40.00μg/mL和50.00μg/mL,以無水乙醇為空白,在最大波長282nm處測吸光度值。以吸光度值A(chǔ)為縱坐標(biāo),蓮心堿質(zhì)量濃度C(μg/mL)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并得回歸方程,根據(jù)此回歸方程計(jì)算樣品蓮心堿的含量。計(jì)算公式如下:蓮心堿的質(zhì)量濃度(μg/mL)=稀釋液中蓮心堿的質(zhì)量濃度(μg/mL)×稀釋倍數(shù)1.3.2超聲波處理單因素對提取液吸光度的影響分別在超聲功率480W條件下,考察不同提取溫度(40℃、50℃、60℃、70℃)、超聲波處理時間(10min,20min,30min,40min)、料液比(1∶30、1∶40、1∶50、1∶60(g∶mL))處理下提取液的吸光度值,以確定最佳工藝參數(shù)。1.3.3蓮心堿含量測定及正交試驗(yàn)以超聲波浸提時間、料液比和溫度為評價因素,分別測每組試驗(yàn)處理后提取液的吸光度值,通過回歸方程計(jì)算提取液中蓮心堿含量,以蓮心堿含量為評價指標(biāo),作3因素3水平正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。1.3.4感官評估標(biāo)準(zhǔn)由有關(guān)專業(yè)人士組成評定小組,按照蓮心飲料的感官評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分(滿分100分),具體標(biāo)準(zhǔn)見表2。1.3.5不同添加量的蓮心飲料風(fēng)味的影響選取白砂糖、麥芽糊精和檸檬酸為調(diào)配劑,并分別對不同添加量白砂糖(1%,2%,3%,4%)、不同添加量麥芽糊精(0,0.10%,0.15%,0.20%)和不同添加量檸檬酸(0,0.005%,0.01%,0.015%)條件下考察蓮心飲料的風(fēng)味,進(jìn)行感官評價,最終得出最佳風(fēng)味配方。將上述已調(diào)配好的飲料在121℃下保持10s,并讓其迅速冷卻、包裝,即得成品蓮心飲料。1.3.6物理和化學(xué)指標(biāo)的評價可溶性固形物的測定:折光儀法;總酸的測定:GB/T12456—2008《食品中總酸的測定》中的酸堿滴定法1.3.7微生物指數(shù)的測定菌落總數(shù)的測定參考GB4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》2結(jié)果與分析2.1標(biāo)準(zhǔn)蓮心堿曲線的生產(chǎn)根據(jù)蓮心堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度(x)及測得的蓮心堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示。2.2傳統(tǒng)水浸浸提與超聲浸提工藝對比超聲波浸提與傳統(tǒng)提取方法相比具有提取時間短,溫度低,產(chǎn)率高的特點(diǎn),將超聲波應(yīng)用于飲料浸提領(lǐng)域理論上可有效減輕高溫提取所造成的飲料香氣損失、茶湯顏色等問題。傳統(tǒng)煮沸浸提和超聲波浸提工藝對比結(jié)果見表3。如表3所示,超聲波浸提工藝稀釋倍數(shù)為35,最終提取液中蓮心堿的質(zhì)量濃度為7.67×102.3浸提溫度對蓮心堿質(zhì)量濃度的影響采用4種不同溫度的處理方法,浸提液稀釋倍數(shù)均為25倍,結(jié)果見表4。由表4可以看出,在浸提液稀釋倍數(shù)均為25倍情況下,浸提溫度由40~60℃時,提取液中蓮心堿質(zhì)量濃度是呈下降趨勢,并且這3組感官評價相對較好;當(dāng)浸提溫度達(dá)到70℃時,蓮心堿含量升高,但感官上飲料顏色已變?yōu)楹诤稚?而且苦味很濃。因此最適浸提溫度應(yīng)為40℃。2.3.2超聲提取物時間對荷葉堿提取的影響由表5可以看出,第一組試驗(yàn)浸提時間短為10min,提取液中蓮心堿質(zhì)量濃度最高,達(dá)到1.12×102.3.3料液比的確定由表6可以看出,當(dāng)料液比為1∶30(g∶mL)和1∶40(g∶mL)時,蓮心堿含量都比較高,并且感官評價都比較好;當(dāng)料液比>1∶50(g∶mL)時,蓮心堿質(zhì)量濃度明顯下降,并且感官上明顯感覺味道淡。