论文部分内容阅读
摘要:为探讨桃胶多糖提取率的影响因素,本实验利用微波辅助提取法,以桃胶多糖提取率为指标,通过对料液比、微波功率、微波处理时间进行单因素实验,并在此基础上进行正交实验。结果表明,影响桃胶多糖提取率的因素顺序为:微波功率>水料比>微波处理时间。桃胶多糖的最佳提取工艺为:水料比60∶1(ml/g)、微波功率为600W、微波处理时间14min,在此条件下,桃胶多糖的提取率为74.7%。
关键词:桃胶,多糖,微波提取
桃胶是树木在受创部位渗出的黏性液体,暴露于空气中经风干后形成玻璃状的透明物质,一般呈深褐色或淡黄色。桃胶是由复杂的多糖类成分所组成[1]。植物多糖是中草药的重要活性成分,并具有多种生物活性和保健功能[2],传统植物多糖提取多选择水提醇沉法,但桃胶胶质水溶后粘度较大,多糖难以扩散出来,传统方法提取的多糖提取率低。目前,对桃胶多糖提取还鲜见采用微波辅助提取的研究报道。故本实验利用微波辅助法提取桃胶多糖,在料液比、微波功率、微波处理时间三个单因素实验的基础上,通过正交实验确定桃胶多糖的最佳提取工艺条件,旨在为桃胶多糖的提取提供参考,也为进一步研究其生物学活性及产业化开发提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
桃胶 购于文山市三七市场;其余试剂均为国产分析纯。
UV—1200S 紫外可见分光光度计,上海翱艺仪器有限公司;YP2002 电子分析天平,上海佑科仪器仪表有限公司;R206B旋转蒸发器 上海申生科技有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 葡萄糖标准曲线的绘制[3]依据陈钧辉等《生物化学实验》制得葡萄糖标准曲线。其线性回归方程为y=0.0073x-0.0188,R2=0.9993。
1.2.2 桃胶多糖提取工艺流程 原桃胶→去杂→冷冻干燥→粉碎、过筛(80目)→准确称取5g →蒸馏水浸泡1h,微波提取两次→离心取上清液、滤渣重复浸提一次→离心取上清液、合并滤液→真空浓缩→脱蛋白(Sevage法)→醇沉→离心,得沉淀→真空干燥,研磨得桃胶多糖粉末→蒸馏水溶解定容至50mL。
1.2.3 桃胶多糖提取率的测定 从稀释的样品提取液中各取出1mL,置于10mL的试管中,依照上述方法处理,于波长490nm处测定吸光度。按照以下公式[4]计算桃胶粗多糖的提取率(%)。
桃胶粗多糖提取率(%)=C0VK×10-4/W×100
式中:C0-测量液多糖的浓度(μg/mL);V-粗提取液体积(m L);K-稀释倍数;W-原料干重(g)。
1.2.4 单因素实验
1.2.4.1 水料比的选择 称取桃胶8份,各5g,于500m L锥形瓶中。以蒸馏水为提取剂分别设置水料比20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1、70∶1(ml/g),置于60℃水浴锅中加热1h后,500W微波处理8min,提取两次,研究料液比对桃胶多糖提取率的影响。
1.2.4.2 微波功率的选择 称取桃胶5份,各5g,于500m L锥形瓶中。以蒸馏水为提取剂,水料比为50∶1,置于60℃水浴锅中加热1h后,微波处理8min,提取两次,研究不同微波功率200、300、400、500、600、700W对桃胶多糖提取率的影响。
1.2.4.3 微波处理时间的选择 称取桃胶5份,各5g,于500m L锥形瓶中。以蒸馏水为提取剂,水料比为50∶1,置于60℃水浴锅中加热1h后,微波功率为500W,研究微波处理时间6、8、10、12、14、16min对桃胶糖提取率的影响。
1.2.5 正交实验 为了确定料液比、微波功率、微波处理时间三个因素共同作用对桃胶多糖提取率的影响,在单因素实验的基础上,采用L9(33)正交表对以上三个因素进行正交实验。
2 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 料液比对桃胶多糖提取率的影响 在一定范围内,桃胶多糖提取率随着溶液量的增加而增加,当水料比达到60∶1(ml/g)时多糖提取率达到最大,为69.6%。当溶液量继续增加,多糖提取率反而下降。其原因可能是随着水料比的增加,浸提掖的量太大会影响后续的浓缩,综合考虑,水料比60∶1为佳。
2.1.2 微波功率对桃胶多糖提取率的影响 随着微波功率的增大,桃胶多糖提取率先上升后有所下降。当微波功率为600W时,桃胶多糖提取率达到最大为68.5%。其主要原因是微波功率过高产热会造成溶剂的挥发甚至暴沸,增加溶剂的损失,多糖的结构也可能被破坏[5],造成桃胶多糖提取率有下降的趋势。因此,选择微波功率为600W。
