超声波辅助提取木棉花多糖
木棉花中多酚类化合物提取及药理学功能研究
木棉花中多酚类化合物提取及药理学功能研究近年来,植物的营养学价值得到了越来越多的关注,特别是其中的多酚类化合物,因其具有抗氧化,抗癌,抗病毒等多种药理学功能而备受研究者关注。
木棉花是一种常见的热带植物,其花瓣中含有丰富的多酚类化合物,被认为有助于人体健康,因此在近年来成为了研究的热点之一。
一、多酚类化合物的提取木棉花中多酚类化合物的提取方法有很多种,其中最常用的是超声波法和水萃取法。
超声波法是一种快速、高效的提取方法,其原理是利用超声波对样品进行机械作用以破坏细胞壁,进而释放出其中的多酚类化合物。
水萃取法则是利用水作为提取剂,通过与目标化合物之间的相互作用力来使其溶解在水中,再通过浓缩和干燥等步骤,获得目标提取物。
二、木棉花中多酚类化合物的药理学功能木棉花中多酚类化合物具有多种药理学功能,其中最为突出的是其抗氧化作用。
木棉花中的多酚类化合物可以通过清除体内的自由基,来降低氧化应激对人体健康的危害。
此外,它还具有美容养颜的作用,可以帮助减少皮肤皱纹,促进皮肤弹性,使皮肤更加年轻健康。
除了以上功能外,木棉花中的多酚类化合物还有其他的药理学功能,如抗菌,抗炎,抗肝损伤等,这些功能的研究也为木棉花的药用价值提供了有力的依据。
三、木棉花中多酚类化合物的应用目前,木棉花及其多酚类化合物已经被广泛应用于食品、保健品和药物等领域。
在食品方面,木棉花的多酚类化合物可以作为天然食品添加剂,以提高食品的营养价值和保鲜效果。
在保健品方面,木棉花中的多酚类化合物已成为市场上的热门保健品原料,如木棉花多酚胶囊和木棉花多酚饮料等。
而在药物方面,木棉花中的多酚类化合物已被证实具有一定的药用价值,可用于治疗肝病、糖尿病等疾病。
总之,木棉花中的多酚类化合物是一种有价值的天然产物,对人体健康具有多种保健和治疗作用。
未来随着科学技术的不断发展,木棉花中多酚类化合物的研究也将逐渐加深,人们对于其药用价值的认识也将更加深入。
木棉花多糖提取工艺优化
引用格式:李晨伟,李国强,范丽霞,等. 木棉花多糖提取工艺优化[J]. 湖南农业科学,2023(3):77-80. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.003.016木棉(Bombax ceiba L.)是木棉科的落叶乔木,广泛分布于印度、马来西亚等亚热带地区,在我国主要分布于两广地区,是广州市的市花。
木棉的干燥花[1],是一种中药材,被收载于《生草药性备要》《广西中药志》中,其味甘、淡,性凉,具有祛湿、清热、解毒、止血等功效[2],是广东著名凉茶“五花茶”的主要原料之一[3]。
除药用外,木棉花鲜、干均可食用,岭南地区民间常收集木棉花用来泡茶、煲汤。
多糖在自然界中有庞大的存储量,在高等植物、动物等体中均有该成分。
随着技术的创新和研究的深入,越来越多的多糖被发现,其功效也逐渐被挖掘。
研究表明,多糖物质在抗氧化、抑菌、消炎、降血糖血脂等方面有很好的生物活性[4–7]。
此外,由于多糖多来源于药食同源植物,在毒副作用、安全性方面具有其他类型化合物无可比拟的优势。
这也是多糖成为国内外学者研究热点的原因之一,已有多种动植物来源多糖被开发成药品或保健品。
目前,关于木棉花多糖提取工艺优化的研究报道较少,限制了木棉花多糖的开发利用。
为此,项目组开展了木棉花多糖提取工艺的优化研究,旨在为木棉花多糖的开发利用提供依据。
1 材料与方法1.1 试验材料试验材料为木棉花,购自永祥大药房。
主要试剂有无水乙醇、浓硫酸(广州化学试剂厂),苯酚(上海麦克林生化科技有限公司),葡萄糖标准品(江西佰草生物科技有限公司)。
主要仪器设备包括2000型粉碎机(武义海纳电器有限公司产)、DF–101T恒温水浴锅(上海力辰邦西仪器科技有限公司产)、UV–2700紫外分光光度计(日本岛津公司)、Varioskan Flash酶标仪(美国赛默飞世尔科技公司)。
木棉花多糖提取工艺优化 李晨伟1,李国强1,范丽霞2,杨安平2,刘 辉1,2(1. 佛山科学技术学院食品科学与工程学院,广东佛山 528225;2. 佛山科学技术学院医学院,广东佛山 528000)摘 要:为了更好地开发利用木棉花多糖,研究选取了料液比、提取时间、提取温度3个因素,通过单因素试验和L9(33)正交试验,以木棉花多糖提取率为考察指标,优化了木棉花多糖的提取工艺。
超声辅助提取中药成分的研究
超声辅助提取中药成分的研究近年来,中药提取技术越来越受到关注,为了提高中药成分的纯度和提取率,科学家们不断探索新的方法和技术。
超声波作为一种高效的物理作用方式,已经被应用于中药成分的提取过程中。
超声辅助提取技术的基本原理是利用超声波的物理作用,对草药样品进行均匀的震荡,从而促进中药成分的溶解和扩散,提高成分的提取率。
此外,超声波还可以帮助破坏细胞壁,使中药成分更易于释放。
超声波提取技术相比传统的提取方法,具有高效、简便、环保和节能等显著优势。
超声辅助提取技术已被广泛应用于中草药、食品、生物医药等领域,其应用前景非常广阔。
在中药中,超声波提取技术可以应用于多种药材的成分提取,如罗布麻、桑寄生等。
其中,桑寄生是近年来被广泛研究的一种中草药材,其具有广泛的药理作用,可治疗肝病、肝癌、肺癌、白血病等多种疾病。
桑寄生中的有效成分主要是氧化萜类化合物,目前采用传统提取技术无法完全提取这些成分,因此使用超声波技术可以极大地提高桑寄生中有效成分的提取率。
目前的研究表明,相比传统方法,超声辅助提取技术可以将桑寄生中的有效成分提取率提高20%以上。
在超声波提取技术的研究领域,还有一些需要解决的问题。
首先,超声波提取技术的操作比传统方法复杂,需要精准的掌握技术参数以及控制提取过程中的温度。
此外,超声波提取技术会产生少量的所谓次级物质,需要进行及时的处理。
此外,超声波提取技术对中药成分的降解也是需要注意的问题。
因此需要继续对超声波提取技术进行深入的研究,不断改进提取技术,优化操作方法,以实现更高效、更环保、更稳定的提取过程。
总而言之,超声波辅助提取技术的出现为中药提取技术的改进提供了一个新的途径,其具有突出的优势。
虽然仍存在一些问题,但经过不断的研究和改进,相信超声波提取技术一定会成为中药提取技术中的主流技术。
—超声波辅助法提取校园植物有效成分注意事项
—超声波辅助法提取校园植物有效成分注意事项超声波辅助法是一种高效、易操作的提取技术,可以用来提取校园植物中的有效成分。
以下是使用超声波辅助法提取校园植物有效成分时需要注意以下几个事项:
1. 选择合适的植物种类:不同的植物种类含有不同的有效成分,因此需要选择适合提取的作物种类。
2. 确定提取的物质:在提取过程中需要确定需要提取的物质,例如黄酮类、多酚类、氨基酸等。
3. 确定提取条件:包括超声波功率、提取时间、温度等条件,需要根据植物种类、提取物质的特性等因素进行调整,以达到最佳的提取效果。
4. 注意安全:超声波设备在工作过程中会产生高频电场和磁场,需要对设备进行安全操作,避免对人体造成危害。
在操作过程中应佩戴手套、口罩等防护设备。
5. 质量控制:提取完成后,需要进行质量的控制,包括提取物质
的浓度、纯度、稳定性等方面,以保证提取结果的准确性和可靠性。
6. 储存安全:提取完成后,提取物质需要储存在安全的环境中,
避免泄漏或污染。
同时需要对提取物质进行保密,避免被滥用或泄露。
7. 推广使用:提取完成后,需要对提取物质进行科学研究和临床试验,确保其安全性和有效性。
同时需要推广其应用,提高校园植物种植的多样性和营养价值。
超声波辅助提取木棉花多糖
超声波辅助提取木棉花多糖木棉[Gossampinus malabarica(Dc.)Merr.]为木棉科木棉属植物,是华南地区特有的植物资源,主要分布于广西、广东、四川、贵州和云南等省。
其花性味甘、淡、凉,有清热利湿以及解暑的功能,可治肠炎、痢疾。
民间多在初春时拾其落花,晒干煎水服用。
用来祛风除湿,活血消肿,散结止痛,治疗胃癌、食管癌等消化道肿瘤[1]。
近年来,植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现。
而在菌多糖得到广泛研究的背景下,越来越多的工作人员将目光投向植物多糖,据文献报道,已有100种植物多糖被分离提取出来[2]。
但对于木棉花的文献报道多是研究其药理作用,而对其多糖提取工艺的研究却鲜见报道。
因此木棉花多糖的提取方法也日益成为人们关注的焦点。
为了促进中国对木棉花的开发利用,有人对木棉花化学成分和药理作用进行了一些研究。
多糖的提取方法有碱提法、水提法、微波法、酶提法和超声波辅助提取法等。
本试验采用的是超声波辅助提取法,它是应用超声波强化提取植物多糖的方法,是一种物理破碎过程。
与常规提取法相比,超声波辅助提取可缩短提取时间,提高提取效率,所以超声波辅助提取法在植物多糖的提取中得到广泛应用[3]。
采用苯酚-硫酸法测定多糖的含量,苯酚-硫酸法简单、快速、灵敏、重现性好,且生成的颜色持久。
用苯酚-硫酸法测定多糖含量时需注意苯酚浓度不宜太高[4],过高浓度的苯酚会使反应的稳定性不好且易产生操作误差。
本试验采用50 g/L的苯酚,同时保持较高的硫酸浓度,因此该呈色反应是以对多糖的水解和糠醛反应为基础的,硫酸浓度降低会影响两种反应的进行。
测定吸光度时所用葡萄糖标准溶液与木棉花多糖都需现配现用才能保证结果的稳定性及准确性,每组需平行测定3次。
用紫外分光光度法测定木棉花中多糖的浓度,此方法简单、准确率高[5]。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 原料将木棉[Gossampinus malabarica (Dc.) Merr.]花去除花蕊,在60 ?左右烘干,粉碎,用500 mL石油醚(60,90 ?)回流脱脂2次,1 h/次。
超声波提取多糖原理
超声波提取多糖原理
超声波提取多糖的原理是利用超声波的机械效应和热效应。
超声波作用下,多糖颗粒会发生剧烈的震荡,从而导致细胞壁和细胞膜的破裂,释放出多糖分子。
