论文部分内容阅读
摘要[目的]优化超声辅助酶法提取黑胡椒中胡椒碱的工艺。[方法] 利用响应曲面法对黑胡椒中胡椒碱的超声辅助酶法提取工艺进行优化，考察酶量、缓冲液pH、超声时间和酶解温度对胡椒碱提取率的影响，并结合BoxBehnken试验设计原理对各因素的显著性及交互作用进行分析优化。[结果]试验表明，超声辅助酶法提取黑胡椒中胡椒碱的最佳工艺参数为：酶量12.6 mg，pH 4.31，酶解温度41 ℃，超声时间50 min，此条件下胡椒碱提取率可达5.624%。[结论] 该优化工艺可提高胡椒碱提取率，更好地开发利用胡椒资源。
关键词胡椒碱；超声；酶法；响应曲面法
中图分类号S509.9文献标识码A文章编号0517-6611（2015）06-281-04
胡椒（Piper nigrum L），始载于唐朝苏恭的《唐木草》，又名白川、浮椒，是胡椒科胡椒属常绿藤本植物[1-2]。原产于印度，被称为“热带香料之王”，西汉时期传入我国（《后汉书·天丝传》），如今已成为我国海南的特色产业[3]。根据果实的成熟程度胡椒有黑白之分，黑胡椒粒大饱满、气味浓烈、色黑皮皱，手感质地较白胡椒略轻，但气味更为辛辣[4]。随着2003年卫生部批准胡椒油树脂、胡椒油为食品添加剂新品种[5]，胡椒碱作为胡椒中主要的生物活性物质，倍受关注，近年来成为保健产品开发的新资源。胡椒碱具有抗炎[6]、抑菌[7]、抗氧化[8]、降血脂[9]等活性，对抑郁症[10]、心肌缺血[11]、白癜风等色素脱失性皮肤病[12]有一定的疗效，更有潜力被开发为新的抗癌药物[13-14]。
目前，胡椒碱的提取方法主要有酸水提取法[15]、有机溶剂浸提法（回流法和索氏提取法）[16]、超声波辅助法[17]、超临界流体萃取法[18-19]和微波减压蒸馏法[20-21]等。由于胡椒碱难溶于水，故酸水提取法提取率低；与传统的有机溶剂萃取法相比，超临界流体萃取具有快速、高效、样品用量少、几乎无溶剂残留及操作条件温和的特点，但该法设备投资大，技术要求高；微波辅助法简单可靠，对于胡椒碱的提取还有待进一步深入系统化；而超声法是目前仪器辅助萃取中最为常用的方法，时间短、效率高，且溶剂用量少[22]。近年来，采用超声辅助酶法提取植物中活性成分的研究已有些许成效，国内外对胡椒碱的提取研究也不少，但采用超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺研究尚未报道。笔者通过研究超声辅助酶法提取黑胡椒中胡椒碱的影响因素，采用响应面分析法优化工艺条件，从而提高胡椒碱提取率，更好地开发胡椒资源。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料与试剂。黑胡椒购于海南儋州市；纤维素酶（30 U/mg），上海蓝季科技发展有限公司；磷酸氢二钠、柠檬酸，天津市科密欧化学试剂有限公司；胡椒碱标准品（98%），天津一方科技有限公司；无水乙醇（分析纯），上海苏懿化学试剂有限公司。
1.1.2主要仪器设备。数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；RE52AA旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；SHZⅢ循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械有限公司；紫外分光光度计，上海欣茂仪器有限公司；KQ200KDE型高功率数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司。
1.2试验方法
1.2.1样品前处理[23]。称取适量黑胡椒置于50 ℃烘箱中恒温干燥48 h，粉碎并过100目筛，得到黑胡椒粉备用。
