濱州市沾化冬棗核中活性多糖的提取

朱華+劉香紅+趙娜+王滕+方菁菁

摘要：利用沾化冬棗核為試驗(yàn)材料，進(jìn)行了冬棗核多糖的提取分離研究。通過(guò)單因素試驗(yàn)確定冬棗核中多糖的含量 ，進(jìn)一步通過(guò)正交試驗(yàn)確定了多糖的較優(yōu)提取條件。結(jié)果表明：各因素對(duì)棗核多糖提取效果的影響程度從高到低依次為浸提溫度>浸提時(shí)間>料液比。綜合考慮提取效果與生產(chǎn)成本，對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化，確定了適宜的提取條件：料液比1∶20、浸提溫度90 ℃、浸提時(shí)間4 h。以期為冬棗的綜合加工利用、為從廢棄植物材料中提取生物活性成分提供參考。

關(guān)鍵詞：冬棗核；活性物質(zhì)；提取

中圖分類號(hào)：TS255.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2016）20-0117-03

1 引言

沾化冬棗（Zyzyhpus jujuha dates）是鼠李科棗屬的植物，是一種晚熟、鮮食、優(yōu)質(zhì)棗類種質(zhì)資源[1]。冬棗富含19種人體所需的氨基酸和多種維生素，有很高的食療價(jià)值和多種保健功效[2]。

目前，多糖廣泛分布于自然界中，有研究顯示具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗衰老、降血糖等多種功效[3]。常見(jiàn)的多糖的提取方法有浸提法、超聲提取法、微波法、超高壓等方法[4]，而浸提法又是一種最常見(jiàn)的提取方法。超聲提取法[5，6]和微波提取法[7，8]是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的提取方法，具有選擇性高、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于多糖的提取。

對(duì)沾化冬棗的開(kāi)發(fā)利用研究主要集中在冬棗果肉果皮中活性物質(zhì)的提取，但是對(duì)冬棗核活性物質(zhì)的提取沒(méi)有進(jìn)行深入探討。冬棗采后不僅可以鮮食，而且可以用于加工各種飲料，營(yíng)養(yǎng)保健品。但加工過(guò)程中棗核往往被廢棄掉，因此，對(duì)冬棗核中活性物質(zhì)提取的探究，將有助于棗核的開(kāi)發(fā)利用。

2 材料與方法

2.1 材料的來(lái)源

從市場(chǎng)上采購(gòu)濱州沾化冬棗，取出棗核，烘干至恒重后用微型試樣粉碎機(jī)粉粹，過(guò)篩，置于棕色瓶中并低溫保存，備用。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品試劑

2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

所用實(shí)驗(yàn)儀器如表1所示。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑

實(shí)驗(yàn)藥品及試劑葡萄糖，濃硫酸，苯酚，無(wú)水乙醇，氫氧化鈉，乙醚，丙酮，氯仿，30%過(guò)氧化氫。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

采用硫酸——苯酚法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以得到回歸方程[5]?；貧w方程為A=0.00927x+0.00353，線性系數(shù)R2=0.99917。

2.3.2 多糖的提取

采用微波輔助浸提法提取多糖，每次稱取冬棗棗核粉4 g，按一定的料液比混合成溶液，微波處理后濃縮至原體積的1/4，再經(jīng)過(guò)離心、去雜蛋白、真空干燥、脫色、乙醇沉淀等步驟得到多糖浸提液。研究分熱水浸提法條件優(yōu)化和乙醇沉淀多糖工藝條件優(yōu)化2項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行。均以棗核多糖的提取率為浸提條件的優(yōu)化指標(biāo)，篩選最佳水平的組合。

2.3.3 多糖含量的測(cè)定

精密吸取多糖浸提溶液1 mL，置于試管中，加入6%的苯酚1.0 mL，混勻，迅速加入濃硫酸5 mL，混合均勻，靜置10 min，置于沸水浴中加熱25 min，于490 nm處比色法測(cè)定吸光值，將所測(cè)吸光值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線的多糖含量。

提取率（%）=m2/m1×100；

m2=CV×10-3

式中：m1為棗核核粉的質(zhì)量（g），m2為粗多糖的質(zhì)量（g），C為提取液的濃度（mg/L），V為提取液的體積（L）。

2.3.4 多糖提取的單因素實(shí)驗(yàn)

采用乙醇水溶液作為浸提溶劑提取棗核中多糖，分別考查時(shí)間、溫度、料液比對(duì)多糖提取率的影響。

（1）浸提時(shí)間對(duì)多糖得率的影響。

準(zhǔn)確稱取4 g棗核粉3份，按 1∶15（g/mL）料液比加入60%乙醇溶液于 80℃條件下分別加熱 2、3、4 h，測(cè)定各提取液的吸光度，計(jì)算得出多糖得率。