此外,超声波还可以引起液体中的分子运动和振动,增加溶剂和样品之间的质量传递速率,从而加速多糖的溶解和扩散。
在超声波提取多糖的过程中,需要注意超声波的功率、频率和处理时间的选择。
较高的超声波功率和频率能够增加多糖颗粒的破裂程度,加快多糖的释放速率。
然而,过高的功率和频率可能导致样品中的多糖分子的降解,因此需进行适当的优化。
处理时间的选择要根据不同的样品及多糖的含量而定,以充分释放多糖,并避免过长的处理时间导致多糖的降解。
超声波提取多糖的方法具有操作简单、提取效率高、对多糖结构影响较小等优点,因此在多糖相关研究中得到广泛应用。
木棉花多糖的微波提取研究
7 ・ 0
9 %乙醇回流提取两次 ,2 / ,以除去单糖和低聚糖 ,将药渣烘干备用. 5 次 h
称量 :将 已经处理好的4 木棉花平均分为4 份. 0 g O 微波提取 :按所设定的微波火力 、微波时间 、 液料 比和提取次数 ,加蒸馏水进行操作 ,按条件微
波 提取 . ’
从 图4 可知 ,多糖 的含 量先 是 随 固液 比的增 加而 增大 ,当 固液 比 l: 0时 达到最 高 提取 量 ,因为 4 适 当增加水量会加大木棉花多糖与水之间的
浓度差 ,有利 于多糖 的溶 出.但 固液 比大 于 1: 0时 ,提取 剂量 增加 过 多 ,在相 同 的 4 微波功率和加热时间条件下,溶液不易达到 有效 的浸 提 温度 ,不利 于 多糖 的提 取 ,而且
计算 公式 :多 糖 含量 ( gg m /)=VxCx/ fW
式中 c为标准 曲线上查得的葡萄糖浓度 ( g L , V为木棉花多糖溶液的体积 ( L , W 为木 m/ ) m m ) 棉花重量 () 厂 g , 为木棉花预处理的转化率.
2结果与分析
21单 因素 试验 . 211微 波 功率 对木棉 花 多糖提 取 率的影 响 . . 取5 份木 棉花 粉末 于碘 量瓶 中 , 分别 加 入 4 水 , 别在 10W 、3 0 、40W 、60W 、80W 0 mL 分 6 2 W 8 4 0 功率 下加 热 浸提 6 ,趁 热过 滤 ,苯酚一 酸法 测定 多糖 含量 . 0s 硫 由 图 2 知 木 棉 花 水 溶 1:0 5 、微波 时间9 、 波功率 80 0 微 S 0 W、浸提次数 2 ,其 中浸提次 数是最主要影响 因素. 次
其次是微波时间和微波功率 ,料 液比对提取 的影 响较小 .
木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化
木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化摘要:对提取工艺主要参数进行三因素五水平试验设计,采用响应面试验优化超声波辅助提取木棉花花青素的提取条件。结果表明,超声波辅助提取的最佳工艺条件为提取时间50 min,料液比1∶40(m/V,g:mL),超声波功率210 W。关键词:响应面法;木棉花;花青素;超声波辅助提取Optimization of Extraction Conditions of Anthocyanins from Bombax malabaricum by Response Surface MethodologyAbstract: Anthocyanins were extracted from Bombax malabaricum DC. by ultrawave assisted method. Three-factor five-level response surface methodology was adopted to optimize the extracting conditions. The results showed that the optimized extracting conditions were, ultrasonic treatment time, 50 min; solid to liquid ratio 1∶40(m/V,g∶mL); ultrasonic power, 210 W.Key words: response surface methodology; Bombax malabaricum DC.; anthocyanins; ultrawave assisted extraction木棉花为木棉科植物木棉[Bombax malabaricum DC.]的干燥花朵,分布于海南省、台湾省、广西壮族自治区、云南省和四川省南部,在广东省及福建省广为栽培。广东地区群众惯用晒干的木棉花煮粥或者煲汤,其具有解毒、清热、驱寒、去湿、解暑等功效,临床上可用于治疗泄泻、痢疾、血崩、疮毒、中暑等[1,2]。因此,木棉花既是食品又是药品,是极具开发潜力的岭南植物资源,深入开发、充分利用这一特色种质资源对植物资源开发领域有重要的研究意义。超声波辅助提取技术是利用超声波热学原理、超声波的机械作用和空化作用强化了提取过程的传质速率和效率,与传统的提取法相比,大大缩短了提取时间,提高了提取效率,且提取液中杂质更少,已广泛应用于天然产物的提取中[3]。目前,对木棉花的研究主要集中在木棉花提取物的抗炎、抗菌功效研究[4,5];在木棉花提取工艺研究方面,叶斯琴等[6]、王辉[7]以木棉花红色素的应用为目标,进行了溶剂提取工艺研究。木棉花中红色素的主要成分是花青素,而花青素在抗炎、调节血脂、改善胰岛素抵抗、抗肿瘤等一系列促进人体健康和预防疾病方面具有生物活性,是一种潜在的医药资源[8]。鉴于此,采用响应面试验优化超声波辅助提取木棉花花青素的工艺条件,旨在为木棉花的深入研究及产业化开发打下基础。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 原料木棉花为2011年4月采自广东省中药研究所药用植物标本室。1.1.2 试剂pH 1.0缓冲溶液的制备:准确称取1.49 g KCl,用去离子水定容至100 mL,将KCl溶液与0.2 mol/L HCl以26∶67的体积比混合,用KCl溶液调至pH 1.0。pH 4.5缓冲溶液的制备:准确称取2.72 g NaAc·3H2O,用去离子水定容至100 mL,调至pH 4.5。试剂为国产分析纯。1.1.3 仪器与设备KQ-500GTDV高频恒温数控超声清洗器购自昆山市超声仪器有限公司,冷冻干燥机购自德国Christ公司,旋转蒸发仪购自瑞士步琦有限公司,UV1200型紫外分光光度计购自日本日立公司。1.2 方法1.2.1 木棉花的处理方法采摘木棉花后,将其洗净除杂阴干,采用冷冻干燥处理,粉碎过40目筛,于-20 ℃保存备用。1.2.2 木棉花花青素最大吸收波长的确定取 5 g木棉花干粉,按1∶30(m/V,g:mL)加入含体积分数为1% HCl的乙醇溶液提取12 h,间隙式搅拌,过滤滤液后,滤渣再按上述步骤提取一次,合并滤液,旋转蒸发去掉溶剂得到木棉花粗提物,用少量去离子水溶解后,依次用石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯萃取,分别得三氯甲烷层、乙酸乙酯层、水层提取物,其中水层提取物为花青素粗提物。一般花青素及其衍生物的特征吸收波长为520~540 nm,将木棉花花青素提取物用适量去离子水稀释后,调整至pH 1.0,在500~600 nm波长范围内进行可见光扫描,确定木棉花花青素的最大吸收波长。1.2.3 木棉花提取的响应面试验设计选择提取温度为30 ℃,选用对花青素提取率影响较大的料液比、超声波功率、提取时间共3个因素,以花青素提取率为指标,采用响应面试验设计来优化提取工艺,各因素与编码水平见表1。1.2.4 木棉花色素的提取及提取率的测定方法取3 g木棉花干粉,按一定料液比加入含体积分数为1% HCl的乙醇溶液提取1 h后,置于超声波发生装置中进行超声波辅助提取,以60 r/min摇床振荡10 min后,过滤除滤渣,取上清液测定花青素提取率。木棉花花青素提取率的测定采用pH示差法[9,10]:取5 mL供试液,分别用pH 1.0和pH 4.5的缓冲溶液定容至10 mL,平衡30 min后在最大吸收波长下测吸光度,计算花青素提取率,重复试验3次。花青素提取率=A/(ε×L)×MW×DF×V/W t×100%。其中,A为吸光度;ε为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的消光系数,为269 00;L为光程,为1 cm;MW为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的相对分子质量,为449.2(注:当样品花色苷单体成分未知时,一般用在植物中最为普遍的花色苷矢车菊素-3-O-葡萄糖苷作为标准物);DF为稀释因子;V为最终体积,mL;Wt为产品质量,mg;A=(A530 nm,pH 1.0-A700 nm,pH 1.0)-(A530 nm,pH 4.5-A700 nm,pH 4.5)。1.2.5 数据的分析试验数据用Design Expert 8.0软件进行分析。2 结果与分析2.1 木棉花花青素最大吸收波长的确定一般花青素类物质的特征吸收波长为520~540 nm,将木棉花花青素待测液在500~600 nm波长范围内进行可见光扫描,由图1可知,木棉花花青素的最大吸收波长为520 nm。2.2 超声波辅助提取工艺优化模型的建立2.2.1 响应面试验设计与结果采用响应面法对提取工艺参数进行三因素五水平的试验设计,共20个试验方案,具体方案设计与结果如表2所示。2.2.2 回归方程的建立与检验利用Design Expert 8.0软件对表2中数据进行二次多元回归拟合,得到木棉花花青素提取率的预测值对编码因素A、B和C的二次多项回归方程:■=0.300 00+0.017 00A+0.016 00B+0.017 00C-0.009 88AB-0.006 88AC+0.005 63BC-0.019 00A2-0.010 00B2-0.009 22C2,R=0.906 0。