超聲波輔助提取壺瓶棗多糖工藝優(yōu)化

摘要：為有效提取壺瓶棗（Zizyphus jujube cv. Huping）多糖，研究了超聲波功率、超聲時(shí)間和料水質(zhì)量比對(duì)多糖得率的影響以及超聲波輔助提取壺瓶棗多糖的最佳工藝條件。結(jié)果表明，壺瓶棗多糖提取的最佳工藝條件為超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10，此條件下多糖得率為11.32%。

關(guān)鍵詞：壺瓶棗（Zizyphus jujube cv. Huping）；多糖；超聲波輔助提取

中圖分類號(hào)：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）14-3386-02

棗（Zizyphus jujube Mill.）是鼠李科棗屬植物棗樹的果實(shí)，其營(yíng)養(yǎng)豐富，含糖類、粗纖維、維生素、氨基酸、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分[1-3]。研究表明，棗中的多糖成分具有抗氧化等多種作用[4，5]。因此，有效提取棗多糖對(duì)開發(fā)利用棗資源具有重要意義。超聲波輔助提取棗多糖具有提取效率高、提取時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，近年來被應(yīng)用于一些多糖成分的提取中。棗的種類很多，不同地區(qū)棗的種植品種不同，如河北省代表品種為金絲小棗、贊皇紅棗，山東省的為金絲小棗、圓鈴棗，河南省的為灰棗、圓棗等。一些研究者已經(jīng)采用超聲波輔助提取技術(shù)提取紅棗多糖，如王桓等[6]采用超聲波強(qiáng)化提取了喀什小棗多糖，李進(jìn)偉等[7]采用超聲波輔助提取了金絲小棗多糖。壺瓶棗（Z. jujube cv. Huping）是山西省的棗代表品種，采用超聲波輔助提取技術(shù)提取壺瓶棗多糖的研究目前還未見報(bào)道。因此，試驗(yàn)對(duì)采用超聲波輔助提取技術(shù)提取壺瓶棗多糖的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，為進(jìn)一步開發(fā)壺瓶棗多糖提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

壺瓶棗購(gòu)自山西省太谷縣，無水乙醇購(gòu)自上海化學(xué)試劑有限公司。

JY88-II型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)購(gòu)自上海新芝生物技術(shù)研究所，UV-754型紫外可見分光光度計(jì)購(gòu)自上海第三分析儀器廠，SBW-1型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器購(gòu)自上海申玻儀器公司。

1.2 方法

1.2.1 壺瓶棗多糖超聲波輔助提取過程 稱取壺瓶棗20 g，去核，加95%乙醇回流2 h去除單糖、色素等雜質(zhì)，然后在60 ℃烘干，粉碎過20目篩，加去離子水，在超聲波提取器中提取，提取后過濾并收集濾液，將所得的濾液真空濃縮，然后加乙醇調(diào)節(jié)到乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%，靜置8 h，收集沉淀，得多糖，真空干燥，計(jì)算多糖得率。

1.2.2 壺瓶棗多糖含量的測(cè)定 多糖含量的測(cè)定采用蒽酮-硫酸比色法[8]。

1.2.3 單因素試驗(yàn) 以去離子水為溶劑，分別改變超聲波功率、超聲時(shí)間和料水質(zhì)量比3個(gè)單因素，研究各單因素對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響。

1.2.4 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以多糖得率為指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)因素與水平見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 超聲波功率對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響 在料水質(zhì)量比為1∶10的條件下，改變超聲波功率，分別提取20 min，超聲波功率對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響見圖1。由圖1可知，壺瓶棗多糖得率隨超聲波功率的增加先增大后減小，在超聲波功率為180 W時(shí)，壺瓶棗多糖得率最大，但隨著超聲波功率繼續(xù)增加，得率反而降低。這是因?yàn)殡S著超聲波功率的加大，提供的能量有利于溶劑的滲透，多糖有效成分容易浸出。但當(dāng)超聲波功率大于180 W后，能量過大，導(dǎo)致多糖發(fā)生部分降解，壺瓶棗多糖得率反而降低。

2.1.2 超聲時(shí)間對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響 在料水質(zhì)量比為1∶10、超聲波功率為180 W的條件下分別提取不同時(shí)間，超聲時(shí)間對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響見圖2。由圖2可知，超聲時(shí)間小于20 min時(shí)，壺瓶棗多糖得率隨超聲時(shí)間的增加而增加，而當(dāng)超聲時(shí)間大于20 min后，隨著超聲時(shí)間的繼續(xù)增加，壺瓶棗多糖得率反而逐漸減小。這也是由于過長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理，導(dǎo)致多糖部分降解。

2.1.3 料水質(zhì)量比對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響 在超聲波功率為180 W、提取20 min時(shí)，采用不同的料水質(zhì)量比進(jìn)行試驗(yàn)，料水質(zhì)量比對(duì)壺瓶棗多糖得率的影響見圖3。由圖3可知，當(dāng)料水質(zhì)量比為1∶10時(shí)，壺瓶棗多糖得率達(dá)到較高值，此后，再提高溶劑用量，壺瓶棗多糖得率增加緩慢，綜合考慮后續(xù)操作難度，選擇料水質(zhì)量比1∶10為適宜的條件。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，超聲波輔助提取壺瓶棗多糖的最佳條件為A2B3C2，即超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10。通過方差分析可知，超聲波功率對(duì)提取效果影響顯著，超聲時(shí)間和料水質(zhì)量比對(duì)提取效果影響不顯著。以最優(yōu)工藝條件提取3次，壺瓶棗多糖得率平均值為11.32%。

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)得出了超聲波輔助提取壺瓶棗多糖的最佳工藝條件為超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10。采用該法提取壺瓶棗多糖時(shí)間短、得率高、安全方便。

參考文獻(xiàn)：

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