紫苏叶挥发油提取工艺的研究

紫苏叶挥发油提取工艺的研究第31卷第4期延边大学农学2009年12月JournalofAgriculturalScienceYanbianUniversityVo1.3lNO.4Dec.2009紫苏叶挥发油提取工艺的研究杨咏洁,权伍荣(延边大学农学院,吉林龙井133400)摘要:以紫苏叶为原料,对其挥发油的提取工艺进行研究,通过单因素试验和正交试验设计考察不同因素对紫苏叶挥发油提取率的影响.结果表明,最优提取工艺条件为:料水比1:4o,浸提温度6O,浸提时间6Omin,蒸馏时间120min,提取率0.368%.关键词:紫苏叶;挥发油;提取;正交试验中图分类号:R284.2,$567.21文献标识码:A文章编号:1004-7999(2009)04-0266-05紫苏学名PerillafrutescensL.,别名赤苏,白苏,苏叶等,为唇形科紫苏属1年生草本植物,原产于中国,泰国等国家,在我国大部分地区均有野生或零星栽培.紫苏不但是药食两用植物,而且是重要的经济作物.因其特有的活性物质及营养成分,成为一种备受世界关注的多用途植物,在营养保健,工业用油,香料工业,食品防腐,调味剂开发,蜜源生产等方面,都有较高的开发利用的价值1.紫苏茎叶挥发油含量丰富,其中不饱和脂肪酸含量高达91.999/6,尤其是亚麻酸高达67.989/63.俄罗斯,日本,韩国,美国,加拿大等国对紫苏属植物进行了大量的商业性栽种,开发出了食用油,药品淹渍品,化妆品等几十种紫苏产品5.我国对紫苏的研究主要集中在栽培技术,化学成分分析,药用途径及药用价值等方面6州,对紫苏的开发利用研究尚未展开.本试验以紫苏叶为原料,采用水蒸气蒸馏法对紫苏叶中挥发油的提取工艺进行了研究,以便为其工业化生产及综合开发利用提供技术支持.1材料与方法1.1材料紫苏叶(购于吉林省龙井市市场);石油醚(沈阳市华东试剂厂);无水硫酸钠(国营北京永定化工厂);蒸馏水(实验室自制)等.1.2仪器挥发油测定器(实验室自制);101型电热鼓风干燥箱(中国天津泰斯特仪器有限公司);HH一6数显恒温水浴锅(常州市华普达教学仪器有限公司);FA一1104型电子天平(上海精科天平厂);电炉子(北京市永光明医疗仪器厂).1.3方法1)工艺流程紫苏叶一粉碎一一筛分一干燥一一称量一一浸泡一蒸馏一萃取一干燥一过滤一蒸发一称重.收稿日期:20090701作者简介:杨咏洁(1978),女,吉林松原人.延边大学农学院讲师.硕士第4期杨咏洁,等:紫苏叶挥发油提取工艺的研究2672)步骤将新鲜的紫苏叶洗净,阴干,经粉碎机粉碎得紫苏粉,用2O40目的筛网筛即得紫苏粉.取干燥密封的紫苏粉5g,置烧瓶中,加适量水和玻璃珠数粒,恒温浸泡一定时间后振摇混合,连接挥发油测定器与回流冷凝管.参照中国药典中挥发油测定法进行测定,公式如下:紫苏叶挥发油提取率一鹄萋菱1ooG3)方案分别采用不同的料水比,浸提温度,浸提时间,蒸馏时间对紫苏叶中挥发油进行提取,进行单因素试验.在单因素试验基础上,按L(3)进行正交试验,确定最佳提取工艺条件.2结果与分析2.1浸提温度的选择准确称取紫苏粉5g,其它条件相同,分别考察浸提温度为3O,40,50,60和7O时对紫苏叶挥发油提取率的影响.由图1可知,紫苏叶挥发油提取率随浸提温度的升高而增加,当浸提温度为5O时,紫苏叶挥发油提取率最大;当浸提温度超过50时,挥发油提取率开始缓慢下降.原因能是温度升高而导致挥发油损失,故选择4O,50和6O作为正交试验的3个水平,进一步确定最佳浸提温度.专毛静:一0=鞋三王图1Fig.1浸提洁&度/cExtractiOntemperature弓芝三静薹亏曩!譬呈主不同浸提温度对紫苏叶挥发油提取率的影响图2不同浸提时间对紫苏叶挥发油提取的影响EffectofextractiontemperatureonextractingrateofvolatileoilofPerillaleavesFig.2EffectofextractiontimeonextractingrateofvolatileoilfromPerillaleaves2.2浸提时间的选择准确称取紫苏粉5g,其它条件相同,分别考察浸提时间为3O,45,60,75和90min时对紫苏叶挥发油提取率的影响.