超声清洗器在合保鲜液应用解析的使用

黄芩(Scutellaria baicalensis)通常以干燥根入药，系 中医常用大宗药材。地处秦岭山区的陕西省商洛市是 黄芩道地种植基地，所产黄芩品质良、产量高、市场前 景广阔，被誉为“五大商药”之一。总黄酮是黄芩中 一类重要的生物活性物质，含有芦丁、黄芩素、黄芩苷、 汉黄芩素、汉黄芩苷等40余种黄酮类物质，具有抗肿 瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化等功效。汉黄芩素的传统 提取方法有水蒸汽蒸馏法、溶剂回流法、有机溶剂萃取 法、煎煮法等，提取率高且时间短的新型提取方法有超 声辅助法、微波辅助法、酶水解法等。

（1）实验材料：黄芩根（2017年9月23日采于商洛 市商州区黄芩种植基地），新鲜草莓（2018年4月26日 采于商洛市商州区张村草莓种植基地）。

（2）试剂：汉黄芩素标准品（批号111627-201805， 购自西安晶博生物科技公司），无水乙醇（分析纯），壳 聚糖（脱乙酰度≥85），柠檬酸（食品级），葡萄糖，胰蛋 白胨，琼脂，蒸馏水，无菌水。

（3）供试菌种：枯草芽孢杆菌，金黄色葡萄球菌，大 肠埃希氏菌（商洛学院微生物实验室提供）。

紫外可见分光光度计（755B，上海 精密科学仪器有限公司），电子分析天平（SI-234，北京赛多利斯仪器有限公司），电热鼓风干燥箱（DHG9030A10，上海齐欣科学仪器有限公司），高速万能粉 碎机（FW200A，北京科伟永兴仪器有限公司），高速离 心机（TG16-WS，长沙湘智仪器有限公司），超声波清 洗器（KQ5200DE，昆山市超声仪器有限公司），生化培 养箱（LRH-70F，上海齐欣科学仪器有限公司），手提式 不锈钢压力蒸气灭菌器（SYQ-DSX-280B，上海申安医疗器械厂有限公司），洁净工作台（SW-CJ-1F，苏净集 团苏州安泰空气技术有限公司），数显 pH 测试仪 （pHS-25，上海始恒仪器有限公司）。

冲洗黄芩根部，去其皮及须根，80℃ 杀青20 min，60℃烘干48 h至恒重，粉碎过40目筛，密 封保存于广口瓶内备用。

准确称取汉黄芩素标品 5 mg于100 mL容量瓶中，以60%乙醇定容，震荡均匀 得到 0.05 mg/mL 汉黄芩素标准溶液。分别量取 1.0、 2.0、3.0、4.0、5.0 mL 汉黄芩素标品溶液于 10 mL 容量 瓶中，用 60%乙醇定容，震荡均匀。

准确称取1 g黄芩粉末，按比例加 入一定体积分数的乙醇溶液，放入超声波清洗机中，控 制时间、温度等并选择一定的超声功率进行提取。在 转速 4000 r/min、时间 5 min 条件下离心获取上清液。 取适量提取液定容，平行实验3次，测汉黄芩素吸光度 值，计算提取率。 1.2.4 汉黄芩素测定 量取 0.1 mL 提取液于 10 mL 的容量瓶中，60%乙醇定容，混匀。空白对照为60%的乙 醇，于275 nm处测其吸光度。由标准曲线所得回归方 程计算提取液中汉黄芩素的浓度，依式(2)计算汉黄芩 素提取率。

Y = C × n × V M × 10-3 × 100% …………………… (2)

式中，Y 为汉黄芩素提取率(%)，C 为汉黄芩素浓度 (mg/mL)，n为稀释倍数，V为稀释液体积(mL)，M为黄 芩粉末质量(g)。

如图2所 示，提取率呈先增大后减小的趋势，提取率最高时料液 比为1:15~1:25。料液比主要影响传质推动力，增加溶剂 用量能提高传质推动力，但大量的溶剂会影响提取体系 的传质和传热，不利于提取，且提高了成本和溶剂回收 难度 。因此，选择1:20为较佳的提取料液比。

3 结论

本研究采用响应面法优化超声辅助乙醇浸提商洛 黄芩汉黄芩素，将提取液用于抑菌实验，并将提取液与 壳聚糖、柠檬酸复配对草莓进行保藏，得到以下结论：

（1）单因素实验得到的提取工艺参数为乙醇体积分数60%、料液比1:20、超声提取温度60℃、超声提取时间 50 min、超声功率 140 W。

（2）响应面实验优化确定的 提取工艺参数，在固定超声提取温度60℃、超声提取 时间50 min条件下，料液比1:20、乙醇体积分数60%， 超声功率140 W，黄芩汉黄芩素提取率0.526%。对提 取率影响的顺序为超声功率＞乙醇体积分数＞料液 比。

（3）抑菌实验表明，汉黄芩素对枯草芽孢杆菌抑制 效果最强，最低抑菌浓度最低为0.5 mg/mL；其次为金 黄色葡萄球菌，最低抑菌浓度为2.0 mg/mL；最后是大 肠埃希氏菌，最低抑菌浓度为 4.0 mg/mL。

（4）草莓保 藏实验表明，新鲜草莓经汉黄芩素复合保鲜液处理后， 感官评价、pH 值、菌落总数等指标均比空白对照组 好。0.2%复合保鲜液可以保藏新鲜草莓3天，0.4%的 复合保鲜液能够有效保藏新鲜草莓5天。实验模拟新 鲜草莓极易腐败变质的温度和湿度，日常保藏条件优 于实验条件，因此可预测保藏时间将会更长。

（1）本研究通过响应面法得到的商洛黄芩中汉黄 芩素的优化提取工艺实验参数，将为当地黄芩汉黄芩 素提取提供技术参考。

（2）本研究采用超声辅助乙醇浸提黄芩中汉黄芩 素，为了使提取成分溶于溶剂乙醇，充分利用了超声波 产生的空化效应、机械作用和热效应。抑菌实验表 明黄芩汉黄芩素提取物对3种供试菌均有一定的抑制 效果，结果与其他相似中药提取物及黄芩其他部位抑 菌研究结论基本一致，将为黄芩有效抑菌成分用于 食品防腐保鲜提供技术依据。

（3）本研究是在实验室条件下所取得的有关黄芩 汉黄芩素提取的工艺参数，只是对于商洛黄芩的汉黄 芩素粗提液进行初步抑菌实验及用于草莓保藏实验， 对汉黄芩素分离纯化的工艺等有待进一步研究。