王 倩,張鵬超,余倩莎,廖傳榮,彭國平
(1.湖南農業(yè)大學生物科學技術學院,湖南 長沙 410128;
2.道地藥用植物規(guī)范化栽培與綜合開發(fā)湖南省工程實驗室,湖南 長沙 410128)
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鮮龍牙百合淀粉的提取工藝研究
王倩1,2,張鵬超1,2,余倩莎1,2,廖傳榮1,2,彭國平1,2
(1.湖南農業(yè)大學生物科學技術學院,湖南 長沙 410128;
2.道地藥用植物規(guī)范化栽培與綜合開發(fā)湖南省工程實驗室,湖南 長沙 410128)
摘要:分別采用醇沉水洗法和水提沉淀法提取鮮龍牙百合淀粉,以淀粉提取率為指標,考察了料液比、沉淀時間和乙醇濃度等因素對提取效果的影響。確定了醇沉水洗法提取鮮龍牙百合淀粉的最佳條件為:沉淀時間12 h、乙醇濃度60%、料液比2∶10(g∶mL);水提沉淀法提取鮮龍牙百合淀粉的最佳條件為:沉淀時間90 min、料液比2∶8(g∶mL)。其中水提沉淀法淀粉提取率相對較高。
關鍵詞:龍牙百合;淀粉;提取
在品種眾多的百合中,具有食用價值的主要有宜興百合、龍牙百合(Longyalillium)、蘭州百合、川百合等[1]。其中龍牙百合的食用價值最高。龍牙百合是隆回縣及其周邊地區(qū)的傳統(tǒng)產品,其地下鱗莖個頭大、片長、肉厚、心實、色澤白、味道美、營養(yǎng)豐富、藥效明顯,且富含淀粉、蛋白質、脂肪以及人體所需的各種維生素和礦物質等。龍牙百合淀粉是百合深加工的重要產品,是高品質的食用淀粉,市場價值高,既可以單獨食用,也可以添加到各種食物中制成多種高檔食品,同時也是藥用淀粉的重要原料[2]。以龍牙百合鱗莖為原料,采用科學的方法提取其淀粉,對于龍牙百合的綜合開發(fā)具有重要意義[3]。
目前,關于鮮龍牙百合淀粉提取工藝的研究報道較少。作者分別采用醇沉水洗法和水提沉淀法提取鮮龍牙百合淀粉,優(yōu)化鮮龍牙百合淀粉的提取工藝,擬為龍牙百合的綜合開發(fā)利用提供參考。
1實驗
1.1材料、試劑與儀器
鮮龍牙百合。
無水乙醇(分析純);蒸餾水。
DHG-9140A型電熱鼓風干燥箱,中儀國科(北京)科技有限公司;FA2104N型電子天平,上海菁海儀器有限公司;KQ3200E型超聲波清洗器,昆山超聲儀器有限公司。
1.2方法
1.2.1材料處理
從沙床中取出鮮龍牙百合,去除部分染病的百合鱗片后洗凈平攤開,待其表面水珠瀝干,備用。
取75個100mL錐形瓶,置于超聲波清洗器中在80 ℃下清洗20min,洗凈后取出瀝干水分,備用。
1.2.2醇沉水洗法[4-5]提取龍牙百合淀粉
(1)乙醇濃度的影響
稱取20g洗凈的鮮龍牙百合,分別加入60mL濃度為50%、60%、70%、80%、90%的乙醇溶液,充分研磨至無塊狀百合鱗片后用4層紗布過濾,收集濾液,室溫下靜置24h,棄去上層液,將沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,按式(1)計算淀粉提取率:
(1)
(2)料液比的影響[6]
稱取20 g洗凈的鮮龍牙百合,分別加入40 mL、60 mL、80 mL、100 mL、120 mL濃度為80%的乙醇溶液,充分研磨至無塊狀百合鱗片后用4層紗布過濾,收集濾液,室溫下靜置24 h,棄去上層液,將沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,按式(1)計算淀粉提取率。
(3)沉淀時間的影響[7]
稱取300 g洗凈的鮮龍牙百合,按2∶6(g∶mL,下同)的料液比加入濃度為80%的乙醇溶液,充分研磨至無塊狀百合鱗片后用4層紗布過濾,收集濾液,充分攪拌均勻后用量筒平均分裝于15個錐形瓶中,邊量取邊攪拌以防止淀粉沉淀。再將上述錐形瓶分為5組,充分搖勻后同時開始計時,5組錐形瓶分別于室溫下靜置3 h、6 h、9 h、12 h、15 h后,棄去上層液,將沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,記錄所得淀粉質量。
1.2.3水提沉淀法[4-5]提取龍牙百合淀粉
(1)料液比的影響[6]
稱取20 g洗凈的鮮龍牙百合,分別加入40 mL、60 mL、80 mL、100 mL、120 mL蒸餾水研磨至無塊狀百合鱗片后用4層紗布過濾,收集濾液,室溫下靜置24 h后,棄去上層液,將沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,按式(1)計算淀粉提取率。
(2)沉淀時間的影響[7]
稱取300 g洗凈的鮮龍牙百合,按2∶6的料液比加入蒸餾水,充分研磨至無塊狀百合鱗片后用4層紗布過濾,收集濾液,充分攪拌均勻后用量筒平均分裝于15個錐形瓶中,邊量取邊攪拌以防止淀粉沉淀。再將上述錐形瓶分為5組,充分搖勻后同時開始計時,5組錐形瓶分別于室溫下靜置30 min、60 min、90 min、120 min、150 min后,棄去上層液,將沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,記錄所得淀粉質量。
2結果與討論
2.1醇沉水洗法的實驗結果
2.1.1乙醇濃度對淀粉提取率的影響(圖1)
圖1 乙醇濃度對淀粉提取率的影響
由圖1可知,當乙醇濃度過低時,淀粉提取率較低;當乙醇濃度增大到60%時,淀粉提取率升高;之后隨著乙醇濃度的增大,淀粉提取率基本保持不變。故確定醇沉水洗法最佳乙醇濃度為60%。
2.1.2料液比對淀粉提取率的影響(圖2)
圖2 料液比對淀粉提取率的影響
由圖2可知,當乙醇溶液用量較少時,淀粉提取率較低,原因可能是淀粉未完全提取出來;當料液比為2∶10時,淀粉提取率達到最高;之后隨著乙醇溶液用量的增加,淀粉提取率呈下降趨勢。結合成本考慮,確定醇沉水洗法最佳料液比為2∶10。