由图2可知,紫苏叶挥发油的提取率随浸提时间的延长而增加,当浸提时间为75rain时,紫苏叶挥发油提取率最大;当浸提时间超过75rain时,可能由于溶出的杂质过多导致挥发油提取率趋于下降,故选择6O,75和90rain作为正交试验的3个水平,进一步确定最佳浸提时间.268延边大学农学第3l卷2.3料液比的选择准确称取紫苏粉5g,其它条件相同,分别考察料液比为1:25,1:30,1:35,1:4O和1:45时对紫苏叶挥发油提取率的影响.由图3可知,紫苏叶挥发油的提取率随料液比比值的增大而逐渐增加,当料液比超过1:4O后,紫苏叶挥发油得率增加趋势不明显.从经济方面考虑,故选择料液比为1:35,1:4O和1:45作为正交试验的3个水平,进一步确定最佳料液比.篓言三置嫩专图3不同料液比对紫苏叶挥发油提取率的影响Fig.3Theeffectofsolid-liquidratioonextractingrateofVolatileOilfromPerillaleaves图4不同的蒸馏时间对紫苏叶挥发油提取率的影响Fig.4TheeffectofdistillationtimeonextractingrateofVolatileOilfromPerillaleaves2.4蒸馏时间的选择准确称取紫苏粉5g,其它条件相同,分别考察蒸馏时间为4o,60,8O,100和120rain时对紫苏叶挥发油提取率的影响.由图4可知,紫苏叶挥发油的提取率随蒸馏时间的延长而增加,当蒸馏时间超过100rain后,挥发油得率增加的幅度不大.从经济和效益方面考虑,故选择8O,100和120rain作为正交试验的3个水平,进一步确定最佳蒸馏时间.2.5正交试验结果以浸提温度,浸提时间,料液比,蒸馏时间为试验因素,以挥发油得率为考察指标,按L.(3)正交表进行正交试验(表1,2).表1因素水平表Table1Factorsandlevels(,min)第4期杨咏洁,等:紫苏叶挥发油提取工艺的研究269112l31425262738393K10.880K20.875K31.004k10.293k20.292k30.335R0.043较优水平SuperiorlevelA3因素主次FactorprimaryandsecondaryD>C:>A>B0.244%0.323%0.313%0.3540.255%0.2660.3340.3420.328由表2极差分析可知,4个因素对紫苏叶挥发油提取率的影响大小为D>C>A>B,即蒸馏时间>料液比>浸提温度>浸提时间.挥发油提取工艺的最佳组合为A.BiCD.,即浸泡温度6O,浸泡时间60min,蒸馏时间120min,料液比1:40.在上述条件下进行验证性试验,结果挥发油提取率为0.368%,高于正交试验中的最佳组合,因此确定提取紫苏叶中挥发油的最佳工艺为AsBCzDs.3结论水蒸气蒸馏法提取紫苏叶挥发油的最佳工艺条件为:浸提温度6O,浸提时间6Omin,料液比1:40,蒸馏时间120min,紫苏叶挥发油最高提取率达0.3689/5.参考文献:Eli王玉萍,杨峻山,赵杨景,等.紫苏类中药化学和药理的研究概况EJ.中国药学杂志,2003,38(4):250252.E2陈娟,郭凤根.紫苏研究的现状与展望J.中国农学通报,2003,19(3):lO5一lO7.E3陶国琴.2a一亚麻酸的保健功效及应用J.食品科学,2000,21(12):14O一143.4姚大地,于海洪.紫苏开发利用的理论研究_J.吉林林学院,1999,15(1):2528.5张卫明,石雪萍.紫苏全草营养成分测定广Jj.食品研究与开发,2009,30(2):132134.6刘月秀,张卫明.紫苏属植物的研究与利用J.中国野生植物资源,1996(3):2427.ET张卫明,刘月秀,王红.紫苏叶的成分分析与利用初探J.中国野生植物资源,1998,17(2):3233.8赵淑平,朱兆仪,冯秀,等.紫苏与白苏不同化学型挥发油成分的研究J.天然产物研究与开发,1993,5(3):820.739686O000鸵OOlOOOO2524511000鲳O1O00OO2O7lO29000吣%OOOOOOO270延边大学农学第31卷:9:秦晓霜,康笑枫,林春华,等.