張嚴(yán)磊 薛妍 劉妍如 宋中興 唐志書(shū) 王梅
【摘 要】 目的:以酸棗果肉為原料,研究超聲輔助法對(duì)酸棗果肉多糖提取得率的影響。方法:在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用正交實(shí)驗(yàn)法研究溫度、料液比、超聲功率對(duì)酸棗多糖得率的影響,進(jìn)一步優(yōu)化超聲提取的工藝。結(jié)果:酸棗多糖的最佳提取工藝為:提取溫度80℃,料液比為1∶25,超聲功率80W,超聲時(shí)間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達(dá)18.81 %,產(chǎn)品為淡黃色粉末。結(jié)論:與傳統(tǒng)的水熱提取法相比,超聲輔助提取酸棗多糖時(shí)間短、收率高。
【關(guān)鍵詞】 超聲輔助;提取;酸棗果肉;酸棗多糖
【中圖分類(lèi)號(hào)】R284.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號(hào)】1007-8517(2015)13-0006-02
酸棗Ziyphus spinesu (Bunge)Hu.為屬李科的棗屬植物,主產(chǎn)于我國(guó)北方,在中南各省市也有分布。成熟酸棗的果仁(酸棗仁)是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥材,含有黃酮、皂苷、生物堿等多種活性成分,具有鎮(zhèn)靜催眠的功效[1]。目前,酸棗的利用主要以酸棗仁藥用為主,酸棗果肉則大多被當(dāng)作廢棄物丟棄,而據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,酸棗的果肉中也富含多種活性成分,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。
植物多糖是近年來(lái)中藥研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,生物活性也不斷被挖掘[3]。酸棗果肉多糖很早就被證明具有增強(qiáng)體液免疫和細(xì)胞免疫的功能[4],另有報(bào)道酸棗果肉多糖具有抗氧化的作用,可提高小鼠血中SOD和CAT水平,可降低血中MDA水平[5],酸棗果肉多糖對(duì)小鼠CCl4急性肝損傷具有明顯的治療作用[6],因此研究酸棗多糖的高效提取具有重要意義。
與傳統(tǒng)的水提法相比,超聲輔助提取法具有提取時(shí)間短、收率高等特點(diǎn),在多糖提取中被廣泛使用,是提取領(lǐng)域的新方法與新趨勢(shì)之一[7-8]。本文利用超聲輔助水熱法提取酸棗果肉中的酸棗多糖,并通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取工藝,為酸棗資源的綜合開(kāi)發(fā)和利用提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 儀器與材料
1.1.1 儀器 KQ-250DA超聲波清洗儀(上海昆山超聲儀表廠(chǎng)); SHB-III循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)。
1.1.2 材料 新鮮酸棗采自陜西省澄城縣,去核,果肉干燥后粉碎過(guò)篩備用;所用試劑均為分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 提取工藝 取酸棗果肉適量,烘干,粉碎過(guò)篩,稱(chēng)取酸棗果肉粉5g,加石油醚脫脂,95%乙醇脫色素,加入相應(yīng)比例的純凈水(一定的溫度和超聲頻率)提取30min,抽濾,濾液濃縮至原液的五分之一,加入4倍體積無(wú)水乙醇,4℃靜置過(guò)夜,抽濾,濾渣醇洗,干燥稱(chēng)重。酸棗多糖得率(%)=樣品中酸棗多糖質(zhì)量(g)/樣品質(zhì)量(g)×100%。
1.2.2 單因素試驗(yàn) ①時(shí)間對(duì)酸棗多糖得率的影響:各份酸棗粉分別超聲輔助提取10、20、30、40、50、60min,料液比1∶25,溫度50℃,超聲頻率50W。②料液比對(duì)酸棗多糖得率的影響:各份酸棗粉分別按料液比1∶10、1∶15, 1∶20、1∶25、1∶30加入純凈水,溫度50℃,超聲頻率50W。③溫度對(duì)酸棗多糖收率的影響:各份酸棗粉溫度分別為50、60、70、80、90℃,料液比1∶25,超聲頻率50W。④超聲頻率對(duì)酸棗多糖得率的影響:各份酸棗粉分別為超聲頻率40、50、60、70、80、100W,料液比1∶25,溫度50℃。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),考查溫度、料液比、超聲功率、超聲時(shí)間對(duì)酸棗多糖得率的影響,確定超聲輔助提取酸棗多糖的最佳工藝。
1.2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。
2 結(jié)果與分析
2.1 超聲時(shí)間對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖1可知,在料液比1∶25,溫度50℃,超聲頻率50W的條件下,酸棗多糖的得率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)一直增加,時(shí)間30min以前隨時(shí)間增加明顯,當(dāng)時(shí)間超過(guò)30min 后,得率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)依然增加,但是增加不再明顯。因此選擇30min為試驗(yàn)時(shí)間。
2.2 料液比對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖2可知,在溫度為50℃,超聲頻率為50W的條件下,料液比對(duì)酸棗多糖的得率影響較大,隨著料液比的增大,酸棗多糖的得率呈上升趨勢(shì)。當(dāng)料液比大于1∶25時(shí),得率達(dá)到最大值,此后隨著料液比的增大,多糖收率不再顯著增加。因此選擇1∶25為試驗(yàn)的料液比。
2.3 溫度對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖3可知,在料液比為1∶25,超聲頻率為50W的條件下,當(dāng)溫度低于60℃時(shí),酸棗多糖的得率隨溫度升高變化不大,溫度超過(guò)60℃時(shí)酸棗多糖的得率隨著溫度的升高增加溫度很快,當(dāng)溫度達(dá)到70℃時(shí)得率達(dá)到最大值,此后隨著溫度升高得率不再顯著增加。因此選擇70℃為試驗(yàn)溫度。
2.4 超聲頻率對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖4可知,在料液比為1∶25,溫度50℃的條件下,酸棗多糖的得率隨著超聲頻率的增加而增加,當(dāng)超聲頻率達(dá)到70W時(shí)得率達(dá)到最大值。此后,隨著超聲頻率的增大,得率不再顯著增加。因此選擇超聲頻率70W為試驗(yàn)頻率。
2.5 正交實(shí)驗(yàn) 單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以提取溫度、料液比、超聲功率為因素設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(見(jiàn)表2)。
正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,各條件影響酸棗多糖得率的主次順序?yàn)锽>D>C>A,最佳條件為A3B2C3D3,即溫度80℃,料液比為1∶25,超聲頻率80W的條件下提取40min,酸棗多糖的提取得率最高,可達(dá)17.92 %。
2.7 正交實(shí)驗(yàn)最佳條件驗(yàn)證 按最佳條件A3B2C3D3進(jìn)行酸棗多糖超聲輔助提取的重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,最佳條件下酸棗多糖的提取得率可達(dá)18.81%;對(duì)比試驗(yàn)則表明超聲輔助提取法的提取效率高于傳統(tǒng)的水熱提取法(表3)。
3 討論
研究結(jié)果顯示,酸棗多糖的最佳提取工藝為:提取溫度80℃,料液比為1∶25,超聲功率80W,超聲時(shí)間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達(dá)18.81 %。與傳統(tǒng)的水熱提取法相比,超聲輔助提取法能在大大縮短提取時(shí)間的同時(shí)提高提取效率,是酸棗多糖提取的一條高效途徑。
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(收稿日期:2015.03.23)