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福建佛手粗多糖的最佳提取工艺优化研究

2020-06-13黄晓梅刘彩珍熊世英

农产品加工 2020年9期
关键词:佛手多糖福建

陈 婵,黄晓梅,刘彩珍,黄 靖,熊世英

(福建农业职业技术学院,福建福州 350119)

0 引言

佛手 (Citrus medica L,Var.Sarcodactylis),又名“佛手柑”“佛手香橼”“福寿橘”等,为芸香科柑橘属植物佛手的果实,佛手果实成熟后呈黄色,其性温味辛,苦、酸,入肝、脾、肺、经,具有较高的药用价值[1-2]。在我国,佛手根据产地的不同,主要有广东和广西的“广佛手”、四川的“川佛手”、浙江的“金佛手”、福建的“建佛手”[3]。有关金佛手与广佛手研究资料较多,而建佛手的研究相对较少。

近年来,佛手中挥发油[4]、总黄酮[5-6]、多糖[7-9]等有效成分的提取分离和功效都取得较大进展,佛手的药用价值依然为研究热点,传统中药一般采用水熬煮的方法,其中水溶性化合物为主要成分。佛手多糖按提取部位不同可分为佛手果实多糖和佛手叶多糖。目前,常用于多糖提取的方法主要有热水浸提法[10]、复合酶提取法[11]、超声波辅助提取法[12]、微波辅助提取法[13]等,热水水提法虽然耗时长、提取率相对低,但其操作简便且成本低廉,是国内外多糖提取最常用的方法。以福建佛手为原料,研究热水浸提法提取佛手多糖的最优工艺,以期获得较高的粗多糖得率,为福建佛手资源的进一步开发利用提供理论依据。

1 材料仪器与方法

1.1 材料与试剂

佛手,产自向阳贤芳佛手;葡萄糖、苯酚、无水乙醇、硫酸,均为分析纯。

1.2 主要仪器

BS210S型电子天平,塞多利斯北京天平有限公司产品;BL1025A型多功能料理机,广东美的生活电器制造有限公司产品;722S型可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司产品;KQ-300VDV型三频数控超声波清洗机,昆山超声仪器有限公司产品;TDL-5型低速台式大容量离心机,上海安亭科学仪器厂产品。

1.3 方法

1.3.1 多糖含量的测定方法[14]

采用苯酚硫酸法:精确称取干燥恒质量后的葡萄糖10 mg,用蒸馏水定容至250 mL,分别吸取0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8 mL,各以蒸馏水补至2.0 mL,加入6%苯酚水溶液1.0 mL后迅速加入浓硫酸5.0 mL,摇匀冷却,于室温下放置20 min后在波长490 nm处测定吸光度,以0管作空白对照,得出线性方程。

将样品溶液多糖浓度调整至测定范围,精确吸取1.0 mL按上述步骤操作,每个样品液重复测定3次,测定吸光度,并计算建佛手中多糖含量。

1.3.2 建佛手粗多糖的提取工艺

将佛手果实清洗、烘干至恒质量,粉碎,过20目筛。粉碎过筛后的建佛手按照料液比为1∶20~1∶100加入蒸馏水浸泡20 min,按提取温度为60~100℃,提取时间为30~240 min提取粗多糖,提取液以转速4 000 r/min离心15 min,取上清液定容至100 mL,测定佛手多糖的含量,并计算佛手多糖得率。计算公式如下:

式中:C——经过稀释后测定的多糖含量,μg;

V1——提取后得到的上清体积,mL;

N——稀释倍数;

V2——用于测定的上清体积,mL;

m——用于提取的银耳质量,mg。

1.3.3 正交试验设计

根据单因素试验最终结果确定正交试验表,以正交试验确定佛手果中粗多糖的最佳提取工艺参数。

准确称取1 g烘干后的佛手干粉5份,以正交试验得出的最佳提取工艺进行5次平行试验,分别按照1.3.1中的方法进行多糖含量的测定,以验证正交试验结果。

1.3.4 数据分析

应用DPS数据处理系统进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

根据标准曲线测定方法,计算后得出线性方程:Y=0.073 3X-0.001 7,R2=0.999 6。

多糖标准曲线见图1。

图1 多糖标准曲线

2.2 料液比对建佛手粗多糖提取率的影响

准确称取1 g的佛手粉,分别选用佛手物料与蒸馏水比例(料液比) 为1∶20,1∶40,1∶60,1∶80,1∶100时,提取温度为80℃条件下提取1 h,考查料液比对建佛手粗多糖提取率的影响。

料液比对佛手多糖提取率的影响见图2。

图2 料液比对佛手多糖提取率的影响

由图2可知,料液比对建佛手粗多糖提取率有较大的影响,料液比为1∶20~1∶60时,料液比增加佛手多糖的提取率提高。当料液比继续提高到1∶80时,多糖的提取率开始略有下降。

2.3 提取温度对建佛手粗多糖提取率的影响

精确称量建佛手干粉,在料液比为1∶80,分析提取温度在60,70,80,90,100℃条件下提取1 h,得出建佛手粗多糖最佳提取时间。

提取温度对佛手多糖提取率的影响见图3。

图3 提取温度对佛手多糖提取率的影响

由图3可知,在1 h提取时间内,温度越高越有利于佛手粗多糖的提取。在100℃条件下多糖提取率为3.99%,而60℃条件下提取时提取率为3.14%,提取率提高21%左右。

2.4 提取时间对建佛手粗多糖提取率的影响

称取定量建佛手样品,在料液比1∶80,提取温度 80 ℃时,提取 30,60,90,120,150,180,210,240 min,得出佛手粗多糖提取的最优提取时间。

提取时间对佛手多糖提取率的影响见图4。

由图4可知,在80℃条件下,提取时间越长,佛手多糖的提取率越高。当提取时间为150 min时,提取率增加幅度开始减缓,提取时间240 min时,提取率开始下降。

图4 提取时间对佛手多糖提取率的影响

2.5 正交试验分析

根据单因素试验的结果,选用表1中正交因素及水平进行正交试验,得出建佛手粗多糖的最佳工艺提取条件。

正交试验因素与水平设计见表1,正交试验结果见表2。

表1 正交试验因素与水平设计

表2 正交试验结果

通过方差分析判断正交试验数据中3种受控制因素对试验结果的影响。

正交设计方差分析见表3。

结果表明,建佛手多糖的提取工艺中,料液比及提取温度对佛手多糖的提取率影响显著,提取时间影响无明显显著性。从提取温度影响的单因素试验结果分析,提取时间越长,提取率越高,而正交试验中提取时间并未明显显著,可能原因在于在正交试验中选用提取时间的水平均为2 h后,而2 h前提取率增长速度快,2 h后提取率增幅不大。热水浸提法提取佛手粗多糖最佳提取工艺条件为A3B1C3D2,即料液比1∶80,提取温度80℃,提取时间180 min,此时提取率为4.45%。验证试验结果与正交试验的结果一致。表明水提法提取建佛手多糖,工艺简单、稳定,相对标准偏差小、数据准确。

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表3 正交设计方差分析

3 结论

福建佛手中富含多糖物质,采用热水浸提的方法,在料液比1∶80,提取温度80℃,提取时间180 min的条件下,佛手多糖的提取率可达4.45%。热水浸提法对多糖结构影响较小,且工艺简单、可操作性强。

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