因此料液比選擇1∶40(g∶mL)比較適宜。2.4交試驗(yàn)結(jié)果與分析根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,浸提液的稀釋倍數(shù)均為30倍,每個因素選擇較好的3個水平進(jìn)行正交試驗(yàn),正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表7,方差分析見表8。由表7中的k值可以看出,蓮心堿的最佳超聲波提取工藝為A從表8可以看出,A、B、C的P值依次為0.632、0.309、0.001,且C的顯著值P<0.05,因此得出影響蓮心堿提取率的主次順序是C>B>A,并且因素C對蓮心堿提取率影響顯著。2.5蓮子茶的最佳風(fēng)味實(shí)驗(yàn)2.5.1白砂糖添加量的確定白砂糖能增加甜味,促進(jìn)食欲,因此需要添加適量的白砂糖。不同白砂糖添加量對產(chǎn)品色澤和風(fēng)味的影響見表9。由表9可知,白砂糖添加量為1%時,蓮子心飲料顏色不變,蓮心苦味和甜味各占一半,蓮子心飲料感官得分88分;白砂糖添加量為2%時,蓮子心飲料感官得分95分;白砂糖添加量>3%時,蓮子心飲料感官得分下降,甜味很重。綜上所述,白砂糖添加量2%較適宜。2.5.2脫苦劑的用量蓮子心中含產(chǎn)生苦味的物質(zhì)生物堿和黃酮,致使蓮心飲料具有苦味。為了減輕或去除蓮子心的苦澀味,β-環(huán)狀糊精和麥芽糊精由表10可知,β-環(huán)狀糊精作為脫苦劑在蓮子心飲料中,不僅包埋了蓮子心的苦味,還會同時包埋其他成分的味道,失去了飲料原有的清香。從感官得分也可以看出,β環(huán)狀糊精的使用大大影響了連心飲料的氣味和口感,所以β-環(huán)狀糊精不適宜作為本飲料的脫苦劑。再用麥芽糊精作為脫苦劑進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果見表11。由表11可知,麥芽糊精作為脫苦劑,不僅沒有包埋其他成分的味道,而且對蓮心苦味有抑制作用。它能與蓮子心中苦味物質(zhì)形成包接復(fù)合物,從而將蓮子心飲料的苦味脫去。并且麥芽糊精易容于水、黏度大、吸濕性低、甜度低,可改善飲料風(fēng)味和口感。從感官得分來看,其用量為0.15%時連心飲料的風(fēng)味最佳,故最佳麥芽糊精添加量為0.15%。2.5.3檸檬酸添加量由表12可知,蓮心飲料在不添加檸檬酸時呈清香微苦澀味,蓮心飲料感官得分88分,加入0.005%的檸檬酸時感官得分85分;添加量為0.010%時,味道較好,感官得分93分;當(dāng)再增加檸檬酸的添加量時,蓮心飲料變感官得分只有80分。綜上所述,在蓮心飲料中添加0.010%的檸檬酸為宜。綜上所述,蓮子心飲料最佳風(fēng)味配方為白砂糖2%,麥芽糊精0.15%,檸檬酸0.010%。2.6質(zhì)量狀況指標(biāo)的測量2.6.1口感熱明顯色澤:紅棕色,均勻一致,透明。滋味和氣味:滋味、氣味純正,無異味,具有蓮心、薄荷、菊花等特有的混合香氣,口感清涼爽口。組織狀態(tài):清澈透明,無懸浮物和雜質(zhì)。2.6.2物理和化學(xué)指標(biāo)可溶性固形物含量為6.2%,總糖含量9%,pH值為4.9。2.6.3微生物指數(shù)經(jīng)測定該產(chǎn)品中菌落總數(shù)60CFU/mL,大腸桿菌<3MPN/100mL,故該產(chǎn)品符合國家相關(guān)衛(wèi)生指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。3超聲波法提取蓮心堿正交試驗(yàn)本研究對蓮心堿提取的傳統(tǒng)水浸法和超聲波法進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)在相同的料液比條件下,超聲波提取的蓮心堿含量高于傳統(tǒng)方法提取的蓮心堿含量。通過正交試驗(yàn)確定了超聲波法提取蓮心堿的的最佳工藝條件為:溫度50℃,時間10min,料液比1∶30(g∶mL)。最后,以感官評分為評價指標(biāo),確定了蓮心飲料風(fēng)味配方為白砂糖2%,麥芽糊精0.15%,檸檬酸0.01%