2.1.3 微波处理时间对桃胶多糖提取率的影响 随着微波处理时间的增加,桃胶细胞的结构破坏程度增大,因此多糖提取率提高[6];在12min以后,多糖提取率又有所下降。微波时间过长,导致多糖在微波过程中分解,纯度降低。因此综合考虑,微波处理时间为12min时最佳,桃胶多糖提取率达到最大为69.9%。
2.2 微波辅助法提取桃胶多糖的正交优化结果
以水料比(50:1、60:1、70:1ml/g)、微波功率(500、600、700W)、微波处理时间(10、12、14min)设计三因素三水平的正交实验,结果为:影响桃胶多糖提取率的几个因素顺序为:微波功率>水料比>微波处理时间。桃胶多糖的最佳提取工艺为水料比60∶1(ml/g)、微波功率为600W、微波处理时间14min。按照最佳提取工艺条件组合,重复三次,进行验证性实验,所得桃胶多糖的提取率分别为75.5%、74.9%、74.8%。故最佳提取工艺条件下,桃胶多糖提取率为74.7%。
3 结论
本实验采用微波辅助法提取桃胶中的多糖,以桃胶多糖提取率为指标,研究了料液比、微波功率、微波处理时间三个因素共同作用对桃胶多糖提取率的影响,并利用正交实验优化了桃胶多糖的最佳提取工艺条件。经过优化得到的桃胶多糖最佳提取条件为:水料比60∶1(ml/g)、微波功率为600W、微波处理时间14min,其中微波功率对桃胶多糖的提取率影响最大。在此最优提取条件下,桃胶多糖的提取率为74.7%。微波辅助提取法在提高桃胶多糖提取率、节省时间等方面体现出了明显的优势。旨在为桃胶多糖的提取方法提供参考,同时为进一步充分利用桃胶这种资源提供很好的理论依据。
参考文献:
[1]张卫明,肖正春,史劲松.中国植物胶资源开发研究与利用[M].南京:东南大学出版社,2008:107-110.
[2]陈旋,张翼,张剑波.植物多糖的研究进展[J].中国新药杂志,2007,16(13):1000-1005.
[3]陈钧辉,李俊,张太平,等.生物化学实验[M].科学出版社,2008,15.
[4]石奇,石异,杨晓慧,等.微波法提取大枣多糖的工艺研究[J].应用科技,2008,35(7):55-57.
[5]田成,程超.鴨跖草水溶性多糖的微波辅助提取[J].食品研究与开发,2007,28(8):98-100.
[6]王敏,赵倩.微波辅助提取双糖饮中多糖的工艺研究[J].中国药房,2007,18(36):2828-2829.
作者简介:
李蕾(1976.2),女,云南昭通人,讲师,硕士,主要从事食品加工与安全研究;文山学院化学与工程学院。
关键词:桃胶,多糖,微波提取
桃胶是树木在受创部位渗出的黏性液体,暴露于空气中经风干后形成玻璃状的透明物质,一般呈深褐色或淡黄色。桃胶是由复杂的多糖类成分所组成[1]。植物多糖是中草药的重要活性成分,并具有多种生物活性和保健功能[2],传统植物多糖提取多选择水提醇沉法,但桃胶胶质水溶后粘度较大,多糖难以扩散出来,传统方法提取的多糖提取率低。目前,对桃胶多糖提取还鲜见采用微波辅助提取的研究报道。故本实验利用微波辅助法提取桃胶多糖,在料液比、微波功率、微波处理时间三个单因素实验的基础上,通过正交实验确定桃胶多糖的最佳提取工艺条件,旨在为桃胶多糖的提取提供参考,也为进一步研究其生物学活性及产业化开发提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
桃胶 购于文山市三七市场;其余试剂均为国产分析纯。
UV—1200S 紫外可见分光光度计,上海翱艺仪器有限公司;YP2002 电子分析天平,上海佑科仪器仪表有限公司;R206B旋转蒸发器 上海申生科技有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 葡萄糖标准曲线的绘制[3]依据陈钧辉等《生物化学实验》制得葡萄糖标准曲线。其线性回归方程为y=0.0073x-0.0188,R2=0.9993。
1.2.2 桃胶多糖提取工艺流程 原桃胶→去杂→冷冻干燥→粉碎、过筛(80目)→准确称取5g →蒸馏水浸泡1h,微波提取两次→离心取上清液、滤渣重复浸提一次→离心取上清液、合并滤液→真空浓缩→脱蛋白(Sevage法)→醇沉→离心,得沉淀→真空干燥,研磨得桃胶多糖粉末→蒸馏水溶解定容至50mL。
1.2.3 桃胶多糖提取率的测定 从稀释的样品提取液中各取出1mL,置于10mL的试管中,依照上述方法处理,于波长490nm处测定吸光度。按照以下公式[4]计算桃胶粗多糖的提取率(%)。
桃胶粗多糖提取率(%)=C0VK×10-4/W×100
式中:C0-测量液多糖的浓度(μg/mL);V-粗提取液体积(m L);K-稀释倍数;W-原料干重(g)。
