凍融輔助法提取米糠多糖工藝的研究

劉佳杰，徐明亮

黑龍江北大荒斯達奇生物科技有限公司，黑龍江齊齊哈爾 161005

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 材料與試劑

大米米糠：肇源縣制米廠；無水乙醇，濃硫酸，苯酚，葡萄糖，氯仿，正丁醇，丙酮，石油醚（以上試劑均為分析純級）。

1.1.2 儀器

RE-52AA旋轉蒸發器，LXJ-2離心機，722-S型分光光度計。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

原料米糠→粉碎→脫脂→凍融→熱水浸提→離心→取上清液→去淀粉→離心→上清液→濃縮→4℃醇沉→離心→沉淀→復溶→去蛋白→丙酮沉淀→離心→沉淀溶解→苯酚硫酸測糖含量。

采用索氏提取法對原料米糠進行脫脂。用石油醚在沸程內回流12h，取出后于烘箱中50℃烘5h后儲存備用。

將脫脂米糠與蒸餾水按比例混合后將其冷凍，待其融化后在水浴箱中設定的溫度下浸提，浸提后的米糠混合物在3000r/min的條件下離心10min，取上清夜棄去殘渣。

用α–淀粉酶（酶活力＞20000 U/mL）在37℃，12h的條件下水解淀粉。然后用沸水浴滅酶30min，離心（2500r/min，10min），取上清液用沸水浴濃縮，加無水乙醇使濃度達75%在4℃下沉淀12h，離心（2500r/min，10min）取沉淀。

采用sevag法去蛋白質：按糖液總體積的1/4加入Sevag試劑（正丁醇:氯仿=l:4）劇烈振蕩30min，離心（2500r/min，10min），取上清重復此操作，直至無游離蛋白為止（用茚三酮與蛋白質的顯色反應進行檢驗）。

脫蛋白后的糖液加2倍體積的丙酮，溫度控制在4℃，離心得多糖（用蒽酮硫酸溶液檢測為多糖）后用苯酚硫酸測糖含量。

1.2.3 單因素試驗

在提取過程中，對提取的料液比，提取時間，提取溫度進行提取因素研究。

準確稱取脫脂米糠五份，每份各5g，在提取溫度90℃，提取時間為5h，按照料液比為1:15，1:20，1:25，1:30，1:35按工藝進行浸提。

現代農業伴隨著農藥和化肥的發展而發展，當人們越來越關注健康時，果蔬上的農藥殘留也就越來越引起人們的憂慮。其實，“農藥”是一個很寬泛的概念，有的人把肥料之外的所有農用物質都當做“農藥”，而有的人只把“化學合成”的用于抗蟲殺菌的藥物叫做“農藥”。

準確稱取脫脂米糠五份,每份各5g，在提取溫度90℃，料液比為1:25，分別在2h，3h，4h，5h，6h的條件下按工藝進行浸提。

準確稱取脫脂米糠五份，每份各5g，在提取時間4h，料液比為1:25，分別在80 ℃，85℃，90℃，95℃，100℃的條件下按工藝進行浸提。

1.2.4 正交試驗

在單因素試驗得到最佳值附近選取3個水平，做三水平三因素的正交試驗。

1.3 米糠多糖測定方法[1，2]

1）葡萄糖標準曲線制作；

2）多糖含量測定。

2 實驗結果與分析

2.1 單因素分析

2.1.1 料液比對多糖提取率的影響

在波長580nm下比色，測定多糖溶液吸光值，算得多糖得率分別為0.613%、0.796%、0.938%、0.841%、0.843%。結果表明隨著料液比的增加多糖得率增加，但當料液比達1:25時多糖得率增加不顯著，考慮到后期濃縮工藝的節省能源，所以1:25為本實驗最加料液比。

2.1.2 提取時間對多糖提取率對的影響

在波長580nm下比色，測定糖液吸光值算得多糖得率分別為0.628%、0.758%、0.827%、0.824%、0.819%。結果表明隨時間的延長多糖得率增加4h時達最高值時間繼續延長多糖會有一部分因分解而損失，使多糖得率呈下降趨勢選取4h為最佳提取時間。

2.1.3 提取溫度對多糖提取率的影響

在波長580 nm下比色，測定多糖溶液吸光值，算得多糖得率得率分別為0.619%，0.795%、0.786%、0.838%、0.846%。結果表明隨著溫度升高，多糖得率也升高。試驗中100℃為最佳的提取溫度。

2.2 正交試驗

根據上述單因素分析，進行正交試驗。凍溶輔助法提取米糠多糖正交試驗結果見表1。

表1 熱水浸提米糠正交試驗表L9（33）

6 2 3 1 2 0.8217 3（1:30） 1 3 2 0.7968 3 2 1 3 0.6689 3 3 2 1 0.779 K1 2.251 2.248 2.135 2.277 6.973 K2 2.479 2.312 2.377 2.409 K3 2.243 2.413 2.461 2.2870.750 0.749 0. 712 0.7590.826 0.771 0.792 0.8030.748 0.804 0.820 0.762 R 0.078 0.055 0.108 0.008

根據極差R的大小進行因素的主次排列，比較本試驗中A、B、C 3個因素中R值的大小，可以看出C因素最為重要，即浸提溫度為最重要的因素，其次為A因素，料液比這一因素，B因素浸提時間影響最小。3個因素主次關系是C＞A＞B。

表2 方差分析表

F0. 05（2，2）＞F，表明料液比、浸提時間、浸提溫度對米糠得率的多少差異性不顯著。選出最優的水平組合為：A2B2C3 ，即料液比為1:25，浸提時間為4h，浸提溫度為100℃。米糠多糖得率為0.825%。同時在試驗過程中，本人在同等條件下（浸提溫度為100℃，料液比為1:25，浸提時間為4h還做了未經凍融處理的對照試驗米糠得率為0.624%。結果表明：經凍融處理的米糠多糖提取率較同等條件下未經凍融處理的米糠高32.2%。

3 結論

1）浸提溫度是主要影響因素，其次是料液比的影響較時間要大一些，三個因素均不顯著，因此在實際生產中，可結合各種原因考慮選取；

2）本試驗選取的最優水平組合為：A2B2C3即料液比為1:25，浸提時間為4h，提取溫度為100℃，米糠多糖提取率可達0.825%，達到試驗的預期目標；

3）經試驗證明：凍融輔助提取熱水浸提米糠多糖，比傳統熱水浸提取米糠多糖得率提高了32.2%，因此凍溶輔助提取熱水浸提米糠多糖具有一定的可行性。

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