金刺梨 (Rosa kweichonensis var.sterilis) 是贵州特有植物[1], 又名无籽刺梨。金刺梨具有早结果、早丰产的特性, 具有较强的适应性, 抗病虫性强, 农业栽培技术容易掌握, 是一种极有发展前途的果树, 也是一种观花观果花卉和较好的绿篱植物[2]。
维生素C具有预防感冒、抗氧化、促进胶原蛋白形成、减少低密度脂蛋白及甘油三酯含量、增加高密度脂蛋白含量、增加好胆固醇含量, 促进胆固醇代谢、降低胆固醇合成的速率、预防脂质氧化等多种生理功能。有研究发现, 缫丝花属植物富含维生素C, 金刺梨为缫丝花近缘种, 所以金刺梨应该也含有丰富的维生素C, 然而有关报道较少, 仅在报纸有零星报道。笔者以贵州产金刺梨为原料, 研究其维生素C的测定方法, 为金刺梨资源的开发利用提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 材料
试材:供试金刺梨材料采自贵州省安顺市西秀区罗仙村。抗坏血酸标准品购自上海生工股份有限公司;二硝基苯肼、浓硫酸、草酸、硫脲、活性炭均为分析纯。
试验仪器:UV5300PC紫外可见分光光度计, PRACTUM124-1CN电子天平, BPH-9052电热恒温培养箱。
1.2 方法
1.2.1 样品制备
将在4℃冰箱贮存的金刺梨鲜果去萼、果柄及皮刺, 用水洗净, 置阴凉通风处风干30 min, 再准确称取50 g鲜果置于搅拌器内, 在避光的环境下加入50 m L纯净水并快速碾磨成匀浆, 备用。
1.2.2 标准曲线的制作和样品的测定
准确吸取抗坏血酸溶液, 分别置于250 m L容量瓶中, 用1%硫脲溶液定容, 配置成浓度分别为2, 3, 4, 5, 6, 7μg/m L的抗坏血酸标准液, 然后准确吸取抗坏血酸标准液5.0 m L, 添加2%2, 4-二硝基苯肼溶液0.5 m L (空白管不加) , 置于37℃电热恒温箱中3 h后取出放入冰水浴中, 最后样品管和空白管分别缓慢滴入85%硫酸溶液5.0 m L, 震荡室温冷却30 min后以空白调零点测其吸光度[3]。标准曲线为y=0.0002x+0.004 (R2=0.9903) 。
称取50 g鲜果置于搅拌器内, 在避光的环境下加入50 m L 2%草酸溶液快速碾磨成匀浆。取匀浆30 g, 用1%草酸溶液稀释至60 m L, 摇匀, 并用纱布过滤。取滤液5.0 m L按照标准曲线的试剂添加顺序依次加入, 最后测其吸光度, 然后带入标准曲线方程计算出维生素C的浓度。
1.2.3 工艺优化
维生素C易氧化, 因此维生素C提取过程中需加草酸溶液保护, 温度和提取时间也直接影响结果的测定, 所以本研究选用草酸浓度、温度以及提取时间3个因素, 每因素选3个水平, 选用L9 (34) 正交表安排试验[4], 方案见表1。
2 结果与分析
2.1 正交试验结果
按正交试验方案进行试验, 每组试验重复3次, 结果取平均值, 试验结果见表2。
由方差分析可知 (表3) , 提取温度和提取时间对金刺梨维生素C提取的影响达到极显著水平, 草酸浓度的影响不显著。
由极差分析可知 (表4) , 综合考虑金刺梨维生素C提取过程中加入的草酸浓度、提取温度和提取时间对最终提取的维生素C含量的影响, 本试验得出的最佳工艺组合为:A2B1C1, 即加入的草酸浓度为4%、提取温度为0℃、提取时间为10 min时所提取的金刺梨维生素C含量最高。
2.2 验证性试验结果
根据正交试验得到的最适提取工艺, 当加入的草酸浓度为4%、温度为0℃、提取时间为10 min时提取的金刺梨维生素C含量为14.83 mg/g, 高于正交试验中的各组结果, 表明采用最佳工艺提取效果较好。
3 讨论
维生素C具有很强的还原性, 金刺梨在制浆过程中很容易被氧化, 而草酸有抑制抗坏血酸氧化酶的作用, 在提取过程中加入草酸溶液可以起到延缓维生素C氧化的作用, 但本研究结果表明, 加入的草酸浓度对维生素C提取的影响不显著, 这可能的原因是维生素C在空气中极易被氧化, 尤其是在碱性条件下更快, 而在酸性介质中, 它受空气氧化的速度稍慢, 较为稳定, 2%的草酸溶液提供的酸性环境已经可以起到很好的保护作用, 所以再增加草酸浓度对维生素C稳定性的增加已经不明显了。未来可以考察下不加草酸和加入更多量草酸对维生素C稳定性的影响。
维生素C遇光会分解, 王劲等研究指出, 鲜橙汁在冷藏避光条件下储存维生素C保存率最高[5]。为了达到最好的提取效果, 本研究提取过程均采取了避光环境下进行试验处理, 保证了维生素C提取的效率与试验结果的可靠性。郭启庆等研究指出, 蓝靛果维生素C对热不稳定[6], 因此试验开始之前将温度作为其中一个因素。本研究试验结果, 温度是影响结果的第二因素, 且提取过程中温度越高提取的维生素C含量越低, 符合维生素C对热不稳定的规律。
摘要：采用2, 4-二硝基苯肼法测定金刺梨果实维生素C的含量, 通过正交试验优选得到维生素C含量高的提取条件。结果表明, 最适提取工艺为:采用4%浓度的草酸、温度0℃、提取时间10 min。
关键词：金刺梨,维生素C,提取工艺,正交试验
参考文献
[1] 刘松, 赵德刚.无籽刺梨 (Rosa kweichonensis var.sterilis) 研究进展[J].山地农业生物学报, 2014 (1) :76-80.
[2] 邹天才.贵州省植物园建园与发展40年[M].贵阳:贵州科技出版社, 2004.
[3] 孙艳丽.2, 4-二硝基苯肼法测定维C银翘片中维生素C的含量[J].广东化工, 2013 (13) :200-201.
[4] 李光, 余霜.应用正交设计优化甘薯叶绿原酸提取工艺研究[J].北方园艺, 2014 (11) :119-121.
[5] 王劲, 吴春香, 姚凰.短期不同储存条件橙汁中维生素C含量变化[A].//上海:上海市预防医学会第二届学术年会论文汇编[C].2006:45-48.
[6] 郭庆启, 张娜, 王硕, 等.蓝靛果汁维生素C热降解动力学的研究[J].食品工业科技, 2011 (10) :8-11.