超聲波輔助提取壺瓶棗多糖工藝優(yōu)化

摘要：為有效提取壺瓶棗（Zizyphus jujube cv. Huping）多糖，研究了超聲波功率、超聲時(shí)間和料水質(zhì)量比對多糖得率的影響以及超聲波輔助提取壺瓶棗多糖的最佳工藝條件。結(jié)果表明，壺瓶棗多糖提取的最佳工藝條件為超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10，此條件下多糖得率為11.32%。

關(guān)鍵詞：壺瓶棗（Zizyphus jujube cv. Huping）；多糖；超聲波輔助提取

中圖分類號：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3386-02

棗（Zizyphus jujube Mill.）是鼠李科棗屬植物棗樹的果實(shí)，其營養(yǎng)豐富，含糖類、粗纖維、維生素、氨基酸、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分[1-3]。研究表明，棗中的多糖成分具有抗氧化等多種作用[4，5]。因此，有效提取棗多糖對開發(fā)利用棗資源具有重要意義。超聲波輔助提取棗多糖具有提取效率高、提取時(shí)間短等優(yōu)勢，近年來被應(yīng)用于一些多糖成分的提取中。棗的種類很多，不同地區(qū)棗的種植品種不同，如河北省代表品種為金絲小棗、贊皇紅棗，山東省的為金絲小棗、圓鈴棗，河南省的為灰棗、圓棗等。一些研究者已經(jīng)采用超聲波輔助提取技術(shù)提取紅棗多糖，如王桓等[6]采用超聲波強(qiáng)化提取了喀什小棗多糖，李進(jìn)偉等[7]采用超聲波輔助提取了金絲小棗多糖。壺瓶棗（Z. jujube cv. Huping）是山西省的棗代表品種，采用超聲波輔助提取技術(shù)提取壺瓶棗多糖的研究目前還未見報(bào)道。因此，試驗(yàn)對采用超聲波輔助提取技術(shù)提取壺瓶棗多糖的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，為進(jìn)一步開發(fā)壺瓶棗多糖提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

壺瓶棗購自山西省太谷縣，無水乙醇購自上?；瘜W(xué)試劑有限公司。

JY88-II型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)購自上海新芝生物技術(shù)研究所，UV-754型紫外可見分光光度計(jì)購自上海第三分析儀器廠，SBW-1型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器購自上海申玻儀器公司。

1.2 方法

1.2.1 壺瓶棗多糖超聲波輔助提取過程 稱取壺瓶棗20 g，去核，加95%乙醇回流2 h去除單糖、色素等雜質(zhì)，然后在60 ℃烘干，粉碎過20目篩，加去離子水，在超聲波提取器中提取，提取后過濾并收集濾液，將所得的濾液真空濃縮，然后加乙醇調(diào)節(jié)到乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%，靜置8 h，收集沉淀，得多糖，真空干燥，計(jì)算多糖得率。

1.2.2 壺瓶棗多糖含量的測定 多糖含量的測定采用蒽酮-硫酸比色法[8]。

1.2.3 單因素試驗(yàn) 以去離子水為溶劑，分別改變超聲波功率、超聲時(shí)間和料水質(zhì)量比3個(gè)單因素，研究各單因素對壺瓶棗多糖得率的影響。

1.2.4 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以多糖得率為指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)因素與水平見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 超聲波功率對壺瓶棗多糖得率的影響 在料水質(zhì)量比為1∶10的條件下，改變超聲波功率，分別提取20 min，超聲波功率對壺瓶棗多糖得率的影響見圖1。由圖1可知，壺瓶棗多糖得率隨超聲波功率的增加先增大后減小，在超聲波功率為180 W時(shí)，壺瓶棗多糖得率最大，但隨著超聲波功率繼續(xù)增加，得率反而降低。這是因?yàn)殡S著超聲波功率的加大，提供的能量有利于溶劑的滲透，多糖有效成分容易浸出。但當(dāng)超聲波功率大于180 W后，能量過大，導(dǎo)致多糖發(fā)生部分降解，壺瓶棗多糖得率反而降低。

2.1.2 超聲時(shí)間對壺瓶棗多糖得率的影響 在料水質(zhì)量比為1∶10、超聲波功率為180 W的條件下分別提取不同時(shí)間，超聲時(shí)間對壺瓶棗多糖得率的影響見圖2。由圖2可知，超聲時(shí)間小于20 min時(shí)，壺瓶棗多糖得率隨超聲時(shí)間的增加而增加，而當(dāng)超聲時(shí)間大于20 min后，隨著超聲時(shí)間的繼續(xù)增加，壺瓶棗多糖得率反而逐漸減小。這也是由于過長時(shí)間的超聲波處理，導(dǎo)致多糖部分降解。

2.1.3 料水質(zhì)量比對壺瓶棗多糖得率的影響 在超聲波功率為180 W、提取20 min時(shí)，采用不同的料水質(zhì)量比進(jìn)行試驗(yàn)，料水質(zhì)量比對壺瓶棗多糖得率的影響見圖3。由圖3可知，當(dāng)料水質(zhì)量比為1∶10時(shí)，壺瓶棗多糖得率達(dá)到較高值，此后，再提高溶劑用量，壺瓶棗多糖得率增加緩慢，綜合考慮后續(xù)操作難度，選擇料水質(zhì)量比1∶10為適宜的條件。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，超聲波輔助提取壺瓶棗多糖的最佳條件為A2B3C2，即超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10。通過方差分析可知，超聲波功率對提取效果影響顯著，超聲時(shí)間和料水質(zhì)量比對提取效果影響不顯著。以最優(yōu)工藝條件提取3次，壺瓶棗多糖得率平均值為11.32%。

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)得出了超聲波輔助提取壺瓶棗多糖的最佳工藝條件為超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10。采用該法提取壺瓶棗多糖時(shí)間短、得率高、安全方便。

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