紫苏挥发油化学成分分析Lr-J1.广东农业科学,2006(6):3637.1o卢隆杰.紫苏高产高效栽培技术r-J7j.农业实用科技,2006(10)1618.ResearchonextractiontechnologyofvolatileoilofPerillaleavesYANGYongjie,QUANWurong(AgriculturalCollegeofYanbianUniversity,LongJingJilin133400,China)Abstract:ExtractiontechnologyofvolatileoilofPerillaleavesasrawmaterialswasstudied.TheinfluenceofmanyfactorsontheextractionyieldofvolatileoilfromPerillaleaveswerealsoinvestigatedthroughsinglefactorandorthogonalexperimentaldesign.TheresuhsshowedthattheoptimumconditionsofextractingvolatileoilofPerilla1eaveswereasfollowing:solidliquidratio1:40,immersiontemperature6O,immersiontime60min,distillationtime120min.ExtractionyieldofVolatileoilwas0.368underthecondition.Keywords:perillaleaves;volatileoil;extraction;orthogonalexperimentm,m,MIll,m,mlm,.1l,l,ll,.1,l,lmm,llm,m,-l,llm,上接第246页E7周繇.长白山东北刺人参的资源调查及其开发利用J.特产研究,2002(3):4446.8张庆武,贾世昌,曹长青,等.东北刺人参仿生栽培试验口.特产研究,1992(2):2O一21.9柳丽,王荣生,钱淑文,等.刺人参引种试栽观察广J.中药材,1989,12(10):1112.ElO刘继生,林长春.层积处理对东北刺人参种胚后熟的影响J.延边大学农学,2007,29(3):157159.11余远煜.苗木指标的提取及聚类分级法Fq.热带林业科技,1984(3):18-26.StudyofvesselseedlingsgradationofannualOplopanaxelatusZHOUJingquan,CHENShuhua,HEYanzhi.,LIUDi.,LIUJisheng.(1.ForestIndustrialLimitedLiabilityCompanyofJilin;2.ForestIvestigationPlanCourtyardofJilin:ChangchunJilin130022,China;3.AgriculturalCollegeofYanbianUniversity,LongJingJilin133400,China)Abstract:TheseedlinggradehasbeenstudiedandthefactorsarediameterofrootbasicandlengthofrootbyKMeansCluster.TheresultsshowedthatNo.Iisthediameterrootbasic0.38em,rootlength23.67cm;No.IIis0.75cmdiameterrootbasicS0.83cm,l5.10cmroot1ength23.67cm;theNo.IIIisdiameterrootbasic<0.75cm,rootlength<15.10cm.Onstream,theseedlingofdiameterrootbasic>O.75cmandthelengthofroot>15.0cmisgoodforforestation.Keywords:Oplopana:relatus;vesselseedlings;seedlinggradation;KMeanscluster