破壁方法對沙棘籽及果渣粗多糖提取率的影響

陳麗娜，吳瓊，鄒險峰，張莉宏

（長春大學農產品深加工省重點實驗室，吉林長春130022）

破壁方法對沙棘籽及果渣粗多糖提取率的影響

陳麗娜，吳瓊，鄒險峰，張莉宏

（長春大學農產品深加工省重點實驗室，吉林長春130022）

以沙棘榨汁提油后的籽及果渣為原料，經過破壁手段而使多糖充分溶出。本試驗采用生物酶法、凍溶、微波及超聲波四種方法進行對比破壁，以粗多糖提取率為考核指標，確定了最佳細胞破壁方法為微波破碎，并且確定微波破碎工藝條件為：功率600W，破碎5min/次，破碎次數為2次，間歇3min，在此條件下沙棘籽及果皮渣中粗多糖提取率為1.892%。

多糖；微波；沙棘；破壁方法

沙棘（Hipopophae rham noides L.）為胡頹子科酸刺屬的落葉灌木或小喬木，沙棘可以增強機體對各種有害刺激的非特異抵抗力，提高機體免疫功能，沙棘果渣中也含有豐富的生物活性成分，具有顯著營養保健作用[1]。粗多糖是指復合型雜多糖，主要有黏多糖、脂多糖、結合多糖（糖蛋白及黏蛋白）等。隨著科技的發展，粗多糖的保健功能會越來越多的引起人們的重視[2]。沙棘多糖是由Am、Gal、Man和Glc組成的中性雜多糖，對引起病毒性心肌炎的柯薩奇病毒B具有明顯的抑制作用，同時對病毒對正常細胞侵染有一定預防作用；沙棘多糖能夠降低血清低密度膽固醇，降低肝臟TC和高脂飲食引起的血糖升高，降低SGOT活性，保持肝臟功能；沙棘葉多糖還對大腸桿菌、枯草桿菌和四疊菌有明顯抑菌作用；沙棘葉水溶性多糖具有較強的清除氧自由基活性的作用[3-4]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

沙棘為吉林省蛟河市沙棘研究所自種；無水乙醇、石油醚、濃硫酸、苯酚，均為分析純；葡萄糖標準品（購自江蘇無錫民豐試劑廠）。

1.2 儀器與設備

RE-52A型旋轉蒸發儀：上海亞榮生化儀器廠；SHB-III循環式真空泵：鄭州長城科工貿有限公司；UV2003紫外-可見分光光度計：上海天美科學儀器有限公司；超聲波細胞破碎機JY92-Ⅱ：寧波新芝生物科技有限公司；微波爐：美的。

1.3 方法

1.3.1 原料預處理

將沙棘籽及果渣中的雜質全部去除，經干燥并粉碎后過100目篩，得篩下物備用。

1.3.2 細胞破壁

為了提高沙棘籽及果渣中的多糖提取率，首先必須采用一定的破壁手段，使其細胞內的多糖充分溶出。目前，關于細胞破壁的研究較多，一般分為：物理破壁（剪切作用）、化學破壁（酸解、堿解）、生物破壁（生物酶解、自溶）[4-6]。根據實驗室現有條件，本試驗采用生物酶法、凍溶、微波及超聲波破碎細胞4種方法進行對比破壁，以粗多糖提取率為考核指標，選擇最佳破壁方法。

1.3.2.1 未破壁沙棘籽及果渣中粗多糖含量的測定

稱取沙棘籽果渣，在80℃水浴鍋中用95%乙醇回流2 h，以脫除小分子糖和脂肪，回流后常規干燥，按固液比1∶8充分溶解，在90℃熱水中浸提120min，離心分離取上清液利用苯酚-硫酸法測定粗多糖含量，計算粗多糖提取率[6-7]。

粗多糖提取率（%）=粗多糖質量/原料質量×100%

1.3.2.2 生物酶法破碎細胞提高粗多糖提取率

稱取10 g回流處理過的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，加入果膠酶1%在50℃下酶解1 h，滅酶后在90℃熱水中浸提120min，離心分離取上清液利用苯酚-硫酸法測定粗多糖含量，計算提取率[6，8]。

1.3.2.3 凍融法破碎細胞提高粗多糖提取率

稱取10 g回流處理過的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，在-18℃下冷凍24 h，取出后在常溫下解凍，在90℃熱水中浸提120min，離心分離取上清液利用苯酚-硫酸法測定粗多糖含量，計算提取率[6-8]。

1.3.2.4 微波法破碎細胞提高粗多糖提取率

稱取10 g回流處理過的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，然后進行微波破碎處理。工藝條件為：功率600W，破碎5min/次，破碎次數為2次，間歇3min。然后在90℃熱水中浸提15min，離心分離取上清液利用苯酚-硫酸法測定粗多糖含量，計算提取率[6-8]。

1.3.2.5 超聲波破碎細胞提高粗多糖提取率

稱取10 g回流處理過的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，進行超聲波破碎處理。工藝參數為：功率400W，超聲時間30 s/次，超聲次數為20次，間隔5 s。然后在在90℃熱水中浸提15min，離心分離取上清液利用苯酚-硫酸法測定粗多糖含量，計算提取率[6-8]。