由表3的方差分析可知,回归方程的失拟性检验不显著,可以认为所选用的二次回归模型是适当的;回归模型的决定系数为0.906 0,说明该模型能够解释90.6%的变化,因此可用此模型对木棉花花青素提取率进行分析和预测,对实践具有指导意义。2.2.3 各因素影响程度和因素间交互作用分析由方差分析结果可知,试验所建立的回归模型中,超声波功率、提取时间、料液比对木棉花花青素提取率均有显著影响(P<0.05),而三因素两两之间的交互作用不显著。超声波功率、提取时间的二次项对花青素提取率有显著影响,而料液比的二次项时花青素提取率有极显著影响。根据二次回归方程得到参数和响应值之间的响应曲面及等高线如图2、图3和图4所示。图2中等高线的形状反映出超声波功率和料液比的交互效应,在试验水平范围内,超声波功率增大,花青素提取率呈增大趋势。在其他因素不变的前提下,料液比减小,花青素提取率随之增大,到达最高值后反而降低。要达到同样的花青素提取率,料液比越大,所需要的超声波功率越大。在试验水平范围内,花青素的提取率存在极大值。由图3的提取时间和料液比的交互效应可知,提取时间的增大有利于花青素的溶出,提取率呈增大趋势。在其他因素不变的前提下,料液比减小,花青素提取率随之增大,到达最高值后反而降低。原因可能是由于料液比的减小使分离效率降低,而过高的超声波功率或过长的提取时间会导致花青素的分解,造成损失。因此,当料液比、提取时间和超声波功率合理搭配时才能获得较好的提取效果。由图4可知,在试验水平范围内,随着超声波功率或提取时间的增大,花青素提取率呈增大趋势。因此,适当加大超声波功率和提取时间能提高花青素的提取率,但当超声波功率和提取时间超过一定值,花青素提取率增加不明显。2.2.4 工艺参数的优化与验证经过软件分析,最佳的提取条件为:料液比1∶40(m/V,g∶mL,下同),超声波功率210 W,提取时间50 min。按最佳提取条件进行3次验证试验,测得花青素提取率为0.316%,与理论值接近,相对误差为0.81%。证明该模型适用于预测该工艺,重现性好。3 小结与讨论采用响应面分析法,通过中心组合试验直观地分析多种因素之间的交互作用,并能在试验设计的整个区域范围内找到考察因素的最佳细化值。而常用的正交设计法只能在试验所选取的因素与水平内进行选择。试验曾对乙醇体积分数、提取温度、超声波功率、提取时间、料液比等单因素进行考察,结果发现,由于木棉花色素主要是花青素,乙醇体积分数增大有利于木棉花色素的提取,而且加入少量HCl有利于提高花青素的稳定性,但HCl体积分数较大时,浓缩蒸发会降解花青素,不利于提取,因此选用含体积分数为1% HCl的乙醇溶液作为提取溶剂。而高温和光照对花青素破坏较大,因此,提取过程适宜在室温下避光进行。最终确定超声波功率、提取时间和料液比作为响应面设计试验的考察因素。试验采用响应面分析法进行木棉花花青素提取工艺的研究,确定超声波辅助提取的最佳工艺条件为料液比1∶40,超声波功率210 W,提取时间50 min。该工艺的提取率高、操作简便,为木棉花中色素的提取提供了试验依据。参考文献:[1] 黄燮才.常用中草药彩色图谱[M].南宁:广西科学技术出版社,1999.124-125.[2] 江苏新医学院.中药大辞典[Z].上海:上海科学技术出版社,1986.[3] 谭胜兵.超声波技术在天然产物提取中的应用[J].枣庄学院学报,2007,24(2):84-86.[4] 许建华,黄自强,李长春,等.木棉花乙醇提取物的抗炎作用[J].福建医学院学报,1993,27(2):110-112.[5] 余红英,尹艳,吴雅红,等.木棉花色素的微波提取及其抗菌作用[J].食品与发酵工业,2004,30(5):92-93.[6] 叶斯琴,王翀梅,王辉.木棉花红色素的提取及其应用研究[J].广州食品工业科技,2004,20(4):90-91.[7] 王辉.木棉花红色素的提取及性质研究[J].林产化学与工业,2001,21(2):57-61.[8] KOWALCAYK E, KRZESINSKI P, KURA M, et al. Anthocyanins in medicine[J]. Pol J Pharmacol,2003,55(5):699-702.[9] 刘洪海,张晓丽,杜平.pH示差法测定烟73葡萄中花青素含量[J].中国调味品,2009,34(4):110-117.[10] FULEKI T,FRANCIS F J. Quantitative methods for anthocyanins[J]. Journal of Food Science,1968,33(3):266-274.。
超声波辅助溶剂法提取红景天中的多糖
超声波辅助溶剂法提取红景天中的多糖
超声波辅助溶剂法提取红景天中的多糖
鲍妮娜1,于蓓蓓2,孙银平1
【摘要】摘要:以红景天为研究对象,考察了超声波辅助溶剂法对多糖提取率的影响。
对提取温度、提取时间及料液⽐进⾏单因素考察,以正交试验法优化提取⼯艺条件。
结果表明:影响红景天多糖提取率的主次关系是温度>时间>料液⽐,最佳⼯艺条件为提取温度75℃、提取时间40 min、料液⽐1∶30,多糖提取率达到15.49%。
相较于传统的⽔提取法,超声波辅助溶剂法在操作和多糖提取率上具有明显的优势。
同时利⽤邻⼆氮菲—Fe2+氧化法测定羟⾃由基的清除率,以确定多糖活性。
【期刊名称】宿州学院学报
【年(卷),期】2016(031)012
【总页数】4
【关键词】红景天多糖;超声波辅助溶剂法;抗氧化活性
⼤量的研究资料表明,红景天具有抗氧化、抗衰⽼、抗疲劳、抗肿瘤、补⽓清肺以及兴奋⼤脑和脊髓等作⽤[1]。
我国从1980年代就开始红景天的药⽤开发研究,⼀些学者对其⽣理活性、药⽤成分、栽培条件等⽅⾯进⾏了系统化的研究并获得了⼀定的成果[2-3]。
红景天已被列⼊国家认可的药物和⾷品范畴,其根茎提取物已成为中成药、⾷品、饮料等开发产品的原料。
传统上,国内外采⽤热⽔提取法提取红景天多糖[4-5]。
该法设备要求低,操作简单,但需要较长的时间且多糖损耗较多。
随着科学技术的发展,现常⽤微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酶解提取法等⽅法提取[6-8]。
本⽂采⽤超声波辅助溶剂法提取红景天中的多糖,并与传统⽔提取法进⾏⽐较,。
超声波-微波辅助提取杜仲叶多糖工艺优化及其体外抗凝血活性分析
陈艳萍,贺菊萍,刘意,等. 超声波-微波辅助提取杜仲叶多糖工艺优化及其体外抗凝血活性分析[J]. 食品工业科技,2023,44(17):202−211. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022100189CHEN Yanping, HE Juping, LIU Yi, et al. Optimization of Ultrasonic-Microwave Assisted Extraction of Polysaccharides from Eucommia ulmoides Leaves and Its Anticoagulant Activity in Vitro [J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(17):202−211. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022100189· 工艺技术 ·超声波-微波辅助提取杜仲叶多糖工艺优化及其体外抗凝血活性分析陈艳萍1,贺菊萍2,刘 意3,杨万根1,3,*(1.吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,湖南张家界 427000;2.徐州工程学院江苏省食品资源开发与质量安全重点建设实验室,江苏徐州 221018;3.吉首大学食药两用资源研究与高值化利用湖南省重点实验室,湖南吉首 416000)摘 要:为开发我国丰富的杜仲叶资源,研究超声波-微波辅助提取杜仲叶多糖的最优工艺条件及其理化性质和体外抗凝血活性。
首先通过单因素实验确定超声波功率、提取温度、微波功率、料液比、提取时间等影响多糖得率因素的范围,然后通过Plackett-Burman 试验筛选关键影响因素,再采用Box-Behnken 试验对工艺条件进行优化,分析了所得杜仲叶精制多糖的分子量、单糖组成等理化性质及活化部分凝血酶原时间(APTT )、凝血酶原时间(PT )、凝血酶时间(TT )等抗凝血指标。
超声辅助提取法流程
超声辅助提取法流程超声辅助提取法可是个很有趣的东西呢!一、超声辅助提取法是啥。
超声辅助提取法呀,就是利用超声波的空化效应、机械效应和热效应等,来帮助我们从各种材料里提取出我们想要的东西。
比如说从植物里提取有效成分,像提取一些中药材里的药用成分啦,或者从一些果实里提取香精之类的。
它就像是一个超级小助手,在提取这个大工程里出了不少力呢。
二、准备工作。
在进行超声辅助提取之前,我们得先把东西都准备好。
这就像是要出门旅行,得先把行李收拾好一样。
我们得先确定好要提取的原料,这个原料可不能随便选哦。
要是从植物里提取,那植物得是新鲜的或者处理好的干品,而且得保证质量。
然后就是准备提取的溶剂,这个溶剂就像个神奇的小口袋,要能把我们想要的成分给装进去。
比如说如果提取的是脂溶性的成分,那有机溶剂可能就比较合适;要是水溶性的,那水或者一些水性的溶液就可以啦。
还有超声仪器,这个仪器就像是我们的魔法棒,它可是整个提取过程的关键呢。
不同的超声仪器可能功率、频率啥的都不太一样,要根据自己的提取需求来选择合适的。
三、提取过程。
四、提取后的处理。
超声提取完了之后,可还没结束呢。
这时候溶液里既有我们想要的有效成分,也可能有一些残渣之类的东西。
我们得把它们分开。
就像把珍珠从沙子里挑出来一样。
可以用过滤的方法,把那些大的残渣给去掉。