1.2.4 单因素实验
1.2.4.1 水料比的选择 称取桃胶8份,各5g,于500m L锥形瓶中。以蒸馏水为提取剂分别设置水料比20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1、70∶1(ml/g),置于60℃水浴锅中加热1h后,500W微波处理8min,提取两次,研究料液比对桃胶多糖提取率的影响。
1.2.4.2 微波功率的选择 称取桃胶5份,各5g,于500m L锥形瓶中。以蒸馏水为提取剂,水料比为50∶1,置于60℃水浴锅中加热1h后,微波处理8min,提取两次,研究不同微波功率200、300、400、500、600、700W对桃胶多糖提取率的影响。
1.2.4.3 微波处理时间的选择 称取桃胶5份,各5g,于500m L锥形瓶中。以蒸馏水为提取剂,水料比为50∶1,置于60℃水浴锅中加热1h后,微波功率为500W,研究微波处理时间6、8、10、12、14、16min对桃胶糖提取率的影响。
1.2.5 正交实验 为了确定料液比、微波功率、微波处理时间三个因素共同作用对桃胶多糖提取率的影响,在单因素实验的基础上,采用L9(33)正交表对以上三个因素进行正交实验。
2 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 料液比对桃胶多糖提取率的影响 在一定范围内,桃胶多糖提取率随着溶液量的增加而增加,当水料比达到60∶1(ml/g)时多糖提取率达到最大,为69.6%。当溶液量继续增加,多糖提取率反而下降。其原因可能是随着水料比的增加,浸提掖的量太大会影响后续的浓缩,综合考虑,水料比60∶1为佳。
2.1.2 微波功率对桃胶多糖提取率的影响 随着微波功率的增大,桃胶多糖提取率先上升后有所下降。当微波功率为600W时,桃胶多糖提取率达到最大为68.5%。其主要原因是微波功率过高产热会造成溶剂的挥发甚至暴沸,增加溶剂的损失,多糖的结构也可能被破坏[5],造成桃胶多糖提取率有下降的趋势。因此,选择微波功率为600W。
2.1.3 微波处理时间对桃胶多糖提取率的影响 随着微波处理时间的增加,桃胶细胞的结构破坏程度增大,因此多糖提取率提高[6];在12min以后,多糖提取率又有所下降。微波时间过长,导致多糖在微波过程中分解,纯度降低。因此综合考虑,微波处理时间为12min时最佳,桃胶多糖提取率达到最大为69.9%。
2.2 微波辅助法提取桃胶多糖的正交优化结果
以水料比(50:1、60:1、70:1ml/g)、微波功率(500、600、700W)、微波处理时间(10、12、14min)设计三因素三水平的正交实验,结果为:影响桃胶多糖提取率的几个因素顺序为:微波功率>水料比>微波处理时间。桃胶多糖的最佳提取工艺为水料比60∶1(ml/g)、微波功率为600W、微波处理时间14min。按照最佳提取工艺条件组合,重复三次,进行验证性实验,所得桃胶多糖的提取率分别为75.5%、74.9%、74.8%。故最佳提取工艺条件下,桃胶多糖提取率为74.7%。
3 结论
本实验采用微波辅助法提取桃胶中的多糖,以桃胶多糖提取率为指标,研究了料液比、微波功率、微波处理时间三个因素共同作用对桃胶多糖提取率的影响,并利用正交实验优化了桃胶多糖的最佳提取工艺条件。经过优化得到的桃胶多糖最佳提取条件为:水料比60∶1(ml/g)、微波功率为600W、微波处理时间14min,其中微波功率对桃胶多糖的提取率影响最大。在此最优提取条件下,桃胶多糖的提取率为74.7%。微波辅助提取法在提高桃胶多糖提取率、节省时间等方面体现出了明显的优势。旨在为桃胶多糖的提取方法提供参考,同时为进一步充分利用桃胶这种资源提供很好的理论依据。
参考文献:
[1]张卫明,肖正春,史劲松.中国植物胶资源开发研究与利用[M].南京:东南大学出版社,2008:107-110.
[2]陈旋,张翼,张剑波.植物多糖的研究进展[J].中国新药杂志,2007,16(13):1000-1005.
[3]陈钧辉,李俊,张太平,等.生物化学实验[M].科学出版社,2008,15.
[4]石奇,石异,杨晓慧,等.微波法提取大枣多糖的工艺研究[J].应用科技,2008,35(7):55-57.
[5]田成,程超.鴨跖草水溶性多糖的微波辅助提取[J].食品研究与开发,2007,28(8):98-100.
[6]王敏,赵倩.微波辅助提取双糖饮中多糖的工艺研究[J].中国药房,2007,18(36):2828-2829.
作者简介:
李蕾(1976.2),女,云南昭通人,讲师,硕士,主要从事食品加工与安全研究;文山学院化学与工程学院。