正交試驗(yàn)優(yōu)化洋蔥多糖滲漉提取工藝的研究

王 健，羅升娟，王 艷，王 統(tǒng)，李玉杰

洋蔥(AlliumcepaL.)又名玉蔥、圓蔥、球蔥、皮牙子、荷蘭蔥等，屬百合科蔥屬二年生草本植物[1]。原產(chǎn)于中亞或西亞，20世紀(jì)初傳入我國(guó)，主要分布山東、江蘇、甘肅、云南、四川等地，資源豐富[2]。洋蔥含有黃酮類(lèi)、有機(jī)硫化物、前列腺素類(lèi)和多糖等物質(zhì)[3]，在消炎抑菌、防癌抗癌、減少血栓、防止動(dòng)脈硬化[4]、降血壓、降血糖[5]、預(yù)防骨質(zhì)疏松、抗衰老[6]等方面有特效。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)洋蔥多糖利用水浸法、微波和超聲輔助法研究提取工藝報(bào)道較多，但未見(jiàn)通過(guò)滲漉法研究其提取工藝的報(bào)道，通過(guò)研究得出最佳提取工藝，為洋蔥工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮成熟白皮、黃皮和紫皮洋蔥購(gòu)于吉林市朝陽(yáng)市場(chǎng)，新鮮洋蔥去皮洗凈，切成小碎塊后于-20 ℃的條件下冷凍干燥，用高速粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，得中粉、粗粉、最粗粉適量，55.0 ℃烘干至恒重后備用。通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)證明紫皮洋蔥中多糖含量最高，因此以紫皮洋蔥為材料，考察洋蔥多糖的滲漉提取工藝。

1.2 試驗(yàn)試劑

無(wú)水葡萄糖、苯酚、濃硫酸、95%乙醇、氯仿、正丁醇等試劑均為分析純(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院提供)。

1.3 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

LON-5D型精密電熱鼓風(fēng)干燥箱(南京龍五機(jī)械有限公司)；YK-200B小型高速粉碎機(jī)(青州益康中藥機(jī)械)；DL-360D型超聲波清洗器(上海之信儀器有限公司)；RE-2000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(天津科諾儀器設(shè)備有限公司)；ZA120R4型萬(wàn)分之一電子天平(上海贊維衡器有限公司)；KH20R型高速離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司)。

1.4 洋蔥多糖的提取

1.4.1 滲漉法提取 精密稱(chēng)取紫皮洋蔥粉末10.0 g, 用水浸泡不同時(shí)間，以不同速度進(jìn)行滲漉, 得到滲漉液。

1.4.2 超聲法提取 精密稱(chēng)取洋蔥粉末10.0 g，加25倍量蒸餾水，在功率400 W超聲提取，提取溫度為60 ℃，時(shí)間12 min，得到提取液[7]。

1.4.3 熱水浸法提取 精密稱(chēng)取洋蔥粉末10.0 g，加20倍量蒸餾水，浸提時(shí)間4 h，浸提溫度80 ℃，得到提取液[8]。

1.4.4 提取液除雜 將提取液用轉(zhuǎn)速為3 000 r/min高速離心機(jī)離心10 min，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮其上清液。向濃縮液中加95%乙醇，使其含80%乙醇，靜置24 h，使溶液中多糖沉淀，離心，烘干，得到恒重多糖粗品。采用Sevag法將多糖提取物去蛋白，離心，除去沉淀。

1.5 洋蔥多糖含量測(cè)定

測(cè)定方法選擇苯酚-硫酸法[9]。

1.6 滲漉提取的正交試驗(yàn)

在單因素考察的基礎(chǔ)上，選擇影響滲漉提取的主要因素，浸泡時(shí)間(A)、洋蔥粒度(B)、溶劑用量(C)和滲漉速度(D)4因素為考察對(duì)象，根據(jù)表1的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用正交試驗(yàn)法L9(34)，確定洋蔥多糖滲漉最佳提取工藝條件。

表1 正交試驗(yàn)因子水平表

1.7 穩(wěn)定性試驗(yàn)

為確定最佳提取工藝的穩(wěn)定性，取紫皮洋蔥中粉3份，每份10 g，按滲漉最佳提取工藝條件進(jìn)行操作，測(cè)得洋蔥多糖的含量。

1.8 三種方法提取洋蔥多糖含量的比較

精確稱(chēng)取白皮洋蔥、黃皮洋蔥和紫皮洋蔥中粉各3份，每份10 g，分別采用最佳提取條件下的滲漉法、超聲法、熱水浸法進(jìn)行提取, 提取液測(cè)定洋蔥多糖的含量，各重復(fù)操作3次，求平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 滲漉法最佳提取工藝的確定