要是想要更纯净的提取物,可能还得进行一些进一步的纯化操作,比如说离心啦,或者用一些化学方法把杂质给去掉。
最后得到的就是我们辛辛苦苦提取出来的宝贝啦。
超声辅助提取法虽然听起来有点复杂,但只要我们一步步来,就像做游戏一样,也能很好地完成整个提取过程呢。
植物及食用菌多糖的提取、分离纯化及结构分析
食品科技植物及食用菌多糖的提取、分离纯化及结构分析白海娜(吉林化工学院生物与食品工程学院,吉林吉林 132022)摘 要:多糖是广泛存在于动植物、微生物中的一类大分子化合物,具有调节免疫力、抗癌、抗氧化、抗衰老等方面的功能作用,本文主要对植物及食用菌多糖的提取、分离纯化及结构分析进行阐述。
关键词:多糖;提取;分离纯化;结构分析多糖又称聚糖,是由分子质量从中等到高分子的聚合物,不同聚糖中单糖的同一性、链的长度、连接单糖的键类型以及链的分支程度等方面不同。
植物及食用菌多糖的结构特征以及生物活性等研究已成为食品和制药的热门研究。
与蛋白质的研究相比,多糖各方面研究还比较落后。
本文主要对植物及食用菌多糖的提取、分离纯化及结构分析进行阐述。
1 多糖的提取1.1 酶解提取该方法是由于酶具有专一性的特征,所以根据酶解反应将植物细胞壁分解成小分子物质,该小分子物质容易溶于提取溶剂,使植物细胞壁被破坏,从而使植物细胞中的有效成分溶出。
此方法的优点是不仅能使植物细胞壁中的有效成分发生降解,使其更容易被提取出来,从而达到使提取率提高或溶剂用量减少的目的;而且还可以对植物药中的部分杂质进行选择性降解,使多糖的提取分离更加容易,同时除了所需的有效成分之外其他的成分还可以收集利用[1]。
尽管该方法在多糖的提取率方面得到了提高,但是在操作过程中温度和pH的变化会严重影响所用酶的活性,且提取的成本相对较高。
1.2 微波提取微波提取多糖的方法又被称为微波萃取技术,该方法是通过微波辐射,使高频电磁波快速穿透被萃取的物质。
因为植物细胞在微波辐射能的作用下吸收了微波能,使植物细胞的内部温度升高,从而导致了组织内部的压力变大,细胞发生破裂,需要被提取的成分在能量的作用下从内部溶出。
该方法在提取多糖时的优势是操作简单、溶剂的使用量消耗少、在操作过程中不会造成污染、多糖提取率高等。
1.3 热回流提取法该方法是在多糖提取方法中最为传统、也是一种操作简单的方法,此方法是根据相似相溶的原理来提取多糖,提取溶剂一般是选择用热水、酸、碱;但是该方法由于在提取过程中温度高、时间长、能量消耗高,容易引起多糖结构以及生物活性发生变化,因此若利用此方法提取多糖,会限制天然多糖产业在市场上的发展。
超声波辅助复合酶法优化提取香菇多糖
2017.奉第2期俱第_%期)闽南师歡大擊奉报(自然科学版)Journal of Minnan Normal University (Nat. Sci.)No.2.2017 年General No.96超声波辅助复合酶法优化提取香菇多糖陈巧玲,郑艺梅,王丽娟,王兵丽,张泽宏,李奕雅,郑霖华(闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州363000)摘要:利用超声波辅助纤维素酶与果胶酶复合法优化提取香菇多糖.方法:在单因素及正交实验基础上,以香菇 多糖提取率为响应值,采用Box-Benhnken法设计响应面实验,得出香菇多糖最佳提取工艺参数.结果:香菇多糖最佳提取工艺:料液比1:21.17 g/mL、复合酶比1.96:1、温度48.21 在此条件下提取率最高为3.09%,与预测值3.14%相比,相对误差1.59%,模型拟合良好.结论:与传统方法对比,超声辅助复合酶法明显提高香菇多糖得率,是较理想的提取方法.关键词:超声波辅助;复合酶法;正交实验;响应面优化中图分类号:0675.5 文献标志码:A 文章编号:2095-7122{2017)02-0039-09Optimum Technology on Extraction of Lentinan by Ultrasonic-assistedComposite Enzyme MethodCHEN Qiaoling, ZHENG Yimei, WANG Lijuan, WANG Bingli, ZHANG Zehong,LI Yiya, ZHENG Linhua(School of Biological Science and Biotechnology, Minnan Normal University, Zhangzhou, Fujian 363000, China)Abstract:Objective: ultrasonic -assisted composite enzymatic method for optimized extraction of Lentinan. method.Methods: based on single factor experiment and orthogonal experiment, choosed the yield of lentinan as the response value to designed the Box-Benhnken experiment. Results: the optimum conditions of extraction were solid-liquid ratio 1:21.17 g/mL, ratio of compound enzyme 1.96:1, temperature 48.21 X I.On this condition, the lentinan yield was 3.09%, compared with the theoretical value (3.14%), it has a smaller relative error at 1.59%, proving the regression model can well predict the actual situation. Conclusion: compared with the traditional method, ultrasonic -assisted enzymatic method increases the yield of lentinan, obviously, it was the ideal extraction methods.Key words:ultrasonic assisted extraction method; compound enzymatic method; orthogonal design; response surface optimization香兹effocfes(Berk.)Pegler),担_子菌纲丨伞菌目口:薦科,.香截属,:慧我舞一种著名食甩菌w.我国栽培香菇的历史悠久产量居世界前列.香菇营养价值丰富,主要含有蛋白质、多糖、膳食纤维、碳水 化合物等多种人体所15的营养物质,经研究,香菇多糖因其具有提高人体免疫力、抑制肿瘤生长、能抗病 毒、抗氧化、缓解慢性肝炎等多方面的功效而受到广大研究人员的关注目前,已有将香菇用¥防治癌 症的临床治疗s除此之外,香菇还被用于治疗肺结核、糖尿疴等多种疾病,效果显著传统多糖的提取方法,水提法、酸碱提取法等受到技术水平的制约,存在耗时久、得率不高的缺点 经过改进,传统方法得到改善,酶法M和超声彼法有效避免了传统方法的缺陷.酶具有低量高效的优 点,将果胶酶和纤维素酶作用于香菇细胞壁,使多糖溶出,用此种方法提取多糖可减少使用成本;超声波技术,通过空化作用,使细胞破碎,加速目标提取物的溶出,在提高多糖得率方面效果明显.本文通过超声 辅助复合酶法提取香菇多糖,在单因素实验及正交实验基础上^利用响应面法优化提取:n艺.收稿日期:2017-02-27基金项目:福建省大学生«薪_创业训练计划碰目CfS翁高P〇:13:]6S号)作者简介:陈苟玲!;1986-)..女...植建脅安溪S人'樂验师..39 .2017 年闽南师蒞大学学报(自德科学版)1材料与方法1.1实验原料^■^(L e n t i n u s e d o d e s (Berk .)sing )1.2实验试剂葡萄糖、硫酸、蒽酮、95%乙醇.:AR 级,广东西陇化工股份有限公司;纤维素酶(酶活力50000 u /g )、果肢酶(酶活力30000 u /g ).:食品添加剂,桓生生物科技.1.3主要仪器和设备AR 224CN 电子天平(奥豪斯仪器有限公司);Haier 冰箱(青岛海尔股份有限公司);HH -6数显恒温水浴锅(金坛市鸿科仪器广);RE -201D 恒温水油浴锅(巩义市予华仪器有晦责任公司);RE -301旋转蒸发器(巩义市予华仪器有限责任公可);SHB-III 型循环水真空泵(河南省予华仪器有限公司800电动离心机(金 坛市江南仪器广);JY 99-IIDN 超声波细胞粉碎仪(宁波新芝生物科技有限公铕);JJ -2组织粉碎机(金坛市 国旺实验仪器厂);UV -1100型紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司);2XZ _2型旋片真空泵(浙 江黄岩天龙真空.泵1.4 J :艺流程香燕^■供千一^•粉碎、过筛一^称貴一**提取(氣声辅助,超声波功率720 1)一抽滤^•离心一^浓缩一►醇 沉—离心—沉淀、烘干—测粗多糖.1.5实验方法1.5.1原料预处理香菇清洗、处理成小块后放人真'空干燥箱60丈干燥直至食用菌恒重后,粉碎,过60目筛,香菇粉装 人密封袋中,至于千燥器中备用.1.5.2蒽酮试剂的配制精密称取0.2000 g 蒽酮,加人浓H 2S 04 100 rnL 溶解,摇匀(现配现用).1.5.3葡萄糖标准溶液(0.1 g /L )的配制准确称取干燥恒重的葡萄糖0.0100 g ,加造量超纯水溶解后,转移至100 mL 容量瓶中,加水定容至刻度,播匀.1.5.4 .香菇多耱的提取称取3.00 g 香菇粉,加60 mL 蒸馏水混合均勻,进行超声波细胞破碎.