1.2.2样品提取及其含量测定。准确称取3.000 g黑胡椒粉和一定量酶于250 ml锥形瓶中，加入一定pH的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液60 ml，置于恒温水浴锅中浸泡后超声，提取液抽滤，滤液旋转蒸发至干，加入适量无水乙醇溶解保存；滤渣烘干后于250 ml锥形瓶中，加入60 ml无水乙醇浸泡，暗处静置1 h，超声提取后抽滤，得到滤液，将2次滤液合并摇匀，即为胡椒碱提取液，于波长342 nm处测吸光度，代入标准曲线方程计算出胡椒碱含量，从而得到胡椒碱提取率。
超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺流程如图1。
1.2.3标准曲线的制备。准确称取15 mg胡椒碱标品，无图1超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺流程水乙醇定容至100 ml，分别取200、400、600、800、1 000、1 200、1 400 μl于25 ml容量瓶中，无水乙醇定容，得到浓度分别为1.2、2.4、3.6、4.8、6.0、7.2、8.4 mg/L的胡椒碱醇溶液，以无水乙醇作参比，于波长342 nm处测吸光度，绘制标准曲线，如图2所示。
图2胡椒碱吸光度标准曲线1.2.4单因素试验设计。对酶量、缓冲液pH、超声时间及酶解温度4个因素进行单因素试验，考察它们对提取胡椒碱的影响。
1.2.5响应面试验设计[24]。在单因素试验基础上，根据BoxBehnken中心组合设计原理，以胡椒碱提取率为响应值，设计酶量（A）、缓冲液pH（B）、酶解温度（C）3因素3水平响应面分析试验。各因素水平编码值见表1。
表1响应面分析因素及水平
水平因素酶量（A）∥mgpH（B）温度（C）∥℃-19335012440115545
2结果与分析
2.1单因素试验结果与分析
2.1.1酶量对胡椒碱得率的影响。准确称取3.000 g胡椒粉于250 ml锥形瓶中，分别加入3、6、9、12、15 mg纤维素酶，60 ml pH 6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液搅匀，置于40 ℃恒温水浴锅中浸泡后40 ℃下超声50 min，抽滤，滤液旋转蒸发至干，加入适量无水乙醇溶解并保存；滤渣烘干后于250 ml锥形瓶中，加入60 ml无水乙醇浸泡，暗处静置1 h，超声提取1 h后抽滤，得到滤液，将2次滤液合并摇匀，冷却后测吸光度，计算提取率，试验结果见图3。 图3酶量对胡椒碱提取率的影响由图3可以看出，纤维素酶的用量对胡椒碱提取有一定的影响，随着酶量的增加，胡椒碱的提取率呈明显上升趋势，当酶量增至12 mg时，胡椒碱提取率达到最大，再增加酶量，提取率显著降低。这可能是由于体系中底物浓度一定，酶浓度的增大，增加了酶与底物接触机会，同一时间内水解的分子数不断增加，致使更多成分分离出来，但是当酶浓度升高到一定程度，酶分子过于饱和，一部分酶将没有机会与底物结合，底物被水解的速度变慢，提取率就下降，因此试验确定酶量为12 mg。
2.1.2缓冲液pH对胡椒碱提取率的影响。在纤维素酶用量12 mg，超声时间50 min、酶解温度40 ℃的条件下进行提取，具体操作同“2.1.1”，考察磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液pH（3、4、5、6、7）对胡椒碱提取率的影响，试验结果见图4。
图4缓冲液pH对胡椒碱提取率的影响由图4可以看出，随着缓冲液pH的增大，胡椒碱提取率迅速增加，在pH 4时达到最大，此后增大pH，胡椒碱提取率逐渐降低。这可能是由于过高或者过低的pH会影响酶蛋白构象，使酶部分变性或失活，从而影响酶活力。pH为4时处于最适酸度，酶活性和催化效果最高，提取效果达到最佳，因此试验选取最适pH为4。
