佛手多糖的超聲波輔助提取技術(shù)研究

陳樹喜，陳彥珊，陳銘輝，盧劍青

（廣東展翠食品股份有限公司，廣東潮州 515634）

植物多糖的功效在大量臨床研究中得到驗證，具有多項顯著的藥理作用。首先，在免疫調(diào)節(jié)方面，植物多糖對機體的免疫功能發(fā)揮重要作用，通過激活人體的免疫細胞實現(xiàn)[1]。其次，在抗腫瘤方面，植物多糖不僅能起到預(yù)防腫瘤作用，對于人體已有的腫瘤細胞還具有抑制、殺傷功效[2]。再次，植物多糖能清除體內(nèi)的活性氧ROS（超氧陰離子、過氧化氫、羥基自由基），因其抗氧化作用使得植物多糖還具有減緩人體衰老和養(yǎng)顏功效。另外，植物多糖還被研究發(fā)現(xiàn)在抗抑郁、抗輻射，治療高血脂、高血糖方面起到明顯功效[3]。目前，國內(nèi)外對植物多糖有不少研究，已刊登報道的多糖類化合物諸多是從大自然中的植物通過熱水提取、水提醇淀或超聲輔助提取等方式，提取分離純化而制成[4]；然而，在眾多植物原料中，體外及體內(nèi)的試驗研究發(fā)現(xiàn)在中藥所提取的多糖類化合物的成分作用尤為顯著，其植物多糖不僅在細胞免疫方面有良好表現(xiàn)，還可以促進體液免疫[5]，對身體友好，不具副作用，在藥品、保健食品應(yīng)用方面前景廣闊。

佛手果又名佛手柑，是我國一種藥食同源的中藥材，主要分布在我國廣東、廣西、四川等地，是蕓香科柑橘屬常綠小喬木[6]、主要成分有黃酮類、多糖、揮發(fā)性油、香豆素類等有益化學(xué)成分[7]。在多種天然提取的植物多糖中，佛手多糖表現(xiàn)優(yōu)異，能促進機體免疫，有抗氧化功能，在護肝、降血糖[8]方面也具有一定效果。藥食同源佛手具有消食健脾、潤肺除脹、祛痰行滯等藥用功效[9]，對于人體日常生活中出現(xiàn)的腸胃不舒服、腹脹、嘔吐具有良好的臨床治療作用。佛手果發(fā)揮出的功效作用普遍認為與其含有的佛手多糖有關(guān)。由于佛手多糖沒有副作用，且性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的生理活性作用。因此，對佛手多糖的進一步研究利用具有必要性、緊迫性。

為了進一步開發(fā)利用我國豐富的佛手藥用資源，以佛手多糖含量為指標，采用超聲波輔助浸提法，探究適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的佛手多糖提取工藝，從而為進一步開發(fā)佛手這種特色南藥提供一定的依據(jù)。通過預(yù)試驗發(fā)現(xiàn)，超聲波輔助處理能提高多糖效率，但超聲功率、頻率及物料粗細對多糖得率沒有明顯影響，因此對佛手原料的提取條件（時間、溫度、料液比） 進行探究，試驗在不同提取條件及工藝會如何影響到佛手多糖的提取率，并優(yōu)化篩選出最佳提取工藝。浸提過程中，在功率為300 W 條件下對料液進行超聲處理20 min，以提高試驗效率，超聲處理時間計入浸提時間。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

佛手果，產(chǎn)自廣東省潮州市；無水乙醇、丙酮、乙醚，西隴化工股份有限公司提供。

1.2 儀器設(shè)備

35 刀型切片機，庵埠標準衡器門市產(chǎn)品；QHXZN-250B 型干燥箱，上海平軒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；TH-50 型超聲波清洗器，濟寧天華超聲電子儀器有限公司產(chǎn)品；CL-32L 型高速離心機，深圳市創(chuàng)申通科技有限公司產(chǎn)品；RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 佛手多糖分離提取方法