超海3:作5 s ,间隙5 s ,超声波 功率720 W ,总ZC 作时间20 min ;氣瑩f 50弋水浴0.5 h .称取果腔酶和纤维素酶,按一定比例加人食用菌溶液中(复合酶用量与底物量的比值为1.5%)反应1 h 后抽滤,滤液宁沸水中灭酶10 min ,温度降至室温 爵,将酶提取液于转数5000 r /min 下离心5 min ,取上滇液,75丈,0.09 P a 条件下浓缩到总土清液体积的 2/5-1/2.加入3倍体积的95%的乙醇溶液,4弋冰箱静置24 h .取扭后,4000 r /m in 离心20 min .将沉淀溶解、定容、稀释后,采用蒽酮-硫酸法测定多糖总量.1.6标准曲线制作蒽酮-硫酸法测香菇多糖含囊,>制作标准曲线的方法:紫外分光光度计在625 nm 条件下,测定吸光值,线性回归方程:y =0.0142x +0.0021,R 2=0.9993,y 为吸光值;x 为葡萄糖浓度,如图1所示,10 20 30 40 50 6070萄葡糖浓度/(hg/mL)6 5 4320.0.0.0,0.l§/««l i• 40 •图1标准曲线1:1 1.5:1 2:1 2.5:1 3:1眞:雜比.闺_ 2實:合酶比对_糠提联率的影响2丄2温度对提取香菇多糖的影响酶活力的关键影响因素是温度,因此温度直j 接影响香鹿多糖的提取率,温度过低,提取多糖不彻底; 温度过高,则会造成复合酶的失活,并i 还有可能导致多糖结构发生变化.如图3所示,随着温度的提髙, 香菇多糖的提取率先上升后下降,在50沱时,多糖提取率最大,纤维素酶的最适作用温度为45~55 t :,果胶酶的最适作用温度为45~50弋,两种酶协调作用的结果下,选择50 T 为最优提取温度.陈巧玲,郑..艺梅卜繫:丽娼,m兵丽,张泽宏,李奕雅,郑:霖华:超声波辅助复合酶法优化提取香菇多糖第2期_1.7单廣素实验按照提取步骤,选取复合藤比(1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1)、提取温度(40弋、50^、60丈、70丈、80丈)、提取时间(1 h 、2 h 、3 h 、4 h )以及料液比(1:15 g /mL 、l :20 g /mL 、l :30 g /mL 、l :40 g /mL )四个因素进行单因素实验,提取香菇多糖,以多糖提取率作为考察指标,考察各因素对香菇多糖提取率的影响.1.8,麵实验根据单因素的实验结果,详见2.1,设计了 L 9(3)4的正交实验(表2),因素水平如(表1).根据极差值 R 的大小确定各齿素对实验结果的影响顺序tI2l1.9响应面法实验设计根据正交实验极差分析,结果详见2.2,选择影响提取率的前三个因素进行3因素3水平响应面分析, 这样可以更好通过采用Box -Benhnken 法[〜*^香菇多糖的提取工艺进行更简洁的优化减少实验的组数.1.10多糠提取率多糖提取率Y (%)=复溶液中香菇多糖含量/所用香菇粉末总量xlOO %.2结果与讨论2.1单因素实验结果2.1.1复合酶.的比例对提取香菇多糖的影响如图2所示,香菇多糖提取率先増加后减少最后趋于稳定.在复合酶比2:1时,香菇多糖的提取率达 到最高.因此,选择复合酶比2:1为最优酶比.这与香菇本身的成分关系较大,香菇本身纤维素含量较少, 因此适当提高果胶酶与纤维素酶的复合比可以更加充分合理的提高酶的催化效率.* 41•12 34时间/h图4复合酶比对多糖提取率的影响2.1.4料液比对多糖提取率的影响如图5所示,在1:20 g /mL 条件下多糖提取率最高,这与张艳、陈春萍等B 的研究结果一致,他们在提 取温度55 Up H =5.48的条件下,分别用料液比1:15、1:20、1:30、1:40,时间1丨1,料液比增加多糖提取率随着提高舍料液比为1:20日中,,多糖提取欢果最好,提取率梟局,而料液比1:30之后,.多糖提取率下降.料撤 比对实验结果影响较大,若料液比太低,水量太少,多糖溶出不彻底;料液比过高,水量过多,除多糖外其 他物质溶出,对多糖造成影响,此种情况下多糖也有可能发生水解,结构发生破坏,导致多糖提取率下降. 结合实验结果,选择1:20 g /mL 为最优提取料液比.5厂4 -x1:15 1:20 1:30 1:40料液比/(g /mL )图5料液比对多糖■取率的影响2.2香菇多糖提取条件的正交优化设计根据单因素实验分析的结果,对上述四个单因素设计了 U (3)4的芘交实验(表1),根据表2的极差 分析结果Rd >Ra >RL >RC ,得出各实验因素的影响顺序为d (料液比)>a (复合酶比)>h (温度)>c (时间)f由 此可见料液比对于香燕多糖的提取率影响最大而影响最小的因素为时间.2017年 闽南师蒞大学学报(自然科学版:)2.1.3时间对多糖提取率的影响如图4所示,多糖提取率整体鏡现先増加后减少的趋势.2 h 时多糖提取率最高,随着时间的増加,多 糖提取率减少并趋宁:平缓.说明在2h 时多糖溶出已经达到最优状态,继续增加提取时间,多糖被水解,导 致香菇多糖提取率下降,且费时,这与贺胜英、罗华峰等ts ]的研究结果一致,反应2 h 时提取率达到最高, 综合考虑时间成本,选择2 h 为最优提取时间.%/#©«*飧%/齋赵螬鹣飧• 42 •陈巧玲,郑艺梅,王丽娟,王兵丽,张泽宏,李奕雅,郑霖华:超声波辅助复合酶法优化提取香菇多糖第2期表1因素水平表水平复:合酶比(a).温度(b)/T:因素时间(c)/h液料比(a)1 1.5:140115:122:150220:13 2.5:160330:1表2. Lg.(3.)4IE:交设计表格及实繼■果实验号a b c d提取率/%11111 1.9621222 2.5831333 2.8642123 2.3652231 1.5662312 2.3273132 2.1883213 1.8593321 1.75K,7.40 6.50 6.13 5.27K, 6.24 5.99 6.697.08K, 5.78 6.93 6.607.07kij 2.47 2.17 2.04 1.76k2j 2.08 2.00 2.23 2.36k3j 1.93 2.31 2.20 2.36R0.540.310.190.602.3响应面法优化实验结果2.3.1响应面实验设计及结果根据正交实验极差分析结果,筛选料液比、复合酶比、温度为自变量,多糖提取率为响应值,采用Box- Benhnken法优化香菇多糖的提取工艺.香菇多糖提取率响应面因素水平如表3所示,设计方案及结果如表4所7K.表3响应面因素水平设计表因素-1因素水平和编码01料液比A152025复合酶比B 1.52 2.5温度c/t405060* 43 *2017 年闽南师范大学学报(自然科学版)表4响应面实验设计及结果实验普A B C香.菇多驗提取率/%1-1-10 2.202000 3.013-110 2.224101 2.655011 2.216-10-1 2.567-101 2.3381-10 2.589110 2.51100-11 2.63110-1-1 2.6112000 3.331301-1 2.531410-1 2.8015000 2.8916000 3.1217000 3.232.3.2数学模型的建立和数据分析将实验所得数据利用DeSign-Expert8.0软件进行二次多项回归拟合实验,所得二次回翁方程如下:Y= 3.12+0.15A-0.069B-0.085C-0.023AB+0.020AC-0.085BC-0.32A2-0.41B2-0.21C2.方程中:Y为多糖提取率/ %;A为料液比;B为复合酶比;C为温度/T.对模型进行方差分析,结果如表5所示,方差的模型显著性PcO.Ol,为极M著,表示模型具有意义;失 拟项>0.05,不显著,表明模型与实验值向的差异较小;决定系数胪与1越接近,表明该模型可以更好的预 测响应值['本实验的R2=0.9239>0.9,表明模型拟合程度较好,预测值和实测值间相关性较好,试验误差 不大,可直接采用®归方程分析、预测实际结果;R%=0.8260,证明该模型可解释82.6%的响应值的变化,而另外的17.4%的响应值的变化改模型无法解释,因此该结果表明,各个实验因素对响应值的影响为非简 单线性关系表5香菇多糖提取率的方差分析F值Prob>F显著性项平方和自由度均方模型 1.8190.209.440.0037氺氺A-料液比0.1910.198.900.0204氺B-复:合酶比0.03810.038 1.780.2240C-温度0.05810.058 2.720.1431AB 2.025E-0031 2.025E-0030.0950.7665AC 1.600E-0031 1.600E-0030.0750.7917• 44 •陈巧玲,郑.艺梅卜繫:丽娼,m兵丽,张藥宏,李奕雅,報霖华:超声波辅助复合酶法优化提取香菇多糖第2斯BC0.02910.029 1.360.2817A20.4410.4420.830.0026B20.7210.7234.000.0006C20.1810.188.470.0227残差0.1570.021失拟项0.02839.208E-0030.300.8222纯误差0.1240.030总离差 1.9516R2=0.9239心=0.8260is/Trofor’值桊f〇.〇i为极显著,用**表泰;〇.〇5为显署用*裹:i t2.3.3响座面分析图如图6-8响应面图所示,从等髙线形状看出,复合酶比所在的曲面较陡,这是由宁酶所具有的“微震 高效”的特点使得复合酶比对香菇多糖提取率的影响作用最明显;其次是料液比,料液比太低,g的产物 溶出不够彻底,料液比太高,传质动力就会受溶剂量影响,多糖溶出越多温度所代表的曲面最平缓,对 香截多糖提取率的影响作用最弱.如图6所示,在复合酶比小- 1.95:1、料液比小于21.3时,随着复合酶比和料液比的升高,多糖得率 随之増大,当复合酶比大宁1.95:1时,继续升高料液比,多糖得率呈现下降趋势,表明在一定范围内,复合 酶比和料液比表现出一定的交互作用,实际应用中可根据这一结果确定复合酶比和料液比,以便获得更 高的香难多糖得率.