红车轴草为豆科多年生草本植物,又名红三叶,红花苜蓿,红菽草,红荷兰翘摇,金雀菜,三叶草等,属车轴草属。红车轴草原产于小亚西亚和西南欧,在欧洲各国及俄罗斯、澳大利亚、新西兰、美国等国海洋性气候地区广泛栽培。红车轴草在我国新疆、吉林、云贵高原、湖北鄂西山地都有野生,另外我国江淮流域、华南、西南等地均有栽培,是我国长江流域以南地区优良的豆科牧草。
工业生产上采用乙醇作为提取剂,可避免有毒、有害物质的残留。本研究通过对提取工艺中乙醇浓度、温度、料液比、提取时间、提取次数等影响红车轴草异黄酮提取率的因素进行单因素实验及正交实验,确定工艺参数。
乙醇的溶解性好,穿透细胞能力强。由图1可知,随着乙醇浓度的增加,提取率亦随之增大,当乙醇浓度达到70%时,异黄酮类化合物溶解度大,提取率高;而后,乙醇浓度再增加,异黄酮类化合物溶解度减小,同时一些醇溶性杂质、色素、亲脂性强的成分溶出量增加,这些成分与异黄酮类化合物竞争同乙醇-水分子结合,从而导致异黄酮化合物的提取率下降。
在其它条件相同的前提下,增加提取次数可以提高异黄酮提取率,但提高幅度不大,当离心萃取机级数达到4级时已基本将红车轴草异黄酮提取完全,考虑到在工业化条件下,增加提取次数不但增加溶剂消耗,而且造成能源浪费,并且给后序浓缩带来困难,因此一般离心萃取机级数1~3次即可。
随着提取温度的升高,异黄酮提取率亦随之升高,当温度达到70℃时,提取率高,而当温度再升高时提取率反而降低。这是因为温度升高,分子运动速度加快,渗透、扩散、溶解速度加快,同时,高温可以引起细胞膜结构的变化,使异黄酮类化合物由红车轴草的外层细胞转移到溶剂中,因此,随着提取温度的升高异黄酮提取率升高;但是,过高温度可能引起异黄酮类化合物结构被氧化破坏导致其提取率降低,而且温度过高杂质的溶出量增加。