超聲波協(xié)同酶激活劑法提取大蒜素的工藝研究

朱艷榮 馮曉奇 馬春生 潘紅

摘 要：采用超聲波協(xié)同酶激活劑法提取大蒜素，對超聲波功率、超聲溫度、超聲時間、酶激活劑的濃度和料液比對大蒜素得率的影響進行研究。通過正交試驗確定了提取大蒜素的最佳工藝條件是超聲功率48W、超聲溫度30℃、超聲時間20 min，料液比（大蒜：95%乙醇）1 g∶4 mL，酶激活劑的濃度5 mmol/L，大蒜素的提取率1.56%。試驗方差結(jié)果表明：料液比、酶激活劑濃度與超聲時間是提取的主要影響因素。

關(guān)鍵詞：大蒜素 超聲提取 優(yōu)化 正交試驗

中圖分類號：TQ464 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0093-02

大蒜的功效成分為大蒜素，是大蒜中大蒜辣素、大蒜新素及多種烯丙醛硫醚化合物等主要成分的總稱[1]。大蒜素能有效地殺滅白色念珠菌和黃曲霉、黑曲霉、煙曲霉等霉菌[2-4]。超聲波作為一種物理能，在低強度及適宜的頻率條件下，有利于中藥與天然產(chǎn)物中有效成分的轉(zhuǎn)化[5]，廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物的輔助提取[6]。莫英杰等[7] 研究了超聲輔助酶法制備大蒜素的工藝結(jié)果表明超聲處理較未超聲處理的酶解得率提高了15.83%。

因此，此實驗以超聲波協(xié)同酶激活劑，選擇正交實驗分析方法，研究了超聲功率、超聲溫度、超聲時間、料液比、酶激活劑Fe2+濃度5個因素對蒜素得率的影響，從而確定超聲波協(xié)同酶激活劑法提取蒜素的最佳工藝，以期為大蒜的深加工利用提供參考。

1 試驗部分

1.1 實驗儀器

RE-5285 A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海醫(yī)械儀器廠）；WFZ756PC型分光光度計（上海光譜儀器有限公司）；US3120DH超聲波清洗器（ 北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司）。

1.2 工藝流程

大蒜去皮后用植物組織搗碎機搗碎20 min，稱取10 g（精確到0.01g）蒜泥于250 mL三角瓶中，添加酶激活劑Fe2+，調(diào)固液比，調(diào)pH值至6.0。然后放入超聲波清洗器中進行超聲處理，離心分離，取其上清液，加入體積分數(shù)95%乙醇萃取，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾，得到濃縮大蒜素溶液，最后將提取液定容至100 mL并測定蒜素含量。

1.3 正交試驗設(shè)計

在采用有機溶劑提取法的基礎(chǔ)上，選用5因素4水平的正交試驗表（見表1），特針對一些影響其收率的主要因素做了大量的實驗，并借此確定其提取的最佳工藝方案。

1.4 品分析

采用分光光度法和定硫法測定大蒜素含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 相關(guān)因素正交試驗及結(jié)果表

實驗結(jié)果見表2。

2.2 極差分析

正交試驗結(jié)果以大蒜素的提取率為主要考察目標，從表中計算分析最佳條件為A2B3C1D4E2，即超聲波功率36 W，超聲溫度30 ℃，超聲時間10 min，料液比1∶4，酶激活劑的濃度5 mmol/L，在這條件下，應(yīng)有最高的提取率。

2.3 各反應(yīng)因素的影響與最佳方案的選擇

由表3可知，各處理組合的極差的關(guān)系為RD>RE>RC> RB> RA。可以看出5因素中D因素即料液比對大蒜素的提取率影響最大，為主要影響因素。

3 結(jié)語

通過L16（54）正交試驗的方法對有機溶劑提取法提取大蒜素的工藝進行優(yōu)化，確定了大蒜素的最佳提取工藝條件為：超聲波功率36 W，超聲溫度30 ℃，超聲時間10 min，料液比1∶4，酶激活劑的濃度5 mmol/L，大蒜素的提取率1.56%。試驗方差結(jié)果表明：料液比、酶激活劑濃度與超聲時間是提取的主要影響因素。與常規(guī)有機溶劑提取法相比，大蒜素提取率為原來的3倍多。

參考文獻

[1] 李娜.大蒜的功效成分及其應(yīng)用的研究進展[J].中國食物與營養(yǎng)，2007（11）：25-27.

[2] 陳雄.大蒜油抗菌作用的初步研究[J].中國調(diào)味品，2002（10）：14-19.

[3] 自傳記.大蒜油抑殺菌效果的試驗研究[J].肉品衛(wèi)生，1998（7）：3-4.

[4] 馬慕英.大蒜抗真菌作用的研究[J].食品科學，1993（1）：8-11.

[5] 趙余慶，韓穎.超聲波酶促反應(yīng)在中藥和天然產(chǎn)物中的應(yīng)用[J].中草藥，2005，36（8）：1121-1123.

[6] 李化，吳天驕.超聲技術(shù)在中草藥成分提取中的應(yīng)用[J].時珍國醫(yī)國藥，2001，12（6）：563-564.

[7] 莫英杰，王靜，曹雁平，等.超聲輔助酶法制備大蒜素的工藝研究[J].食品科學，2009，30（10）：42—45.