图6料液比与::眞合酶比对'香菇多擀提取率影响的响应面图如图7所示,温度48 X:左右、料液比1:21.3左右时,香菇多糖的提取率最高,料液比与温度表现出较 弱的交2作用,温度超过48 t:以后继续増加料液比对;提高多糖得率的影响较小.在较低的料液比下,超 过一定的温度范围,多糖得率随温度的升髙出现减少的趋势,原因'可能是在酶的最适温度时,多糖提取率 最高,之后超过酶的最适温度,多糖得率不再上升,反而随着温度的升髙呈现下降的趋势.• 45 •2017 年闽南师蒞大学学报(自德科学版)A:料液比留7料《比与緝度对'香菇多擀提取率影响的响应面图如图8所示,在复合酶比小^1.95:1时,随着温度的升髙,香菇多糖得率随之増加,当复合酶比大I3 1.95:1,温度对提高香菇多糖得率帮助不大,表明在一定范围内,复合酶比和温度有一定的交互作用.实际应用中,可利用这一实验结果指导生产,起到节约能源的效果、图__8复含酶比导温撵对香截多糠提取_率■响的响虛商图2.3.4优化提取参数和验证模型在实验得出的最优提取条件下(料液比1:21.17 g/mL,复合酶比1.96:1,提取温度48.21丈)进行3组 平行实验进行验证,实验结果如表6所示.验证实验的平均值为3.09%与囬归方程所得的预测值3.14%的误差为1.59%,表明在误差允许范围内,回归方程各个因素对多糖提取率的影响结果真实可篆• 46 •陈巧玲,郑.艺梅卜繫:丽娼,m兵丽,张藥宏,李奕雅,報霖华:超声波辅助复合酶法优化提取香菇多糖第2斯6讀斑矣蠢结果实翁辱多爾提取率.(%)1 3.072 3.123 3.083结论通过响应面Box-Bfmhnken法对香薛多糖的提取工艺进行优化及分析,建立超声辅助复合酶法提取 香菇多糖的数学模型,实验结果表明该模型拟合良好.通过试验结果分析得出,最优工艺条件为:料液比1:21.17 g/mL,复合酶比1.96:1,温度48.21 ^,在该条件下,香菇多糖提取率的预测值为3.14%烃过验证,得到实测平均值为3.09%,与预测值间误差为1.59%,进一步验证了响应面优化结果的可靠性.经过最优方案提取后,超声辅助复合酶法比复:合酶法提取香菇多糖的提取率2.59.%提商_了_ 19.3%左右.诙法.可以为 卖际生产_提供一•定的参考.参考文献:[1] 鉍川&,孔静,游丽_君,等.超声波辅助热水浸提##多#响座面.优化工艺及其抗氧牝活性的研究P],现代食品科技,2011, 27(04): 452-456.[2] 宣丽,胡春氣齐森,低.温水提法对香兹*_自和多糖提取率的影响[J1.中国调味品,2014, 39(11): 23-26.[3] 王虜佳,曹缸,香菇多*的研究进展[U.解放军药学学报,2011,27(05): 451-455.[4] 吕與英,范雷法,张作法,等.香蔹多搪研究进展[J].浙江农业学报,2009, 21(02); 183-188.[5] 朱俊访,李博.香菇多糖提取工艺的研究进展[J].中筒民族民间医铸,2013, (01): 43.问王文文李小丹,黄齐磊,等.纤维素酶协.同高压■热水提取香-藥多糖的研究[J].中獨食品添加劑;2015, (04): 106-110.[7] 张艳,歡养苹魏兵.复合鱗法提取香菇多糖的工艺研宠.[J], «山学見2012.,. 26(4): 31-34.[8] 贺胜英,穸华峰,王强.复合:酶提取香菇多■糖的研究[J]..安徽农业科学,2012, 40(13): 7907-7901, 7931.[9] 陆姆,.武.哲斌,.康长青,,氣声波補助提取香菇多糖的研究[J].安徽农.A科学,2013., 38(33): 18625_1862C 186_6_3.[:10]念■保义,王铮敏,黄河宁,超声提取、超滤分离香菇多糖工艺的研究[H,化,学与生物工.程,2004, (04): 16-18.[.11]王亚.飞,毕紅梅.超声波法提取香菇多糖的研.究[J].内蒙古科技与经济,_2004, (SI);. 1'24-125,[1.2]杜小氣接.颖张晓楠,等.正交实_教法4选香菇多糖的捉取工艺及其成酸酯化研究.〇].现我生物S学进展,2008, 8(12):2484-2486, 2493.[13] 胡成旭,椟欣.彤冯永宁,等.响雇面法优化云芝.多糖提取条件的研究[J].食品工业科技,_2007, 28(07): 124-126, 130.[14] 朱磊,王振宇,周芳.响_应面法优化擻波辅助提取黑禾■耳多糖工艺研究[J]..中国食品学报,2009,9(02): 53-60.[_15]王明张小杰,王涛,等.响应©法优化香椿叶多糖的提取条件[J],.食品科学,2010, 31(04): 106-110.[:16]王明艳,鲁加峰,王晓氣等,响.应面法犹化天.冬多糖的提取条件[J],食品科学,2010, 31(06): 91-95,[17] Haaland PD. 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木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化
木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化陈琼;叶思霞【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2012(51)16【摘要】对提取工艺主要参数进行三因素五水平试验设计,采用响应面试验优化超声波辅助提取木棉花花青素的提取条件.结果表明,超声波辅助提取的最佳工艺条件为提取时间50 min,料液比1∶40(m/V,g:mL),超声波功率210W.%Anthocyanins were extracted from Bombax malabaricum DC. By ultrawave assisted method. Three-factor five-level response surface methodology was adopted to optimize the extracting conditions. The results showed that the optimized extracting conditions were, ultrasonic treatment time, 50min; solid to liquid ratio l:40(m/V,g:mL); ultrasonic power, 210W.【总页数】4页(P3575-3578)【作者】陈琼;叶思霞【作者单位】广东食品药品职业学院食品学院,广州 510520;广东食品药品职业学院食品学院,广州 510520【正文语种】中文【中图分类】Q949.757.4;TS264.4【相关文献】1.紫薯花青素超声波辅助酶法提取工艺优化及其抗氧化性研究 [J], 徐颖;樊凡;阴鹏涛;董梅2.响应面法优化酶-超声波辅助同步提取紫薯花青素工艺 [J], 张慢;潘丽军;姜绍通;莫玉稳3.响应面法优化高粱外种皮中原花青素的超声波辅助提取工艺 [J], 黄曼;徐丽嫚;陈静;涂世;刘睿4.响应面法优化超声波辅助提取荔枝核中原花青素研究 [J], 刘新;余小平5.响应面法优化黑果枸杞多酚超声波辅助提取工艺 [J], 代沛珊;李淑玲;杨生辉;朱培龙;刘帆因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化
Optm ia i n o t a to Co ii ns o i z to f Ex r c i n nd to f Ant c n n f o m b x l b rc m b ho ya i s r m Bo a ma a a i u y Re po s s n e Sur a e f c M e ho l g t do o y
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溶 剂提 取工 艺研究 木棉 花 中红色 素 的主要 成分 是 花青 素 , 而花 青素 在 抗炎 、 节 血脂 、 调 改善 胰 岛 素抵 抗、 抗肿 瘤 等 一 系列 促进 人 体健 康 和 预 防疾 病 方 面 具有 生 物活 性 . 是一 种潜 在 的 医药资 源 _。鉴 于此 . 8 ]
Ke r s e p n e s ra e me h d lg ;Bo a l b rc m y wo d :r s o s u f c t o oo y mb x ma a a i u DC. a t o y n n ; u r w v sit d e ta t n ; nh c a is h a a e a ss x r ci e o
第 5 卷 第 1 期 l 6
21 0 2年 8月
湖 北 农 业 科 学
Hu e Ag iu t r l ce c s bi r l a S in e c u
Vo . 1 No 1 1 5 .6 Au .2 1 g ,0 2
木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化
陈 琼 . 叶思 霞
( 东 食 品药 品职 业 学 院 食 品 学 院 .- I 5 0 2 ) 广 F # 15 0
摘 要 : 提 取 工 艺 主要 参 数 进 行 三 因素 五 水 平 试验 设 计 . 用 响应 面 试验 优 化 超 声 波辅 助提 取 木 棉 花 花 对 采 青 素 的 提 取 条 件 。结 果 表 明 , 声 波辅 助 提 取 的 最 佳 工 艺条 件 为 提 取 时 间 5 i, 液 比 1 0 m/ , : 超 0mn 料 : ( Vg 4
超声波辅助法的提取流程
超声波辅助法的提取流程一、准备工作。
咱得先把要用的东西都准备好。
就像做菜得先把食材调料都备齐了一样。
这超声波辅助法提取呢,首先要确定好提取的目标物质是什么,比如说要从植物里提取某种有效成分。
