前言

　　猕猴桃，又称奇异果、中国醋粟，是猕猴桃属中多个栽培种水果的通称，其营养价值丰富，富含矿物质、VC，被誉为“果中之王”。其中含有各种各样的抗氧化剂，包括多酚类化合物和维生素，多酚类化合物例如花色苷、黄酮、黄烷醇以及单宁酸等。植物多酚具有较强的抗氧化性和清除自由基的能力。现代药理研究发现，植物多酚具有良好抑菌、抗肿瘤、降血糖和抗氧化等活性。

　　材料与方法

　　实验原料

　　猕猴桃(购于红光超市，产地苍溪)

　　实验试剂及仪器

　　福林-酚试剂(Folin-Ciocalteu)，无水碳酸钠，没食子酸等试剂均为分析纯。

　　DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱，ST-02A型多功能粉碎机，TB-214型电子天平，HH-S型数显恒温水浴锅 ，UV-2600型紫外可见分光光度计 ，MP17C-KE美的微波炉，SHZ-D(Ⅱ)循环水式真空泵。

　　实验方法

　　1 标准曲线的制作

　　总多酚类物质含量的测定采用福林-酚比色法(Folin-Ciocalteu)，标准曲线为y=0.0081x+0.0286，相关系数R2=0.9999。

　　2 猕猴桃总多酚的提取工艺

　　猕猴桃洗净→去皮→切分→打浆→定量→袋装→真空封口→-18℃保存→微波辅助提取总多酚→测定含量→响应面优化。

　　3 单因子实验设计

　　提取猕猴桃总多酚类物质时选取5个因素，即溶剂种类、溶剂浓度、提取时间、料液比以及微波功率。

　　4 Box-Behnken实验设计

　　通过单因素分析，乙醇浓度、提取时间、液料比这3个因素对溶剂提取总多酚类物质的含量影响较大，所以选这三个因素作为研究对象，并以多酚类物质的含量作为响应值设计Box-Behnken实验。实验辅助软件采用Design Expert。

　　结果与分析

　　1 提取溶剂的筛选。精确称取预处理后过的猕猴桃样品10.0克，分别用水、50%的甲醇、50%的乙醇、丙酮溶液作为溶剂，料液比为1：20，微波功率为400W，实验结果图1所示。

图1   溶剂对猕猴桃总多酚提取的影响

　　由图1可知，提取溶剂为乙醇时，猕猴桃总多酚提取率最高，甲醇次之，故选取乙醇作为提取溶剂。

　　2 提取溶剂浓度的筛选。精确称取预处理后的猕猴桃样品10.0g，改变乙醇浓度，料液比1：20、微波功率为400W的条件下进行提取，低浓度的低提取率和高浓度的高损失率的交互影响下，提取溶剂浓度为30%时，猕猴桃总多酚提取率最高。

　　3 微波功率对总多酚提取的影响。精确称取预处理后的猕猴桃样品10.0g，改变微波功率，料液比1：20加入30%的乙醇溶液进行提取，低功率的低提取率和高功率的高损失率的交互影响下，微波功率为中低火(400W)时，猕猴桃总多酚提取率最高。

　　4 提取时间对总多酚提取的影响。精确称取预处理后的猕猴桃样品10.0g，改变提取时间，料液比1：20，加入30%的乙醇溶液，在微波功率400W的条件下进行提取，提取时间为50s时，猕猴桃总多酚的提取率最高。

　　5 料液比(W:V)对总多酚提取的影响。精确称取预处理后的猕猴桃样品10.0g，改变料液比，加入30%的乙醇溶液，在微波功率400W的条件下提取50s，料液比为1:30时，猕猴桃总多酚提取率最高。

　　响应面法的结果

　　通过单因素实验结果得知：在选取的五个单因素结果中，乙醇浓度、提取时间和料液比对五倍子多酚的提取影响较大，所以选择这三个因素做Box-Behnken设计，同时以五倍子中多酚含量为响应值，设计及结果见表1。

表2   响应面分析方案及实验结果

　　利用Design Expert软件对上述结果进行分析，得回归模型方差分析，如下表：

　　经过拟合，得五倍子多酚含量(Y)对料液比(A)、乙醇浓度(B)、提取时间(C)的二次多项回归方程为:

　　总多酚含Y=277.23+2.04* A-2.78* B-6.89* C-8.35* AB-1.53* AC-13.50* BC-10.40* A2-9.68* B2-13.20* C2。

　　R2(决定系数)越接近1，说明此模型越能预测其响应值，本实验的R2 =0.9563，说明响应值的变化有95.63%来源于所选变量，该方程的拟合情况好。

　　1 料液比和乙醇浓度的交互作用。在提取时间一定及50s时，乙醇浓度与料液比对多酚含量相互交互的影响效应。等高线的形状反映了交互效应的强弱大小，圆形表示两因素交互作用不显著，而椭圆形或马鞍形则表示两因素交互作用显著。

　　2 料液比和时间的交互作用。在溶剂浓度一定时，料液比与时间对多酚含量相互交互的影响效应。等高线的形状反映了交互效应的强弱大小，圆形表示两因素交互作用不显著，而椭圆形或马鞍形则表示两因素交互作用显著。

　　3 乙醇浓度和时间的交互作用。在料液比一定时，乙醇浓度与时间对多酚含量相互交互的影响效应。等高线的形状反映了交互效应的强弱大小，圆形表示两因素交互作用不显著，而椭圆形或马鞍形则表示两因素交互作用显著。

　　4多酚提取的最优工艺验证实验

　　通过Design Expert优化提取条件得到理论的最佳提取条件和响应值为：乙醇浓度为31.2%、固液比为1：30.1、提取时间为48.7s，多酚含量为278.3ug/g。根据实验可操作性，选取提取条件如下，乙醇浓度为31%、料液比为1：30、提取时间为49s进行验证试验。

　　模型的验证：在乙醇浓度为31%提取时间为49s、料液比为1：30的条件下进行试验。得到试验结果为282.2±0.5ug/g，相对误差为1.4%，小于10%。证明响应面优化石榴皮多酚的提取工艺是可行的。

　　结论

　　本文在单因素实验的基础上，将响应面法应用于猕猴桃活性成分总多酚的提取。实验结果表明，乙醇浓度、提取时间、料液比的平方项和提取时间的平方项对猕猴桃总多酚的提取率影响显著，并且三者对于猕猴桃总多酚提取率的影响也不是简单的线性关系。

　　回归分析和验证实验结果表明，此方法合理可行。得到猕猴桃总多酚提取的最佳条件：乙醇浓度为31%、提取时间为49s、料液比为1：30、微波功率400W。

　　作者简介：张驰松(1982-)，男，四川南充人，成都市农林科学院工程师，硕士，主要从事特色农产品资源开发与利用研究工作。

　　作者单位：1.成都市农林科学院;2.西华大学食品与生物工程学院;3.四川广元市食为天农业有限公司