2.1.3沉淀時間對淀粉提取量的影響(圖3)
圖3 沉淀時間對淀粉提取量的影響
由圖3可知,當沉淀時間為3 h時,由于淀粉沉淀不完全,淀粉質量較少;隨著沉淀時間的延長,淀粉質量逐漸增加;當沉淀時間為12 h時,淀粉質量達到最大;之后隨著沉淀時間的延長,淀粉質量略有減少。故確定醇沉水洗法最佳沉淀時間為12 h。
2.2水提沉淀法的實驗結果
2.2.1料液比對淀粉提取率的影響(圖4)
圖4 料液比對淀粉提取率的影響
由圖4 可知,當蒸餾水用量較少時,淀粉提取率較低,原因可能是淀粉未完全提取出來;當料液比為2∶8時,淀粉提取率達到最高;之后隨著蒸餾水用量的增加,淀粉提取率呈下降趨勢。結合成本考慮,確定水提沉淀法最佳料液比為2∶8。
2.2.2沉淀時間對淀粉提取量的影響(圖5)
由圖5可知,在沉淀時間為30 min時,由于淀粉沉淀不完全,淀粉質量較少;當沉淀時間為90 min時,淀粉質量達到最大;之后隨著沉淀時間的延長,淀粉質量基本保持不變。故確定水提沉淀法最佳沉淀時間為90 min。
圖5 沉淀時間對淀粉提取量的影響
2.3討論
提取鮮龍牙百合淀粉時,料液比和沉淀時間對淀粉提取率的影響較大,淀粉提取率隨料液比的增大呈先增大后減小的趨勢,隨沉淀時間的延長呈先增大后平穩(wěn)的趨勢,因此,工業(yè)生產中應選取最佳料液比和沉淀時間,以節(jié)約成本和提高效率;若采用醇沉水洗法提取鮮龍牙百合淀粉,則乙醇濃度對淀粉提取率的影響較大,最佳乙醇濃度需要通過實驗確定。相比較而言,水提沉淀法的淀粉提取率高于醇沉水洗法。
3結論
分別采用醇沉水洗法和水提沉淀法提取鮮龍牙百合淀粉,以淀粉提取率為指標,考察了料液比、沉淀時間和乙醇濃度等因素對提取效果的影響。確定了醇沉水洗法提取鮮龍牙百合淀粉的最佳條件為:沉淀時間12 h、乙醇濃度60%、料液比2∶10(g∶mL);水提沉淀法提取鮮龍牙百合淀粉的最佳條件為:沉淀時間90 min、料液比2∶8(g∶mL)。其中水提沉淀法的淀粉提取率相對較高。
參考文獻:
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Extraction of Strach from Fresh Longya Lillium
WANG Qian1,2,ZHANG Peng-chao1,2,YU Qian-sha1,2,LIAO Chuan-rong1,2,PENG Guo-ping1,2
(1.CollegeofBioscienceandBiotechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;2.HunanEngineeringLaboratoryforGoodAgriculturePracticeandComprehensiveDevelopmentofFamous-RegionMedicinalPlants,Changsha410128,China)
Abstract:Starchs were extracted from fresh Longya lillium by alcohol precipitation water washing method or water extract precipitation method.Using the extraction rate of starch as an index,the effects of solid-liquid ratio,precipitation time and ethanol concentration on extraction efficiency were investigated.Results showed that,the optimal extraction conditions of alcohol precipitation water washing method were as follows:precipitation time of 12 h,ethanol concentration of 60%,solid-liquid ratio of 2∶10(g∶mL),and the optimal extraction conditions of water extract precipitation method were as follows:precipitation time of 90 min,solid-liquid ratio of 2∶8(g∶mL).The extraction rate of starch for the water extract precipitation method was relatively higher than that of the alcohol precipitation water washing method.
Keywords:Longya lillium;starch;extraction
中圖分類號:TS 234
文獻標識碼:A
文章編號:1672-5425(2016)03-0033-03
作者簡介:王倩,女,貴州貴陽人,研究方向:藥食兩用中藥活性成分提取,E-mail:18711057409@163.com;通訊作者:彭國平,博士,副教授,E-mail:pgphh@163.com。
收稿日期:2015-09-24
基金項目:湖南省教育廳項目[湘教廳(2013)223號168],湖南農業(yè)大學生物科學技術學院“大學生創(chuàng)新性研究項目”(生科院[2014]12號),2015年大學生科技創(chuàng)新基金項目(湘農團字[2015]505),湖南農業(yè)大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目(XCX1508)