43卷6期刘 笑等超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺优化2.1.3超声时间对胡椒碱提取率的影响。在纤维素酶用量12 mg，缓冲液pH 4、酶解温度40 ℃的条件下进行提取，具体操作同“2.1.1”，考察超声时间（20、35、50、65、80 min）对胡椒碱提取率的影响，试验结果见图5。
图5超声时间对胡椒碱提取率的影响由图5可以看出，随着温度的升高，胡椒碱提取率也随之增加，当超声时间延长至50 min时，提取率最高，此后趋于平缓，甚至略有减少。这可能是由于长时间超声提取会导致胡椒碱中某些不稳定的成分氧化分解，从而造成提取率的下降，且考虑到生产周期，试验确定超声时间为50 min。
2.1.4酶解温度对胡椒碱提取率的影响。在纤维素酶用量12 mg，缓冲液pH 4、超声时间50 min的条件下进行提取，具体操作同“2.1.1”，考察酶解温度（30、35、40、45、50 ℃）对胡椒碱提取率的影响，试验结果见图6。
图6酶解温度对胡椒碱提取率的影响由图6可以看出，胡椒碱提取率随着酶解温度的升高而增大，温度达到40 ℃后，继续升高温度，并不能明显提高胡椒碱提取率。这可能是因为随着温度的升高，酶活性增加，反应速度加快，但超过最适温度后，酶蛋白开始变性，酶的活性受到破坏甚至失活，影响到胡椒碱的提取。故该试验选择40 ℃为最佳提取时间。
2.2响应面试验结果与分析
2.2.1胡椒油树脂提取工艺优化试验设计与结果。根据单因素试验结果，采用BoxBehnken中心组合试验设计原理，选取酶量（A）、缓冲液pH（B）和酶解温度（C）为试验因素，以胡椒碱提取率为响应值，超声时间50 min，进行3因素3水平响应面优化试验。响应面试验设计及结果见表2。
由此可以看出，该模型P=0.000 2<0.01，高度显著，失拟误差P=0.065 9>0.05，不显著，说明该模型有效。一次项A、B、C均达到高度显著水平；3个因素交互项都不显著；二次项A2、B2高度显著，C2显著。由3个影响因素的F值大小可知，3个因素对胡椒碱提取率影响大小的排序为：酶量 > 缓冲液pH > 酶解温度。同时，决定系数R2=0.989 591，表明该方程拟合程度较好，试验误差较小，可以用来分析和预测黑胡椒中胡椒碱提取率的变化。
2.2.3响应面分析与工艺优化。根据上述结果绘制模型方程的响应曲面和等高线图，各因素的交互作用见图7。由图7可知，酶量对胡椒碱提取率的影响最为显著，其次是缓冲液pH，3个因素之间交互作用都不显著。图7各因素交互作用的响应曲面和等高线由响应面软件分析可知，在酶量12.59 mg，pH 4.31，酶解温度40.91 ℃的条件下，胡椒碱提取率最大，可达5.718 39%。为了验证响应面法的可行性，并考虑到实际操作，在酶量12.6 mg，pH 4.31，酶解温度41 ℃，超声时间50 min 的条件下进行3次验证试验，得到提取率的平均值为5624%，与理论值5.718 39%较接近，可见该模型准确可靠，利用该模型在实践中进行预测是可行的。
3结论
超声辅助酶法提取黑胡椒中胡椒碱，并采用响应面法对其工艺进行优化。单因素试验和响应面优化结果表明，影响胡椒碱提取率的工艺因素按主次顺序排列：酶量>缓冲液pH>酶解温度；超声辅助酶法提取胡椒碱的最佳工艺参数为酶量12.6 mg，pH 4.31，酶解温度41 ℃，超声时间50 min，此条件下胡椒碱的提取率为5.624%，可为胡椒的深加工提供一些理论依据。
参考文献
[1] 刘杰，杨春亮，章程辉，等.胡椒碱的功能及萃取工艺研究进展[J].农产品加工，2009（2）：48-51.
[2] 余传隆，黄泰康，丁志遵，等.中药辞海·第二卷[M].北京：中国医药科技出版社，1993：1317-1320.
[3] 李明.我国胡椒初加工的现状与分析[J].广西热带农业，2004（1）：37-39.
[4] 张贵君，纪俊元，刘琦，等.常用中药鉴定大全[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1995：572-574.