1.4 理化分析

1.4.1 成分檢測

脂肪含量：按GB5009.6－2003規定方法測定[9]；水分含量：按GB5009.3－2010規定方法測定[10]；粗蛋白含量：按GB5009.5－2010規定方法測定[10]；粗纖維含量：按GB5009.10－2003規定方法測定[9]；黃酮含量：采用AlCl3顯色法測定[11]。

1.4.2 苯酚-硫酸法測定多糖含量

1.4.2.1 原理

糖在濃硫酸作用下，可經脫水反應生成糠醛或羥甲基糠醛，生成的糠醛或羥甲基糠醛可與苯酚反應生成藍綠色糠醛衍生物，在一定范圍內，顏色深淺與糖含量成正比，故可用于糖的定量。該法的特點是幾乎可測定所有的碳水化合物，包括單糖、雙糖、寡聚糖、多糖，因為反應液中的濃硫酸可把非單糖水解成單糖而發生反應，所以，用苯酚-硫酸法測出的碳水化合物含量，實際上是溶液中全部可溶性碳水化合物總量。糖類與苯酚反應生成的有色物質在可見光區的吸收峰為620 nm，故在此波長下進行比色[8，12]。

1.4.2.2 葡萄糖標準溶液的配制

稱取已在80℃烘箱中烘至恒重的葡萄糖10mg，溶解到蒸餾水中，然后定容到100mL，即得到每毫升含糖量為100μg的標準溶液。

苯酚試劑配制：稱取0.05 g苯酚溶解到已配制好的80%的硫酸中，以80%硫酸定容到50mL，當日配制使用。

1.4.2.3 葡萄糖標準曲線制作

取6支試管按下表操作，將葡萄糖標準溶液配成一系列不同濃度的溶液，見表1。

表1 葡萄糖標準曲線Table1 Glucose standard curve

每支試管中，加苯酚試劑5mL，搖勻，于沸水浴中搖勻5min，取出迅速冷卻，然后于分光光度計620 nm波長下比色，測得吸光度。以吸光度值（A）為縱坐標，各標準溶液濃度（μg/mL）為橫坐標，繪制標準曲線。圖1為所繪制：得到回歸方程y=0.01x+0.032 8，R2=0.993 1。

1.4.2.4 樣品中粗多糖含量的測定

分別取用以上各種破壁方法得到的含沙棘籽及果渣粗多糖的上清液，采用苯酚-硫酸法測定多糖含量，重復2次取平均值，計算沙棘籽及果渣粗多糖提取率。

圖1 葡萄糖標準曲線Fig.1 Glucose standard curve

2 結果與分析

2.1 沙棘籽及果渣的成分分析

本試驗所用沙棘籽及果渣的成分組成見表2。

表2 沙棘籽及果渣成分表Table2 Ingredient list of seed and peels dregs of hippophae

沙棘榨汁提油后除含有小分子糖外，還含有黃酮類化合物、脂肪、粗蛋白及水分。在提取沙棘籽及果渣粗多糖之前，如果不把小分子糖、脂肪等雜質除去，在浸提過程中易氧化，影響浸提效果，給產品帶來一些如顏色變化等不良的影響，并給以后的提純工藝帶來一定的困難。

2.2 破壁方法的選擇

本研究采用對比試驗對四種細胞破壁方法進行選擇，根據破壁后粗多糖的提取率為考核指標，結果見表3。

表3 沙棘籽及果渣粗多糖提取率Table3 Crude polysaccharide extraction rate of seed and peels dregs of hippophae

經試驗證明，進行細胞破壁后的溶液中粗多糖溶出量明顯增多，說明沙棘籽及果渣細胞壁內含有大量粗多糖；且在相同浸提條件下，經微波破碎后的細胞浸提液中粗多糖提取率最高，因此本試驗采用微波法進行細胞破碎。主要工藝條件為：功率600W，破碎5min/次，破碎次數為2次，間歇3min。

3 結論

本試驗采用生物酶法、凍溶、微波及超聲波破四種方法進行對比破壁，以沙棘籽及果渣粗多糖提取率為考核指標，確定了最佳細胞破壁方法為微波破碎，并且確定微波破碎工藝條件為：輸出功率為600W，破碎5min/次，破碎次數2次，間歇3min，在此破壁條件下沙棘籽及果渣粗多糖提取率為1.892%。

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The Impact on Crude Polysaccharide Extraction of Seed and Peels Dregs of Hippophae with Different Broken Method

CHEN Li-na，WU Qiong，ZOU Xian-feng，ZHANG Li-hong
（Key Laboratory for Agricultural Products Processing of Jilin Province Ordinary University，Changchun University，Changchun 130022，Jilin，China）

With seed and peels dregs of hippophae as material，polysaccharide was dissolved fully by breaking the cytoderm.Four methods with enzymatic，cold solvent，microwave and ultrasonic were compared to the amount of assessment indicators for Polysaccharide dissolved.The results showed that the best method in breaking the cytoderm was microwave treatment and the best conditions was：power600W；5min/time broken；two times；interval3min，Under this condition，crude polysaccharide extraction rate of seed and peels dregs of hippophae was1.892%.

polysaccharide；microwave；hippophae；wall-breaking method

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.06.010

2012-12-12

陳麗娜（1982—），女（漢），講師，碩士，主要從事功能食品的開發及農產品深加工方面的研究。