然后呢,就得找合适的原料啦,原料得是质量还不错的,要是原料都不好,那后面提取出来的东西质量肯定也不行呀。
接着就是设备方面,当然要有超声波发生器这个重要的家伙,还有装原料和提取溶剂的容器之类的。
提取溶剂也很关键哦,要根据目标物质的性质来选择,就像不同的衣服得用不同的洗衣液来洗一样,选错了溶剂,可能提取效果就大打折扣了。
二、原料处理。
原料不能就那么直接拿去提取,得处理一下。
如果是植物原料,可能要先清洗干净,把泥土啊杂质啥的都去掉。
有的时候呢,还得把原料弄碎或者切成小块小块的。
为啥呢?这就好比你要从一大块糖里把甜味提取出来,你把糖敲碎了,甜味是不是就更容易出来啦?这样做是为了增大原料和提取溶剂的接触面积,让提取过程能更顺利地进行。
三、超声提取。
这可是关键的一步哦。
把处理好的原料放到容器里,再加入提取溶剂,然后就启动超声波发生器啦。
这时候就像给它们施了魔法一样,超声波在溶剂里传播,产生了很多小气泡,这些小气泡不断地产生、破裂,这个过程就叫做空化作用。
这个空化作用可厉害啦,它就像一个个小小的搅拌器,把原料里的目标物质一点点地“赶”到溶剂里去。
在这个过程中呢,要注意控制好超声的频率、功率还有时间。
频率太高或者功率太大,可能会把原料里一些不需要的物质也提取出来,就像你本来只想捞鱼,结果把水草也捞上来了。
时间也不能太长或者太短,太长了可能会破坏目标物质的结构,太短了又提取不完全。
四、提取后处理。
超声提取完了,还没完事儿呢。
这时候得到的是含有目标物质的溶液,这个溶液里可能还有一些杂质,比如原料的残渣之类的。
那就要进行过滤啦,把那些残渣过滤掉,得到比较纯净的提取液。
如果要求更高的纯度呢,可能还得进行一些其他的处理,像离心、浓缩之类的。
超声波辅助酶解法提取一点红多糖测定研究
超声波辅助酶解法提取一点红多糖测定研究吉月芸①陈文①王湘君②苏利兴①黄晓玲①吴胡函①张瀚分①①海南热带海洋学院海洋理学院②海南热带海洋学院水产与生命学院经查阅大量相关文献,可知一点红多糖的功效主要有抗肿瘤、抑制炎症、显著提高免疫力等。
一点红多糖的提取技术有酶法、酸法、微波、超声波提取法和热水提取法等也。
本文拟采用超声波-酶辅助提取一点红多糖,通过温度、时间、料液比等单因素变量进行正交试验,对多糖进行提取,采取响应面优化、极差分析和方差分析确定最佳提取方案,为一点红多糖后续的研究提供一点借鉴巾。
1前言一点红,又称为红花草,属菊科,是中国传统的中药材,在我国民间被广泛的使用。
其不仅是花红片、醒脾养儿冲剂等主要的原料药材,并且还常常被用来作为野菜、凉茶等使用%一点红产于我国云南、贵州、海南、安徽、四川、湖南、湖北等多个地区。
在全球大概有100多个种类,多产于亚洲、非洲热带亚热带,些许产于美洲%—点红喜潮湿、温暖阴凉的生活环境,常常生长于湿润、疏松的地方,但也耐干旱、耐贫瘠,可以在干燥的荒坡上生长。
一点红味道有些许苦还有点微辛,我们主要摘取其嫩叶食之,因为它有清热解毒作用;可以防治感冒风热,能治疗咳嗽、急性扁桃体炎、泄泻、尿道炎等疾病。
查阅大量文献可知一点红的研究价值很广泛,且应用价值非常高,其中一点红黄酮的研究比较热门,而对其含有的多糖的研究非常匮乏。
一点红的多种功效用途使人们对其研究不断深入,本文通过拟用超声波-酶辅助提取一点红多糖,为后续的发展研究—的鉴。
2—点红研究现状一点红具有较高的药理价值,有显著提高免疫力、抵抗病毒、抑制炎症、抗辐射等作用豳。
为此,一点红受到诸多学者的关注,越来越多的人对一点红进行不断深入的研究,比如倪小智网采用最常见的热水浸提法研究出最佳提取方案,以作用温度、料液比、作用时间、次数为单因素,提取一点红多糖,研究结果为:作用舷为70匸液料比30:1、提恥次、作用时间2h 时工艺最佳。
超声波辅助提取木棉花多糖
超声波辅助提取木棉花多糖李粉玲;蔡汉权;陈桐滨;蔡晓玉【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2012(51)6【摘要】Polysaccharide was extracted from Bombax[Gossampinm nudabarica (Dc.) Merr.] flower by ultrasonic assisted extraction method. The effects of some physical and chemical factors, such as solid-solvent ratio, ultrasonic temperature, ultrasonic power and ultrasonic time, on the extraction yield were investigated. According to orthogonal design, the optimum conditions for the extraction of polysaccharide were as follows, solid-solvent ratio, 1:60 (m/K,g:mL); Ultrasonic temperature, 60 ℃; Ultrasonic power, 250 W; Ultrasonic for 20 min twice.%利用超声波辅助提取木棉[ Gossampinus malabarica (Dc.) Merr.]花多糖,先考察了不同科液比、超声波功率、提取时间、提取温度和提取次数对木棉花多糖提取率的影响,然后利用正交试验优化木棉花多糖的提取工艺,并对结果进行分析.结果显示,木棉花多糖最佳提取工艺参数为,料水质量比1∶60、提取温度60℃、超声波功率250W、提取时间20 min、提取2次.【总页数】4页(P1214-1217)【作者】李粉玲;蔡汉权;陈桐滨;蔡晓玉【作者单位】广东韩山师范学院化学系,广东潮州521041;广东韩山师范学院化学系,广东潮州521041;广东韩山师范学院化学系,广东潮州521041;广东韩山师范学院化学系,广东潮州521041【正文语种】中文【中图分类】Q949.757.4;R284.2【相关文献】1.超声-微波辅助提取木棉花多糖工艺 [J], 陈瑜;真灵娟;林玉青;倪妙灵2.木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化 [J], 陈琼;叶思霞3.木棉花多糖的微波提取研究 [J], 李粉玲;蔡汉权;林燕如;郭溜聪4.超声波辅助提取木棉花黄酮工艺 [J], 林庆景;王志江;杨旭;姚闽娜5.超声波辅助醇碱提取法提取生姜多糖工艺研究 [J], 李立恒; 刘明新; 胡超; 兰时乐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
木槿花多糖的超声波辅助热水浸提工艺优化及抗氧化活性研究
木槿花多糖的超声波辅助热水浸提工艺优化及抗氧化活性研究曹际云【期刊名称】《《粮油食品科技》》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】6页(P55-60)【关键词】木槿花多糖; 超声波辅助提取; 响应曲面; 抗氧化性【作者】曹际云【作者单位】德州学院生命科学学院山东德州 253023【正文语种】中文【中图分类】TS210.7木槿(Hibiscus syriacus L.),属锦葵科木槿属,灌木。
最初的产地可能在亚洲,它是韩国的国花,也叫无穷花。
我国各地均有栽培。
木槿适应性强,是我国北方地区常用的绿化树种之一[1]。
木槿花(Flos Hibiscus)为锦葵科木槿花序,早上盛开,晚上败落,被称为“朝开暮落花”。
木槿花兼具食用和药用价值。
早在《诗经·郑风》中以“蕣”之名出现,据晋代郭璞《尔雅注》中记载木槿“可食”,清代吴其濬的《植物名实图考》记“以白花者为蔬,滑美”。
我国浙南、皖南和赣南等地区有食用木槿花的习俗[2]。
木槿花制品有木槿花茶、玉面蒸槿花、槿花炖肉、木槿花饼、槿花米汤、木槿花蛋糕等产品。
木槿花中含有蛋白质、多糖、微量元素、多酚等多种有益成分,具有抑菌、抗氧化和防癌抗癌等功效[3]。
黄采姣等[4]通过分析5种木槿花卉抗氧化活性的相关性,得出黄酮含量影响着抗氧化活性的强弱。
Yoon等[5]研究发现木槿花提取成分可以用于恢复皮肤伤口,促进愈伤恢复。
木槿花还被大量文献证明其具有治疗咳嗽,缓解疼痛,作为泻药,抗高血压和消炎等药物特性。
Vignesh R.M.等[6]经过研究发现,木槿花黏液可以抑制肺炎克雷伯菌和嗜热链球菌的活性,因此具有杀菌活性。
多糖(Polysaccharides)是一种生物大分子物质,具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖降血脂、抗病毒、抗衰老和免疫调节作用等 [7]。
孙云龙等[8]研究发现枸杞多糖可能会促进血清细胞因子的分泌、增加促凋亡细胞和降低抑制凋亡蛋白来抑制肿瘤细胞增长,从而具有抗肿瘤作用。
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超声波辅助提取木棉花多糖木棉[Gossampinus malabarica(Dc.)Merr.]为木棉科木棉属植物,是华南地区特有的植物资源,主要分布于广西、广东、四川、贵州和云南等省。
其花性味甘、淡、凉,有清热利湿以及解暑的功能,可治肠炎、痢疾。
民间多在初春时拾其落花,晒干煎水服用。
用来祛风除湿,活血消肿,散结止痛,治疗胃癌、食管癌等消化道肿瘤[1]。
近年来,植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现。
而在菌多糖得到广泛研究的背景下,越来越多的工作人员将目光投向植物多糖,据文献报道,已有100种植物多糖被分离提取出来[2]。
但对于木棉花的文献报道多是研究其药理作用,而对其多糖提取工艺的研究却鲜见报道。
因此木棉花多糖的提取方法也日益成为人们关注的焦点。