（1） 佛手多糖分離提取的工藝流程。

佛手鮮果切片干燥→破碎→熱水浸提→過濾→離心→減壓濃縮→乙醇沉淀→Sevag 法多次去除蛋白→乙醇2 次沉淀→靜置離心取沉淀物→提純→沉淀物干燥→佛手粗多糖。

（2） 操作要點。①佛手鮮果切片干燥。選用新鮮的佛手果用清水清洗干凈后，利用切片機將佛手果切至5～8 mm 厚度的切片后，置入干燥箱在溫度（60±2） ℃熱風(fēng)烘干至水分含量6.8%～7.5%的佛手干片。②破碎。將佛手干片進行破碎至粒度直徑不超過5 mm。③熱水浸提。加入純化水，在一定溫度和時間條件下進行浸提。④過濾。用濾網(wǎng)過濾佛手原料，取得提取液。⑤離心。提取液在離心機中分離，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min 離心5 min 后取上清液。⑥濃縮、沉淀、去蛋白。將上清液在減壓條件下濃縮后，使用乙醇沉淀，并采用Sevag 法多次去除蛋白質(zhì)，再利用乙醇2 次沉淀。⑦提純。將沉淀物利用無水乙醇、丙酮、乙醚相繼洗滌、沉淀提純后，干燥獲得佛手粗多糖。

（3） 單因素試驗方法。分別對佛手多糖提取條件（料液比、浸提時間、浸提溫度） 進行試驗，考查對佛手多糖提取得率的影響，選取適宜的提取條件。①料液比。在料液比（佛手原料∶水） 1∶15，1∶20，1∶25，1∶30，1∶35 的條件下，分別將佛手樣品在90 ℃浸提溫度下浸提2 h，測定佛手多糖提取率。②浸提時間。在浸提溫度90 ℃，料液比1∶30 條件下，分別浸提1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 h，再測定佛手多糖提取率。③浸提溫度。料液比1∶30條件下，浸提溫度分別為80，85，90，95，100 ℃的條件下對物料浸提3 h，測定佛手多糖提取率。

1.3.2 佛手多糖提取率的計算

最終計算結(jié)果保留小數(shù)點后2 位有效數(shù)字。

試驗所用的原料（佛手干片） 見圖1。

圖1 試驗所用的原料（佛手干片）

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比因素

料液比對多糖提取率的影響見圖2。

圖2 料液比對多糖提取率的影響

由圖2 可知，隨著料液比的增大，佛手多糖提取率呈遞增趨勢，當(dāng)料液比達到1∶30 時，提取率達到3.15%，之后隨著料液比提高，多糖提取率增長趨勢不明顯。過少的水量不利于多糖的完全提取，當(dāng)料液比達到1∶30 時已能完全使多糖溶于水中，考慮到過多的水會造成后段濃縮工藝耗時費能。因此，選用1∶30 料液用于提取佛手多糖。

2.2 浸提時間因素

浸提時間對多糖提取率的影響見圖3。

圖3 浸提時間對多糖提取率的影響

由圖3 可知，隨著浸提時間的延長，佛手多糖提取率逐步提高，當(dāng)浸提3 h 后，再延長浸提時間，多糖得率變化不明顯，說明浸提3 h 后佛手中多糖已基本浸出，此條件下多糖提取率達3.44%。因此，佛手提取多糖時浸提時間為3 h。

2.3 浸提溫度因素

浸提溫度對多糖提取率的影響見圖4。

圖4 浸提溫度對多糖提取率的影響

由圖4 可知，隨著浸提溫度的升高，佛手多糖提取率顯著提高，當(dāng)浸提溫度達到95 ℃后，多糖提取率達到高峰，再提高浸提溫度，多糖提取率上升不明顯，由于使浸提液保持在100 ℃沸騰狀態(tài)在實際操作中難度相對較大，考慮到提取率提高不明顯。因此，佛手提取多糖時浸提溫度以95 ℃為宜，該條件下多糖提取率達3.75%。

2.4 浸提次數(shù)對佛手多糖提取率的影響

在確定了以上重要浸提技術(shù)參數(shù)后，開展了浸提次數(shù)對佛手多糖提取率的影響，試驗條件為料液比1∶30，浸提溫度95 ℃，浸提時間3 h，分別對物料進行1 次浸提和2 次浸提，兩者對比差別，結(jié)果如下。

多糖提取率（提取次數(shù)因素） 見表1。

表1 多糖提取率表（提取次數(shù)因素）

由表1 可知，2 次浸提與1 次浸提相比，樣品多糖提取率有所提高，但幅度不大，說明在該試驗條件下，佛手物料中佛手多糖已經(jīng)浸提得比較徹底，考慮到節(jié)省時間和能源等因素，選擇1 次浸提便可達到較佳浸提效果。

3 結(jié)論

佛手多糖作為具有顯著生理功效的植物多糖，對其進行高效提取利用具有重要意義，通過一系列試驗研究確定了在超聲波輔助下，佛手多糖最佳提取工藝技術(shù)條件為料液比1∶30，浸提溫度95 ℃，浸提時間3 h，該條件下獲得3.86%的多糖提取提取率。以期對佛手多糖在食品工業(yè)的開發(fā)應(yīng)用提供一定的有益參考。