超声波辅助提取莲子多糖条件的优化研究
时间：2020-12-01 22:01:29 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：本文对超声波辅助提取莲子多糖的条件进行单因素试验筛选和正交试验优化研究。结果表明，影响莲子多糖提取率的因素主次关系为：提取温度>料液比>提取时间；
最佳工艺条件为：超声波时间80℃，料液比1：20，处理时间30min。在此工艺条件下，莲子多糖的提取率为1.686%。
关键词：莲子多糖 超声波 提取
莲子又名水芝丹、藕实、莲蓬子等，属睡莲科莲属。莲子具有补脾、益肺、养心、益肾和固肠等作用，适用于心悸、失眠、体虚、遗精、白带过多等症状，为我国传统药食两用品[1]。大量的药理和临床研究表明，植物多糖具有抑制肿瘤生长、改善机体免疫功能、降血糖等作用而广泛重视。
传统的多糖提取工艺为水提取乙醇沉淀法和碱法，都存在费时长、耗能高、提取率低等缺点[2]。超声提取法是应用超声波在溶液体系中产生空化过程，处于空化附近的细胞受到严重的损伤以致破坏，从而使细胞中的有效成分得以释放，直接与溶剂接触并溶解在其中。将超声波应用于提取植物中的多糖成分，具有时间短，效率高，节省溶剂、提取率高、提取物的结构破坏较少等特点[3]。目前，超声波辅助提取技术在提取植物化学成分方面已得到广泛的应用，但在提取莲子多糖方面却未见报道。
一、材料与仪器
1.材料与试剂
市售去芯白莲（洪湖鱼米香有限公司）；
95%乙醇、苯酚、硫酸、氯仿、异戊醇均为分析纯；
α一淀粉酶（无锡杰能科有限公司，酶活力为4000U/mL）。
2.主要仪器
JY92II超声波细胞粉碎机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；
UV-1600紫外分光光度计（北京瑞利分析仪器公司）；
离心机（上海安亭科学仪器厂）；
旋转蒸发仪RE-52A （上海亚荣生化仪器厂）；
电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）。
二、方法
1.莲子多糖的提取方法
莲子筛选后，称取一定量的果肉研磨成浆，按一定比例加入蒸馏水，在一定的超声波条件下进行提取，提取液在3000r/min离心10分钟，浓缩、醇析、用sevag法去蛋白后，再以3000r/min离心10分钟，沉淀用丙酮、乙醚各洗两次，真空干燥得到莲子多糖的粗品[4]。
2.多糖含量测定方法
多糖最大吸收波长的测定：精密吸取葡萄糖标准溶液1.0 ml，置于干燥的烧杯中，加入1.0 ml苯酚溶液，再加入5.0 ml浓硫酸，室温下放置20min后，在300～700 nm进行慢速扫描，通过慢速扫描曲线测得最大吸收波长为490 nm。
标准曲线溶液的配制：精确称取105℃干燥至恒重的标准葡萄糖1g，用100ml蒸馏水定容。量取1ml葡萄糖液于100mL容量瓶中，配制0.1mg/mL的葡萄糖对照品贮备液。分别吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、1.8mL，加蒸馏水至2.0ml，然后加入6%苯酚水溶液1.0ml，再迅速加入浓硫酸5.0ml，显色后在冷水中冷却至室温。以水代替糖溶液作空白对照[5，6]。在波长490nm处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，葡萄糖浓度为横坐标绘制标准曲线，得线性方程为Y=0.0012X+0.072，R2=0.9987
样品测定：称取莲子多糖粗品适量后，用蒸馏水溶解并定容至I00ml。吸取样品液10ml按上述步骤操作，测吸光度，以标准曲线计算多糖含量。
三、结果与分析
1.单因素试验
1.1料液比对莲子多糖提取率的影响
称取5份一定质量的莲子多糖干粉，分别以1：10、1：15、1：20、1：25、1：30的固液比，70℃条件下超声波提取20min后，测定多糖提取率，结果见图1。
由图1可知，随着料液比的不断加大，多糖的提取率不断增加，当料液比为1：20时，莲子多糖的提取率最高，因此比较适宜的料液比为1：20左右。
1.2提取温度对莲子多糖提取率的影响
称取5份一定质量的莲子多糖干粉，按1：20比例加入蒸馏水，分别在50℃、60℃、70℃、80℃、90℃条件下超声提取20min，测定多糖的提取率。结果见图2。
图1料液比对莲子多糖提取率的影响
图2提取温度对莲子多糖提取率的影响
由图3可知，随着温度的升高，多糖的提取率也在不断增加，当提取温度等于80℃，多糖的提取率达到最大。因此初步确定提取温度为80℃ 。
1.3提取时间对莲子多糖提取率的影响
称取4份一定质量的莲子多糖干粉，按1：20比例加入蒸馏水，在80℃条件下，分别超声提取处理10、20、30、40min后，测定多糖提取率，结果见图3。
图3提取时间对莲子多糖提取率的影响
由图2可知，随着超声波处理时间的不断加大，多糖的提取率不断增加，当超声处理30min后，提取率的增加趋势趋于平缓。因此比较适宜的超声波提取时间为30min。
2.正交实验
根据单因素实验的结果，选作L9（33）表做正交实验，得出超声波提取莲子多糖的最佳工艺参数。
四、结论
由正交试验结果可以看出，提取温度是影响超声波提取莲子多糖提取率的主要因素，料液比次之，影响最小的是超声波提取时间。提高提取温度可以增加莲子多糖的提取率，当温度过大，易加快多糖的水解；
延长提取时间也可以增加多糖的提取率，但时间太长，超声波产生的机械剪切力对多糖有一定的降解与破坏作用，同时会增加杂质含量，减少多糖含量。依据直观分析结果，结合生产成本，确定最佳工艺条件为：温度为80℃，超声波处理时间30 min，固液比1：20，按此条件莲子多糖的提取率为1.686%。
参考文献
[1]赵文亚.莲子的营养保健功能及开发利用[J].食品工程，2007，9（3）：37-39.
[2]龚钢明.王化田.韩娜.超声波法提取红景天多糖[J].食品科学，2005，26（10）：127-130.
[3]张海容.刘露琛.超声提取青蒿多糖的工艺优化[J].食品研究与开发，2006，27（5）：46-48.
[4]陈婵等.莲子可溶性多糖提取工艺的研究[J].福建轻纺，2006，25（11）：91-93.
[5]刘文英.药物分析[M].北京：人民卫生出版社，2007.80-84.
[6]梁生旺.中药制剂分析[M].北京：中国中医药出版社，2007.150-155.
作者简介：赵艳霞（1980-），女，湖北人，硕士，武汉职业技术学院生物学院讲师，研究方向：分析检测。