（2）溫度對(duì)多糖得率的影響。

準(zhǔn)確稱取4 g棗核粉3份，按1∶15（g/mL）料液比加入60%乙醇溶液在提取2h的條件下，分別在80℃、90℃和100℃下加熱提取，測(cè)定各提取液的吸光度，計(jì)算得出多糖得率。

（3） 料液比對(duì)多糖得率的影響。

準(zhǔn)確稱取4 g棗核粉3份，加入60%乙醇溶液在90℃的條件下提取2 h，分別以1∶10（g/mL）、1∶15（g/mL）和1∶20（g/mL）的料液比，測(cè)定各提取液的吸光度，計(jì)算。

3 結(jié)果與分析

3.1 棗核中粗多糖的微波輔助提取工藝工藝單因素試驗(yàn)

3.1.1 熱水浴時(shí)間對(duì)棗核多糖提取率的影響

由圖1得對(duì)多糖提取率的影響：固定乙醇60%，料液比1∶15，溫度80 ℃水浴鍋水浴時(shí)間對(duì)提取率的影響較大，有正反兩個(gè)方面的影響，在提取初期，增加熱水浴時(shí)間有利于活性物質(zhì)的提取，當(dāng)熱水浴時(shí)間超過(guò)一定的時(shí)間后，活性物質(zhì)的得率明顯下降，這是由于熱水浴加熱一定時(shí)間內(nèi)對(duì)植物細(xì)胞的破壞有利于植物活性物質(zhì)的溶出，而過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使得溶劑的溫度過(guò)高，一部分溶劑被蒸發(fā)，導(dǎo)致活性成分的有效成分被破壞，溶質(zhì)濃度過(guò)高不利于傳質(zhì)過(guò)程。

由圖 1可知，隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，多糖得率不斷降低，又考慮能源和時(shí)間成本，因此選擇熱水浴時(shí)間為2 h。

3.1.2 水料比對(duì)棗核多糖提取率的影響

由圖2得料液比對(duì)多糖提取率的影響：固定乙醇60%，提取溫度90 ℃，提取時(shí)間2 h，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得，料液比對(duì)活性物質(zhì)得率有一定的影響，當(dāng)溶劑用量較少時(shí)，增加溶劑的量能明顯的提高活性物質(zhì)的得率，而溶劑用量增加到80 mL時(shí)活性物質(zhì)的得率變化不明顯?？紤]成本問(wèn)題，料液比選擇1∶15。

3.1.3 提取溫度對(duì)棗核多糖提取率的影響

由圖3得對(duì)多糖提取率的影響：固定乙醇60%，料液比1∶15，提取時(shí)間2 h，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得，提取溫度對(duì)活性物質(zhì)的得率有一定的影響，隨著提取溫度的升高，多糖得率呈先升高再下降的趨勢(shì)。溫度從80 ℃升高到90 ℃過(guò)程中，多糖得率不斷升高，當(dāng)提取溫度為90 ℃時(shí)，多糖得率達(dá)到最高；繼續(xù)升溫，多糖得率略微下降，這可能和多糖遇高溫分解有關(guān)。因此，合理升溫有助于多糖的溶出，故選取90 ℃為適合溫度。

3.2 多糖進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)

對(duì)提取時(shí)間、提取溫度和料液比三個(gè)直接因素、三個(gè)水平進(jìn)行分析，以得出最佳提取條件（表2）。

4 結(jié)論和展望

4.1 結(jié)論

相較而言，多糖的提取率較高，因此，選擇多糖進(jìn)行正交試驗(yàn)，以探究多糖的最佳提取條件。結(jié)果表明，各因素對(duì)棗核多糖提取效果的影響程度從高到低依次為浸提時(shí)間>浸提溫度>料液比。綜合考慮提取效果與生產(chǎn)成本，對(duì)提取條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了適宜的提取條件為：料液比1∶20、浸提溫度90 ℃、浸提時(shí)間4 h。本研究為開(kāi)發(fā)和利用棗產(chǎn)品加工中的副產(chǎn)品提供了一個(gè)有效的途徑。

4.2 展望

本地有著豐富的沾化冬棗資源，充分考慮綜合利用，完善冬棗深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)，深入研究冬棗無(wú)廢棄生產(chǎn)，尤其是進(jìn)一步改進(jìn)棗核多糖的提取和精制方法，能夠降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。隨著新技術(shù)的迅速發(fā)展，多糖的價(jià)值逐漸被人們重視。充分利用我國(guó)冬棗核資源，深入研究棗核多糖，加快理論成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)資源向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型，對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

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