[5] 童汉清，吴景雄，李田，等.胡椒油的抗氧化性研究[J].中国调味品，2008（10）：52-55.
[6] BAI Y F，XU H.Protective action of piperine against experimental gastric ulcer[J].Acta Pharmacologica Sinica，2000，21（4）：357-359. [7] 陈文学，胡月英，张伟敏，等.白胡椒抑菌活性物质提取工艺优化[J].食品科学，2010，31（12）：11-15.
[8] 刘笑，包振伟，顾林，等.胡椒油树脂抗氧化性及抑菌性研究[J].安徽农业科学，2014，42（9）：2731-2734.
[9] 包兰兰，金桩，博·格日勒图.胡椒碱降血脂作用的实验研究[J].中国民族医药杂志，2004（1）：22-23.
[10] 崔广智，金树梅.胡椒碱抗抑郁作用研究[J].辽宁中医药大学学报，2010，12（7）：42-43.
[11] 于腾飞，刘屏，王东晓，等.胡椒碱对过氧化氢损伤大鼠心肌线粒体的保护作用及机制研究[J].解放军药学学报，2008，24（1）：7-9.
[12] 马慧军，朱文元，王大光，等.中药单体胡椒碱促进表皮黑素细胞黑素合成的实验研究[J].临床皮肤科杂志，2005，34（1）：14-16.
[13] WANG Q Q，LAI L H，FU Q H，et al.Piperine suppresses tumor growth and metastasis in vitro and in vivo in a 4T1 murine breast cancer model[J].Acta Pharmacologica Sinica，2012，33：523-530.
[14] SUNILA E S，KUTTAN G.Immunomodulatory and antitumor activity of Piper longum Linn.and piperine[J].Journal of Ethno Pharmacology，2004，90（2/3）：339-346.
[15] NIRANJAN KANAKII，MANSI DAVE，HARISH PADH，et al.A rapid method for isolation of piperine from the fruits of Piper nigrum Linn[J].J Nat Med，2008，62：281-283.
[16] 柳中，李银聪.索氏法提取白胡椒油树脂的工艺研究[J].食品与发酵科技，2011，47（1）：65-67，70.
[17] 方杰，赵庆军，孟旭.超声提取白胡椒油树脂的工艺研究[J].中国食品添加剂，2008（4）：57-59，63.
关键词胡椒碱；超声；酶法；响应曲面法
中图分类号S509.9文献标识码A文章编号0517-6611（2015）06-281-04
胡椒（Piper nigrum L），始载于唐朝苏恭的《唐木草》，又名白川、浮椒，是胡椒科胡椒属常绿藤本植物[1-2]。原产于印度，被称为“热带香料之王”，西汉时期传入我国（《后汉书·天丝传》），如今已成为我国海南的特色产业[3]。根据果实的成熟程度胡椒有黑白之分，黑胡椒粒大饱满、气味浓烈、色黑皮皱，手感质地较白胡椒略轻，但气味更为辛辣[4]。随着2003年卫生部批准胡椒油树脂、胡椒油为食品添加剂新品种[5]，胡椒碱作为胡椒中主要的生物活性物质，倍受关注，近年来成为保健产品开发的新资源。胡椒碱具有抗炎[6]、抑菌[7]、抗氧化[8]、降血脂[9]等活性，对抑郁症[10]、心肌缺血[11]、白癜风等色素脱失性皮肤病[12]有一定的疗效，更有潜力被开发为新的抗癌药物[13-14]。