按1.6正交因子水平表進(jìn)行試驗(yàn)，以多糖總含量作為考察的指標(biāo)，按1.5測(cè)定多糖含量，結(jié)果見(jiàn)表2。方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 正交試驗(yàn)方差分析

注：F0.05(2,2)=19.0，F(xiàn)0.01(2,2)=99；** 表示差異極顯著，* 表示差異顯著。

由表2、表3可以看出， 因素A、C的P值大于0.05，即洋蔥浸泡時(shí)間和溶劑用量對(duì)提取洋蔥中多糖含

量影響不顯著；因素B的P值大于0.01，但小于0.05，即洋蔥的粒度對(duì)提取洋蔥中多糖含量影響顯著；因素D的P值小于0.01，即滲漉速度對(duì)提取多糖含量影響極顯著，大小依次為: D>B>A>C，即滲漉速度>洋蔥粒度>浸泡時(shí)間>溶劑用量，滲漉提取最優(yōu)工藝條件為A3B3C3D2，即浸泡時(shí)間為6 h、洋蔥粒度為中粉、溶劑用量為25倍、滲漉速度為2 mL/ min。

2.2 最佳工藝穩(wěn)定性

按1.7進(jìn)行工藝穩(wěn)定性試驗(yàn)，測(cè)得洋蔥多糖的含量分別為4.06%、3.98% 和3.93%，提取率均優(yōu)于正交試驗(yàn)表中何一組結(jié)果，RSD為1.65%，確定最佳提取工藝穩(wěn)定。

表4 不同提取方法洋蔥多糖的含量 %

2.3 不同方法提取洋蔥多糖含量的比較

按1.8進(jìn)行操作，提取液按1.5測(cè)定多糖的含量，各重復(fù)操作3次，其平均值結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出，不同品種洋蔥中多糖的含量：紫皮洋蔥>黃皮洋蔥>白皮洋蔥，三種方法提取的洋蔥多糖的含量：滲漉法>超聲法>熱水浸法。

3 小 結(jié)

通過(guò)四因素三水平的正交試驗(yàn)考察滲漉提取條件：浸泡時(shí)間、洋蔥粒度、溶劑用量和滲漉速度對(duì)洋蔥多糖提取率的影響。結(jié)果表明：影響提取效果的因素依次是滲漉速度>洋蔥粒度>浸泡時(shí)間>溶劑用量，滲漉法提取洋蔥多糖含量的最佳工藝為：浸泡時(shí)間為6 h、洋蔥粒度為中粉、溶劑用量為25倍、滲漉速度為2 mL/ min。經(jīng)紫皮洋蔥驗(yàn)證此工藝穩(wěn)定好。并用3種不同方法對(duì)3種不同品種的洋蔥進(jìn)行多糖提取，滲漉法提取率最高，熱水浸法提取率最低。

在正交試驗(yàn)前，分別對(duì)浸泡時(shí)間、洋蔥粒度、溶劑用量和滲漉速度進(jìn)行單因素考察，確定了正交試驗(yàn)中的四個(gè)因素的三個(gè)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王英超，王秀芳，劉稱(chēng)，等.影響洋蔥中總黃酮含量的主要因素研究[J].食品科技，2017，42(1):116-119.

[2] 賈楠，趙二勞，范建鳳，等.洋蔥黃酮超聲波輔助提取工藝優(yōu)化及其抗氧化活性研究[J]. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，36(2):62-65.

[3] 李建鳳，黃輝，周強(qiáng)，等.復(fù)合酶法提取洋蔥多糖的研究[J]. 分析科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，30(4):493-496.

[4] 閆生輝，高玉紅.超聲波輔助提取洋蔥多糖工藝研究[J].中國(guó)瓜菜，2016，29(9):9-12.

[5] 寧月寶，呂丹，張鵬翔，等.黑洋蔥粗多糖的提取及降血糖作用研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2016(07下)：182-183.

[6] 楊建剛，陳相艷，王世清，等.洋蔥皮中粗多糖的體外抗氧化及抗菌作用效果研究[J].食品工業(yè)，2015，36(5):182-185.

[7] 吳瑞峰，賀菊萍. 不同提取工藝洋蔥多糖的抗氧化性比較研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械: 糧油加工，2013，35(12): 60-62.

[8] 馬釗，李景明，李麗梅，等.洋蔥多糖提取工藝的研究[J]. 食品工業(yè)科技，2005，26(5):98-99.

[9] 程劉柯，張欣，貝盞臨.響應(yīng)面法優(yōu)化枸杞花中多糖的提取工藝[J]. 食品工業(yè)，2014，35(4):59-61.