張嚴磊 薛妍 劉妍如 宋中興 唐志書 王梅
【摘 要】 目的:以酸棗果肉為原料,研究超聲輔助法對酸棗果肉多糖提取得率的影響。方法:在單因素試驗基礎(chǔ)上采用正交實驗法研究溫度、料液比、超聲功率對酸棗多糖得率的影響,進一步優(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,超聲時間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達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間短、收率高。
【關(guān)鍵詞】 超聲輔助;提??;酸棗果肉;酸棗多糖
【中圖分類號】R284.2 【文獻標志碼】 A 【文章編號】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作廢棄物丟棄,而據(jù)文獻報道,酸棗的果肉中也富含多種活性成分,具有較高的營養(yǎng)價值[2]。
植物多糖是近年來中藥研究的熱點領(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體液免疫和細胞免疫的功能[4],另有報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間短、收率高等特點,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,并通過單因素和正交實驗優(yōu)化提取工藝,為酸棗資源的綜合開發(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); SHB-III循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)。
1.1.2 材料 新鮮酸棗采自陜西省澄城縣,去核,果肉干燥后粉碎過篩備用;所用試劑均為分析純。
1.2 實驗方法
1.2.1 提取工藝 取酸棗果肉適量,烘干,粉碎過篩,稱取酸棗果肉粉5g,加石油醚脫脂,95%乙醇脫色素,加入相應比例的純凈水(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倍體積無水乙醇,4℃靜置過夜,抽濾,濾渣醇洗,干燥稱重。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 ①時間對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)計正交試驗,考查溫度、料液比、超聲功率、超聲時間對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 正交實驗設(shè)計 根據(jù)單因素試驗結(jié)果設(shè)計正交實驗,正交實驗因素及水平見表1。
2 結(jié)果與分析
2.1 超聲時間對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間的延長一直增加,時間30min以前隨時間增加明顯,當時間超過30min 后,得率隨著時間的延長依然增加,但是增加不再明顯。因此選擇30min為試驗時間。
2.2 料液比對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。當料液比大于1∶25時,得率達到最大值,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為試驗的料液比。
2.3 溫度對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,當溫度低于60℃時,酸棗多糖的得率隨溫度升高變化不大,溫度超過60℃時酸棗多糖的得率隨著溫度的升高增加溫度很快,當溫度達到70℃時得率達到最大值,此后隨著溫度升高得率不再顯著增加。因此選擇70℃為試驗溫度。
2.4 超聲頻率對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,當超聲頻率達到70W時得率達到最大值。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為試驗頻率。
2.5 正交實驗 單因素實驗的基礎(chǔ)上,以提取溫度、料液比、超聲功率為因素設(shè)計正交實驗,實驗結(jié)果如下(見表2)。
正交實驗結(jié)果顯示,各條件影響酸棗多糖得率的主次順序為B>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17.92 %。
2.7 正交實驗最佳條件驗證 按最佳條件A3B2C3D3進行酸棗多糖超聲輔助提取的重復驗證實驗,結(jié)果顯示,最佳條件下酸棗多糖的提取得率可達18.81%;對比試驗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,超聲時間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達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間的同時提高提取效率,是酸棗多糖提取的一條高效途徑。
參考文獻
[1] 黃小娟,姜建國,林福蘭,等.酸棗仁多糖的提取及其鎮(zhèn)靜催眠作用的研究[J].現(xiàn)代食品科技,2006,22(2):37-39.
[2] 吳樹勛,李蘭芳,王洪占,等.酸棗的營養(yǎng)成分及營養(yǎng)實驗研究[J].河北醫(yī)藥,1990,12(1):31-31.
[3] 馬紅櫻,張德,胡春香,等.植物活性多糖的研究進展[J].西北師范大學學報:自然科學版,2004,40(3):112-117.
[4] 郎杏彩.酸棗仁、肉多糖增強小鼠免疫功能和抗放射性損傷的實驗研究[J].中國中藥雜志,1991,16(6):366.
[5] 郎杰,崔娜,張金良,等.酸棗果肉多糖的提取工藝和抗氧化研究[J].食品工業(yè)科技,2009,30(12):259-261.
[6] 張惠芳,周瑜珍,陳嘉璐,等.酸棗多糖對小鼠CCl4急性肝損傷的作用[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(9):33-37.
[7] 趙鵬,歐莉,張麗華,等.超聲輔助提取葛根多糖工藝研究[J].醫(yī)藥導報,2009,28(10):1338-1339.
[8] Cai-ping Zhu,Xi-chuan Zhi,Lin-qiang Li,et al.Response surface optimization of ultrasound-assisted polysaccharides extraction from pomegranate peel [J].Food Chemistry,2015,177:139-146.
(收稿日期:2015.03.23)