目前，胡椒碱的提取方法主要有酸水提取法[15]、有机溶剂浸提法（回流法和索氏提取法）[16]、超声波辅助法[17]、超临界流体萃取法[18-19]和微波减压蒸馏法[20-21]等。由于胡椒碱难溶于水，故酸水提取法提取率低；与传统的有机溶剂萃取法相比，超临界流体萃取具有快速、高效、样品用量少、几乎无溶剂残留及操作条件温和的特点，但该法设备投资大，技术要求高；微波辅助法简单可靠，对于胡椒碱的提取还有待进一步深入系统化；而超声法是目前仪器辅助萃取中最为常用的方法，时间短、效率高，且溶剂用量少[22]。近年来，采用超声辅助酶法提取植物中活性成分的研究已有些许成效，国内外对胡椒碱的提取研究也不少，但采用超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺研究尚未报道。笔者通过研究超声辅助酶法提取黑胡椒中胡椒碱的影响因素，采用响应面分析法优化工艺条件，从而提高胡椒碱提取率，更好地开发胡椒资源。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料与试剂。黑胡椒购于海南儋州市；纤维素酶（30 U/mg），上海蓝季科技发展有限公司；磷酸氢二钠、柠檬酸，天津市科密欧化学试剂有限公司；胡椒碱标准品（98%），天津一方科技有限公司；无水乙醇（分析纯），上海苏懿化学试剂有限公司。
1.1.2主要仪器设备。数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；RE52AA旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；SHZⅢ循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械有限公司；紫外分光光度计，上海欣茂仪器有限公司；KQ200KDE型高功率数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司。
1.2试验方法
1.2.1样品前处理[23]。称取适量黑胡椒置于50 ℃烘箱中恒温干燥48 h，粉碎并过100目筛，得到黑胡椒粉备用。
1.2.2样品提取及其含量测定。准确称取3.000 g黑胡椒粉和一定量酶于250 ml锥形瓶中，加入一定pH的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液60 ml，置于恒温水浴锅中浸泡后超声，提取液抽滤，滤液旋转蒸发至干，加入适量无水乙醇溶解保存；滤渣烘干后于250 ml锥形瓶中，加入60 ml无水乙醇浸泡，暗处静置1 h，超声提取后抽滤，得到滤液，将2次滤液合并摇匀，即为胡椒碱提取液，于波长342 nm处测吸光度，代入标准曲线方程计算出胡椒碱含量，从而得到胡椒碱提取率。
超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺流程如图1。
1.2.3标准曲线的制备。准确称取15 mg胡椒碱标品，无图1超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺流程水乙醇定容至100 ml，分别取200、400、600、800、1 000、1 200、1 400 μl于25 ml容量瓶中，无水乙醇定容，得到浓度分别为1.2、2.4、3.6、4.8、6.0、7.2、8.4 mg/L的胡椒碱醇溶液，以无水乙醇作参比，于波长342 nm处测吸光度，绘制标准曲线，如图2所示。
图2胡椒碱吸光度标准曲线1.2.4单因素试验设计。对酶量、缓冲液pH、超声时间及酶解温度4个因素进行单因素试验，考察它们对提取胡椒碱的影响。
1.2.5响应面试验设计[24]。在单因素试验基础上，根据BoxBehnken中心组合设计原理，以胡椒碱提取率为响应值，设计酶量（A）、缓冲液pH（B）、酶解温度（C）3因素3水平响应面分析试验。各因素水平编码值见表1。
表1响应面分析因素及水平
水平因素酶量（A）∥mgpH（B）温度（C）∥℃-19335012440115545
2结果与分析
2.1单因素试验结果与分析
