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超声辅助提取酸枣多糖的工艺研究

2015-05-30张严磊薛妍刘妍如宋中兴唐志书王梅

中国民族民间医药·上半月 2015年7期
关键词:提取

张严磊 薛妍 刘妍如 宋中兴 唐志书 王梅

【摘 要】 目的:以酸枣果肉为原料,研究超声辅助法对酸枣果肉多糖提取得率的影响。方法:在单因素试验基础上采用正交实验法研究温度、料液比、超声功率对酸枣多糖得率的影响,进一步优化超声提取的工艺。结果:酸枣多糖的最佳提取工艺为:提取温度80℃,料液比为1∶25,超声功率80W,超声时间40min。在该条件下酸枣多糖的提取率可达18.81 %,产品为淡黄色粉末。结论:与传统的水热提取法相比,超声辅助提取酸枣多糖时间短、收率高。

【关键词】 超声辅助;提取;酸枣果肉;酸枣多糖

【中图分类号】R284.2 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517(2015)13-0006-02

酸枣Ziyphus spinesu (Bunge)Hu.为属李科的枣属植物,主产于我国北方,在中南各省市也有分布。成熟酸枣的果仁(酸枣仁)是我国传统名贵中药材,含有黄酮、皂苷、生物碱等多种活性成分,具有镇静催眠的功效[1]。目前,酸枣的利用主要以酸枣仁药用为主,酸枣果肉则大多被当作废弃物丢弃,而据文献报道,酸枣的果肉中也富含多种活性成分,具有较高的营养价值[2]。

植物多糖是近年来中药研究的热点领域,生物活性也不断被挖掘[3]。酸枣果肉多糖很早就被证明具有增强体液免疫和细胞免疫的功能[4],另有报道酸枣果肉多糖具有抗氧化的作用,可提高小鼠血中SOD和CAT水平,可降低血中MDA水平[5],酸枣果肉多糖对小鼠CCl4急性肝损伤具有明显的治疗作用[6],因此研究酸枣多糖的高效提取具有重要意义。

与传统的水提法相比,超声辅助提取法具有提取时间短、收率高等特点,在多糖提取中被广泛使用,是提取领域的新方法与新趋势之一[7-8]。本文利用超声辅助水热法提取酸枣果肉中的酸枣多糖,并通过单因素和正交实验优化提取工艺,为酸枣资源的综合开发和利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

1.1.1 仪器 KQ-250DA超声波清洗仪(上海昆山超声仪表厂); SHB-III循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。

1.1.2 材料 新鲜酸枣采自陕西省澄城县,去核,果肉干燥后粉碎过筛备用;所用试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 提取工艺 取酸枣果肉适量,烘干,粉碎过筛,称取酸枣果肉粉5g,加石油醚脱脂,95%乙醇脱色素,加入相应比例的纯净水(一定的温度和超声频率)提取30min,抽滤,滤液浓缩至原液的五分之一,加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,抽滤,滤渣醇洗,干燥称重。酸枣多糖得率(%)=样品中酸枣多糖质量(g)/样品质量(g)×100%。

1.2.2 单因素试验 ①时间对酸枣多糖得率的影响:各份酸枣粉分别超声辅助提取10、20、30、40、50、60min,料液比1∶25,温度50℃,超声频率50W。②料液比对酸枣多糖得率的影响:各份酸枣粉分别按料液比1∶10、1∶15, 1∶20、1∶25、1∶30加入纯净水,温度50℃,超声频率50W。③温度对酸枣多糖收率的影响:各份酸枣粉温度分别为50、60、70、80、90℃,料液比1∶25,超声频率50W。④超声频率对酸枣多糖得率的影响:各份酸枣粉分别为超声频率40、50、60、70、80、100W,料液比1∶25,温度50℃。在此基础上设计正交试验,考查温度、料液比、超声功率、超声时间对酸枣多糖得率的影响,确定超声辅助提取酸枣多糖的最佳工艺。