为了促进中国对木棉花的开发利用,有人对木棉花化学成分和药理作用进行了一些研究。
多糖的提取方法有碱提法、水提法、微波法、酶提法和超声波辅助提取法等。
本试验采用的是超声波辅助提取法,它是应用超声波强化提取植物多糖的方法,是一种物理破碎过程。
与常规提取法相比,超声波辅助提取可缩短提取时间,提高提取效率,所以超声波辅助提取法在植物多糖的提取中得到广泛应用[3]。
采用苯酚-硫酸法测定多糖的含量,苯酚-硫酸法简单、快速、灵敏、重现性好,且生成的颜色持久。
用苯酚-硫酸法测定多糖含量时需注意苯酚浓度不宜太高[4],过高浓度的苯酚会使反应的稳定性不好且易产生操作误差。
本试验采用50 g/L的苯酚,同时保持较高的硫酸浓度,因此该呈色反应是以对多糖的水解和糠醛反应为基础的,硫酸浓度降低会影响两种反应的进行。
测定吸光度时所用葡萄糖标准溶液与木棉花多糖都需现配现用才能保证结果的稳定性及准确性,每组需平行测定3次。
用紫外分光光度法测定木棉花中多糖的浓度,此方法简单、准确率高[5]。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 原料将木棉[Gossampinus malabarica (Dc.) Merr.]花去除花蕊,在60 ?左右烘干,粉碎,用500 mL石油醚(60,90 ?)回流脱脂2次,1 h/次。
再用体积分数为80%的乙醇溶液回流提取2次,2 h/次,除去单糖和低聚糖,将其烘干备用[6]。
1.1.2 仪器与试剂 JY96-?超声波细胞粉碎机(上海新芝生物技术研究所/宁波新芝科器研究所);FA2004N精科电子分析天平(郑州南北仪器设备有限公司);752S 紫外分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);TDL80-2B型离心机(广州广一科学仪器有限公司);KDM型调温电热套(山东省鄄城永兴仪器厂);SHZ-D(?)循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂);DJ-10A倾倒式粉碎机(上海定久中药机械制造有限公司);101-1A型数显电热鼓风干燥箱(上海协达计控设备公司通州医科仪器厂);玻璃仪器气流烘干器(巩义市予华仪器有限责任公司);ET-Q型气浴恒温振荡器(常州荣冠实验分析仪器厂)。
离心管、试管、容量瓶、碘量瓶若干;葡萄糖标准品、铝片、碳酸氢钠、氯仿、正丁醇、苯酚、浓硫酸、无水乙醇、体积分数为95%的乙醇溶液、石油醚均为分析纯。
1.2 方法1.2.1 多糖含量测定方法的建立1)葡萄糖标准溶液的配制[7]。
精确称取葡萄糖标准品0.112 3 g,置于100 mL容量瓶中,加去离子水溶解后稀释至刻度,配成浓度为1.123 mg/mL标准葡萄糖溶液备用,在使用前稀释至葡萄糖浓度为0.112 3 mg/mL。
2)5%苯酚溶液的制备[5]。
取苯酚100 g,加铝片0.1 g,碳酸氢钠0.05 g,蒸馏收集182 ?馏分,称取此馏分7.5 g,加去离子水定容至150 mL混匀,置棕色瓶中放冰箱备用。
3)标准曲线的制备[7,8]。
吸取葡萄糖标准溶液(0.112 3 mg/mL)0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL,分别置于具塞试管中,各加去离子水使体积为2.0 mL,再加5%苯酚溶液1.0 mL摇匀,迅速滴加浓硫酸5.0 mL,摇匀后放置5 min,置沸水浴加热15 min,取出冷却至室温;以去离子水为空白,于490 nm处测吸光度(表1)。
根据所得吸光度和相应葡萄糖浓度得标准曲线回归方程。
以葡萄糖标准溶液系列浓度(C)为横坐标,对应吸光度(A)为纵坐标作图,结果如图1。
所得回归方程为?=11.892 0C+0.102 9,相关系数r=0.996 4。
式中C为葡萄糖溶液的浓度(mg/mL),A为吸光度。
1.2.2 木棉花多糖提取工艺流程采用超声波辅助提取木棉花多糖,根据试验设计,准确称取1.00 g木棉花样品进行预处理(平行2份),放入碘量瓶中,按一定比例加入去离子水,在合适的提取温度和超声波功率下超声波辅助提取数小时,提取结束后趁热减压抽滤,收集滤液。
相同条件下,再将滤渣洗入三角瓶中二次提取,提取数次后,合并滤液,浓缩至原溶液的1/4,加入溶液1/5体积的高岭土进行脱色,抽滤。
向滤液中加入4倍体积的体积分数为95%的乙醇溶液,放置过滤,离心,去除上清液,收集沉淀[5]。
沉淀用体积分数为80%的乙醇溶液洗涤,如此重复数次,直到乙醇溶液接近无色,得到的沉淀即为粗多糖。
得到的粗多糖加50 mL的去离子水使其重新溶解,加入Sevage试剂(正丁醇?氯仿=1?5,V/V),振荡30 min,静置,脱去蛋白质,过滤,取其滤液,用去离子水溶解后定容于100 mL容量瓶中,利用苯酚-硫酸法测其吸光度(A),根据回归方程可算出多糖得率[2]。
多糖得率=V×C/(1 000×m)×100%,式中,C为标准曲线上查得的葡萄糖浓度(mg/mL),V为木棉花多糖溶液的体积(mL),m为木棉花质量(g)。
1.2.3 单因素试验 ?料液比对木棉花多糖得率的影响。
称取5份粉碎的干燥的木棉花样品各1.00 g,选择超声波功率为350 W,提取温度为50 ?,提取时间为20 min,在料水质量比分别为1?30、1?40、1?50、1?60、1?70下各提取1次,比较不同料液比对木棉花多糖得率的影响。
?提取温度对木棉花多糖得率的影响。
称取5份粉碎的干燥的木棉花样品各1.00 g,选择料水质量比为1?60,提取时间为20 min、超声波功率为350 W,在提取温度分别为30、40、50、60、70 ?下各提取一次,比较不同提取温度对木棉花多糖得率的影响。
?超声波功率对木棉花多糖得率的影响。
称取5份粉碎的干燥的木棉花样品各1.00 g,选择料水质量比为1?60,提取温度为50 ?,提取时间为20 min,在超声波功率分别为200、250、300、350、400 W下各提取1次,比较不同超声波功率对木棉花多糖得率的影响。
?提取时间对木棉花多糖得率的影响。
称取5份粉碎的干燥的木棉花样品各1.00 g,按照料水质量比为1?60,超声波功率为250 W,提取温度为50 ?,在提取时间分别为10、20、30、40、50 min下提取各1次,比较不同提取时间对木棉花多糖得率的影响。
?提取次数对木棉花多糖得率的影响。
称取3份粉碎的干燥的木棉花样品各1.00 g,选择料水质量比为1?60、提取温度为50 ?、提取时间为20 min、超声波功率为250 W,分别提取1~3次,研究多糖提取次数对木棉花多糖得率的影响。
1.2.4 正交试验影响超声波辅助提取法的主要因素有超声波功率、提取时间、提取温度、提取次数、料水质量比等因素[9,10],通过单因素试验结果分析得出,提取次数虽然会对多糖得率有所影响,随着提取次数的增加多糖得率自然而然会增大,但考虑到回收转移较困难,加上浓缩的成本较高、操作时间过久,所以在单因素试验的基础上,选择超声波功率、料水质量比、提取温度、提取时间这4个因素作为考察对象,并结合生产实际,每因素选取3个水平(表2),以多糖得率为指标进行L9(34)正交试验,优选最佳工艺。
结果与分析 22.1 单因素试验结果分析2.1.1 料水质量比对木棉花多糖得率的影响从图2可以看出,在料水质量比从1?50变到1?60时,木棉花的多糖得率增加比较快,在料水质量比为1?60时木棉花的多糖得率达到最大。
提取多糖时料水质量比太大,提取不完全;料水质量比太小,回收、过滤、转移困难,造成浪费,并且后期浓缩成本高。
本试验结果显示,料水质量比为1?60时提取多糖较为充分,效果较好。
2.1.2 提取温度对木棉花多糖得率的影响由图3可以看出,当提取温度为50 ?时,多糖得率最高。
当提取温度小于50 ?时,因为其提取温度不够,导致多糖未能完全被提取出来,所以多糖得率随提取温度的升高而增加,当提取温度大于50 ?时,由于提取温度较高,部分多糖被降解或破坏,因此多糖得率开始下降。
2.1.3 超声波功率对木棉花多糖得率的影响从图4可以看出,木棉花多糖得率先是随着超声波功率的增加而增大,超声波功率为300 W时多糖得率最大。
随着超声波功率的加大,超声波的热效应能够快速地提升提取液的温度,有利于待提物质扩散到溶剂中,而且超声波具有穿透特性,使木棉花细胞破壁,让水易浸入,多糖有效成分容易浸出。
但当超声波功率大于300 W时,多糖得率开始降低。
一方面可能由于超声波功率过高,提取液较长时间处于高温条件下,对多糖会产生一定的降解作用。
另一方面,无限制的增加超声波功率,导致空化泡在声波中压缩相内来不及发生破裂,破坏细胞壁结构这一过程不够完全,从而不利于提取,导致多糖得率减少。
由于超声波功率为250,300 W的多糖得率增幅不大,因此,本试验认为超声波功率为250 W 效果较好。
从经济学角度选择超声波功率为250 W。
2.1.4 提取时间对木棉花多糖得率的影响根据图5可知,超声波辅助提取20 min时多糖得率是最高的,提取时间小于20 min,多糖提取不充分,提取时间大于20 min,随着提取时间的延长,多糖得率逐渐降低,可能与较高温度下提取时间过长导致多糖降解有关[2]。
2.1.5 提取次数对木棉花多糖得率的影响由图6可以看出,木棉花的多糖得率随提取次数的增加而增大,但是增幅不大。
因此,本试验认为提取2次已经较充分,效果较好。
2.2 正交试验结果分析从表3的极差值R分析可知,多糖提取条件因素的主次顺序为B>C>A>D,即提取温度>超声波功率>料水质量比>提取时间。
根据最优水平确定最佳的超声波辅助提取木棉花多糖工艺条件为A2B3C2D2,即料水质量比1?60、提取温度60 ?、超声波功率250 W、提取时间20 min。
由于该组合未出现在试验中,需要测定该条件下木棉花的多糖得率,经测定,木棉花在该条件下的多糖得率达到0.875 5%,高于正交试验中出现的最高得率,说明正交试验确定的最佳超声波辅助提取工艺条件是合理的。