2.1.1酶量对胡椒碱得率的影响。准确称取3.000 g胡椒粉于250 ml锥形瓶中，分别加入3、6、9、12、15 mg纤维素酶，60 ml pH 6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液搅匀，置于40 ℃恒温水浴锅中浸泡后40 ℃下超声50 min，抽滤，滤液旋转蒸发至干，加入适量无水乙醇溶解并保存；滤渣烘干后于250 ml锥形瓶中，加入60 ml无水乙醇浸泡，暗处静置1 h，超声提取1 h后抽滤，得到滤液，将2次滤液合并摇匀，冷却后测吸光度，计算提取率，试验结果见图3。 图3酶量对胡椒碱提取率的影响由图3可以看出，纤维素酶的用量对胡椒碱提取有一定的影响，随着酶量的增加，胡椒碱的提取率呈明显上升趋势，当酶量增至12 mg时，胡椒碱提取率达到最大，再增加酶量，提取率显著降低。这可能是由于体系中底物浓度一定，酶浓度的增大，增加了酶与底物接触机会，同一时间内水解的分子数不断增加，致使更多成分分离出来，但是当酶浓度升高到一定程度，酶分子过于饱和，一部分酶将没有机会与底物结合，底物被水解的速度变慢，提取率就下降，因此试验确定酶量为12 mg。
2.1.2缓冲液pH对胡椒碱提取率的影响。在纤维素酶用量12 mg，超声时间50 min、酶解温度40 ℃的条件下进行提取，具体操作同“2.1.1”，考察磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液pH（3、4、5、6、7）对胡椒碱提取率的影响，试验结果见图4。
图4缓冲液pH对胡椒碱提取率的影响由图4可以看出，随着缓冲液pH的增大，胡椒碱提取率迅速增加，在pH 4时达到最大，此后增大pH，胡椒碱提取率逐渐降低。这可能是由于过高或者过低的pH会影响酶蛋白构象，使酶部分变性或失活，从而影响酶活力。pH为4时处于最适酸度，酶活性和催化效果最高，提取效果达到最佳，因此试验选取最适pH为4。
43卷6期刘 笑等超声辅助酶法提取胡椒碱的工艺优化2.1.3超声时间对胡椒碱提取率的影响。在纤维素酶用量12 mg，缓冲液pH 4、酶解温度40 ℃的条件下进行提取，具体操作同“2.1.1”，考察超声时间（20、35、50、65、80 min）对胡椒碱提取率的影响，试验结果见图5。
图5超声时间对胡椒碱提取率的影响由图5可以看出，随着温度的升高，胡椒碱提取率也随之增加，当超声时间延长至50 min时，提取率最高，此后趋于平缓，甚至略有减少。这可能是由于长时间超声提取会导致胡椒碱中某些不稳定的成分氧化分解，从而造成提取率的下降，且考虑到生产周期，试验确定超声时间为50 min。
2.1.4酶解温度对胡椒碱提取率的影响。在纤维素酶用量12 mg，缓冲液pH 4、超声时间50 min的条件下进行提取，具体操作同“2.1.1”，考察酶解温度（30、35、40、45、50 ℃）对胡椒碱提取率的影响，试验结果见图6。
图6酶解温度对胡椒碱提取率的影响由图6可以看出，胡椒碱提取率随着酶解温度的升高而增大，温度达到40 ℃后，继续升高温度，并不能明显提高胡椒碱提取率。这可能是因为随着温度的升高，酶活性增加，反应速度加快，但超过最适温度后，酶蛋白开始变性，酶的活性受到破坏甚至失活，影响到胡椒碱的提取。故该试验选择40 ℃为最佳提取时间。
2.2响应面试验结果与分析
2.2.1胡椒油树脂提取工艺优化试验设计与结果。根据单因素试验结果，采用BoxBehnken中心组合试验设计原理，选取酶量（A）、缓冲液pH（B）和酶解温度（C）为试验因素，以胡椒碱提取率为响应值，超声时间50 min，进行3因素3水平响应面优化试验。响应面试验设计及结果见表2。
由此可以看出，该模型P=0.000 2<0.01，高度显著，失拟误差P=0.065 9>0.05，不显著，说明该模型有效。一次项A、B、C均达到高度显著水平；3个因素交互项都不显著；二次项A2、B2高度显著，C2显著。由3个影响因素的F值大小可知，3个因素对胡椒碱提取率影响大小的排序为：酶量 > 缓冲液pH > 酶解温度。同时，决定系数R2=0.989 591，表明该方程拟合程度较好，试验误差较小，可以用来分析和预测黑胡椒中胡椒碱提取率的变化。
2.2.3响应面分析与工艺优化。根据上述结果绘制模型方程的响应曲面和等高线图，各因素的交互作用见图7。由图7可知，酶量对胡椒碱提取率的影响最为显著，其次是缓冲液pH，3个因素之间交互作用都不显著。图7各因素交互作用的响应曲面和等高线由响应面软件分析可知，在酶量12.59 mg，pH 4.31，酶解温度40.91 ℃的条件下，胡椒碱提取率最大，可达5.718 39%。为了验证响应面法的可行性，并考虑到实际操作，在酶量12.6 mg，pH 4.31，酶解温度41 ℃，超声时间50 min 的条件下进行3次验证试验，得到提取率的平均值为5624%，与理论值5.718 39%较接近，可见该模型准确可靠，利用该模型在实践中进行预测是可行的。