1.2.2 正交实验设计 根据单因素试验结果设计正交实验,正交实验因素及水平见表1。

2 结果与分析

2.1 超声时间对酸枣多糖得率的影响 由图1可知,在料液比1∶25,温度50℃,超声频率50W的条件下,酸枣多糖的得率随着时间的延长一直增加,时间30min以前随时间增加明显,当时间超过30min 后,得率随着时间的延长依然增加,但是增加不再明显。因此选择30min为试验时间。

2.2 料液比对酸枣多糖得率的影响 由图2可知,在温度为50℃,超声频率为50W的条件下,料液比对酸枣多糖的得率影响较大,随着料液比的增大,酸枣多糖的得率呈上升趋势。当料液比大于1∶25时,得率达到最大值,此后随着料液比的增大,多糖收率不再显著增加。因此选择1∶25为试验的料液比。

2.3 温度对酸枣多糖得率的影响 由图3可知,在料液比为1∶25,超声频率为50W的条件下,当温度低于60℃时,酸枣多糖的得率随温度升高变化不大,温度超过60℃时酸枣多糖的得率随着温度的升高增加温度很快,当温度达到70℃时得率达到最大值,此后随着温度升高得率不再显著增加。因此选择70℃为试验温度。

2.4 超声频率对酸枣多糖得率的影响 由图4可知,在料液比为1∶25,温度50℃的条件下,酸枣多糖的得率随着超声频率的增加而增加,当超声频率达到70W时得率达到最大值。此后,随着超声频率的增大,得率不再显著增加。因此选择超声频率70W为试验频率。

2.5 正交实验 单因素实验的基础上,以提取温度、料液比、超声功率为因素设计正交实验,实验结果如下(见表2)。

正交实验结果显示,各条件影响酸枣多糖得率的主次顺序为B>D>C>A,最佳条件为A3B2C3D3,即温度80℃,料液比为1∶25,超声频率80W的条件下提取40min,酸枣多糖的提取得率最高,可达17.92 %。

2.7 正交实验最佳条件验证 按最佳条件A3B2C3D3进行酸枣多糖超声辅助提取的重复验证实验,结果显示,最佳条件下酸枣多糖的提取得率可达18.81%;对比试验则表明超声辅助提取法的提取效率高于传统的水热提取法(表3)。

3 讨论

研究结果显示,酸枣多糖的最佳提取工艺为:提取温度80℃,料液比为1∶25,超声功率80W,超声时间40min。在该条件下酸枣多糖的提取率可达18.81 %。与传统的水热提取法相比,超声辅助提取法能在大大缩短提取时间的同时提高提取效率,是酸枣多糖提取的一条高效途径。

参考文献

[1] 黄小娟,姜建国,林福兰,等.酸枣仁多糖的提取及其镇静催眠作用的研究[J].现代食品科技,2006,22(2):37-39.

[2] 吴树勋,李兰芳,王洪占,等.酸枣的营养成分及营养实验研究[J].河北医药,1990,12(1):31-31.

[3] 马红樱,张德,胡春香,等.植物活性多糖的研究进展[J].西北师范大学学报:自然科学版,2004,40(3):112-117.

[4] 郎杏彩.酸枣仁、肉多糖增强小鼠免疫功能和抗放射性损伤的实验研究[J].中国中药杂志,1991,16(6):366.

[5] 郎杰,崔娜,张金良,等.酸枣果肉多糖的提取工艺和抗氧化研究[J].食品工业科技,2009,30(12):259-261.

[6] 张惠芳,周瑜珍,陈嘉璐,等.酸枣多糖对小鼠CCl4急性肝损伤的作用[J].现代食品科技,2014,30(9):33-37.

[7] 赵鹏,欧莉,张丽华,等.超声辅助提取葛根多糖工艺研究[J].医药导报,2009,28(10):1338-1339.

[8] Cai-ping Zhu,Xi-chuan Zhi,Lin-qiang Li,et al.Response surface optimization of ultrasound-assisted polysaccharides extraction from pomegranate peel [J].Food Chemistry,2015,177:139-146.

(收稿日期:2015.03.23)

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