3结论
超声辅助酶法提取黑胡椒中胡椒碱，并采用响应面法对其工艺进行优化。单因素试验和响应面优化结果表明，影响胡椒碱提取率的工艺因素按主次顺序排列：酶量>缓冲液pH>酶解温度；超声辅助酶法提取胡椒碱的最佳工艺参数为酶量12.6 mg，pH 4.31，酶解温度41 ℃，超声时间50 min，此条件下胡椒碱的提取率为5.624%，可为胡椒的深加工提供一些理论依据。
参考文献
[1] 刘杰，杨春亮，章程辉，等.胡椒碱的功能及萃取工艺研究进展[J].农产品加工，2009（2）：48-51.
[2] 余传隆，黄泰康，丁志遵，等.中药辞海·第二卷[M].北京：中国医药科技出版社，1993：1317-1320.
[3] 李明.我国胡椒初加工的现状与分析[J].广西热带农业，2004（1）：37-39.
[4] 张贵君，纪俊元，刘琦，等.常用中药鉴定大全[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1995：572-574.
[5] 童汉清，吴景雄，李田，等.胡椒油的抗氧化性研究[J].中国调味品，2008（10）：52-55.
[6] BAI Y F，XU H.Protective action of piperine against experimental gastric ulcer[J].Acta Pharmacologica Sinica，2000，21（4）：357-359. [7] 陈文学，胡月英，张伟敏，等.白胡椒抑菌活性物质提取工艺优化[J].食品科学，2010，31（12）：11-15.
[8] 刘笑，包振伟，顾林，等.胡椒油树脂抗氧化性及抑菌性研究[J].安徽农业科学，2014，42（9）：2731-2734.
[9] 包兰兰，金桩，博·格日勒图.胡椒碱降血脂作用的实验研究[J].中国民族医药杂志，2004（1）：22-23.
[10] 崔广智，金树梅.胡椒碱抗抑郁作用研究[J].辽宁中医药大学学报，2010，12（7）：42-43.
[11] 于腾飞，刘屏，王东晓，等.胡椒碱对过氧化氢损伤大鼠心肌线粒体的保护作用及机制研究[J].解放军药学学报，2008，24（1）：7-9.
[12] 马慧军，朱文元，王大光，等.中药单体胡椒碱促进表皮黑素细胞黑素合成的实验研究[J].临床皮肤科杂志，2005，34（1）：14-16.
[13] WANG Q Q，LAI L H，FU Q H，et al.Piperine suppresses tumor growth and metastasis in vitro and in vivo in a 4T1 murine breast cancer model[J].Acta Pharmacologica Sinica，2012，33：523-530.
[14] SUNILA E S，KUTTAN G.Immunomodulatory and antitumor activity of Piper longum Linn.and piperine[J].Journal of Ethno Pharmacology，2004，90（2/3）：339-346.
[15] NIRANJAN KANAKII，MANSI DAVE，HARISH PADH，et al.A rapid method for isolation of piperine from the fruits of Piper nigrum Linn[J].J Nat Med，2008，62：281-283.
[16] 柳中，李银聪.索氏法提取白胡椒油树脂的工艺研究[J].食品与发酵科技，2011，47（1）：65-67，70.
[17] 方杰，赵庆军，孟旭.超声提取白胡椒油树脂的工艺研究[J].中国食品添加剂，2008（4）：57-59，63.