超聲輔助提取酸棗多糖的工藝研究

張嚴(yán)磊　薛妍　劉妍如　宋中興　唐志書(shū)　王梅

【摘 要】 目的：以酸棗果肉為原料，研究超聲輔助法對(duì)酸棗果肉多糖提取得率的影響。方法：在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用正交實(shí)驗(yàn)法研究溫度、料液比、超聲功率對(duì)酸棗多糖得率的影響，進(jìn)一步優(yōu)化超聲提取的工藝。結(jié)果：酸棗多糖的最佳提取工藝為：提取溫度80℃，料液比為1∶25，超聲功率80W，超聲時(shí)間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達(dá)18.81 %，產(chǎn)品為淡黃色粉末。結(jié)論：與傳統(tǒng)的水熱提取法相比，超聲輔助提取酸棗多糖時(shí)間短、收率高。

【關(guān)鍵詞】 超聲輔助；提取；酸棗果肉；酸棗多糖

【中圖分類(lèi)號(hào)】R284.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號(hào)】1007-8517（2015）13-0006-02

酸棗Ziyphus spinesu （Bunge）Hu.為屬李科的棗屬植物，主產(chǎn)于我國(guó)北方，在中南各省市也有分布。成熟酸棗的果仁（酸棗仁）是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥材，含有黃酮、皂苷、生物堿等多種活性成分，具有鎮(zhèn)靜催眠的功效[1]。目前，酸棗的利用主要以酸棗仁藥用為主，酸棗果肉則大多被當(dāng)作廢棄物丟棄，而據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，酸棗的果肉中也富含多種活性成分，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。

植物多糖是近年來(lái)中藥研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，生物活性也不斷被挖掘[3]。酸棗果肉多糖很早就被證明具有增強(qiáng)體液免疫和細(xì)胞免疫的功能[4]，另有報(bào)道酸棗果肉多糖具有抗氧化的作用，可提高小鼠血中SOD和CAT水平，可降低血中MDA水平[5]，酸棗果肉多糖對(duì)小鼠CCl4急性肝損傷具有明顯的治療作用[6]，因此研究酸棗多糖的高效提取具有重要意義。

與傳統(tǒng)的水提法相比，超聲輔助提取法具有提取時(shí)間短、收率高等特點(diǎn)，在多糖提取中被廣泛使用，是提取領(lǐng)域的新方法與新趨勢(shì)之一[7-8]。本文利用超聲輔助水熱法提取酸棗果肉中的酸棗多糖，并通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取工藝，為酸棗資源的綜合開(kāi)發(fā)和利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

1.1.1 儀器 KQ-250DA超聲波清洗儀（上海昆山超聲儀表廠(chǎng)）； SHB-III循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司）。

1.1.2 材料 新鮮酸棗采自陜西省澄城縣，去核，果肉干燥后粉碎過(guò)篩備用；所用試劑均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 提取工藝 取酸棗果肉適量，烘干，粉碎過(guò)篩，稱(chēng)取酸棗果肉粉5g，加石油醚脫脂，95%乙醇脫色素，加入相應(yīng)比例的純凈水（一定的溫度和超聲頻率）提取30min，抽濾，濾液濃縮至原液的五分之一，加入4倍體積無(wú)水乙醇，4℃靜置過(guò)夜，抽濾，濾渣醇洗，干燥稱(chēng)重。酸棗多糖得率（%）=樣品中酸棗多糖質(zhì)量（g）/樣品質(zhì)量（g）×100%。

1.2.2 單因素試驗(yàn) ①時(shí)間對(duì)酸棗多糖得率的影響：各份酸棗粉分別超聲輔助提取10、20、30、40、50、60min，料液比1∶25，溫度50℃，超聲頻率50W。②料液比對(duì)酸棗多糖得率的影響：各份酸棗粉分別按料液比1∶10、1∶15， 1∶20、1∶25、1∶30加入純凈水，溫度50℃，超聲頻率50W。③溫度對(duì)酸棗多糖收率的影響：各份酸棗粉溫度分別為50、60、70、80、90℃，料液比1∶25，超聲頻率50W。④超聲頻率對(duì)酸棗多糖得率的影響：各份酸棗粉分別為超聲頻率40、50、60、70、80、100W，料液比1∶25，溫度50℃。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，考查溫度、料液比、超聲功率、超聲時(shí)間對(duì)酸棗多糖得率的影響，確定超聲輔助提取酸棗多糖的最佳工藝。

1.2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，正交實(shí)驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲時(shí)間對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖1可知，在料液比1∶25，溫度50℃，超聲頻率50W的條件下，酸棗多糖的得率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)一直增加，時(shí)間30min以前隨時(shí)間增加明顯，當(dāng)時(shí)間超過(guò)30min 后，得率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)依然增加，但是增加不再明顯。因此選擇30min為試驗(yàn)時(shí)間。

2.2 料液比對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖2可知，在溫度為50℃，超聲頻率為50W的條件下，料液比對(duì)酸棗多糖的得率影響較大，隨著料液比的增大，酸棗多糖的得率呈上升趨勢(shì)。當(dāng)料液比大于1∶25時(shí)，得率達(dá)到最大值，此后隨著料液比的增大，多糖收率不再顯著增加。因此選擇1∶25為試驗(yàn)的料液比。

2.3 溫度對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖3可知，在料液比為1∶25，超聲頻率為50W的條件下，當(dāng)溫度低于60℃時(shí)，酸棗多糖的得率隨溫度升高變化不大，溫度超過(guò)60℃時(shí)酸棗多糖的得率隨著溫度的升高增加溫度很快，當(dāng)溫度達(dá)到70℃時(shí)得率達(dá)到最大值，此后隨著溫度升高得率不再顯著增加。因此選擇70℃為試驗(yàn)溫度。

2.4 超聲頻率對(duì)酸棗多糖得率的影響 由圖4可知，在料液比為1∶25，溫度50℃的條件下，酸棗多糖的得率隨著超聲頻率的增加而增加，當(dāng)超聲頻率達(dá)到70W時(shí)得率達(dá)到最大值。此后，隨著超聲頻率的增大，得率不再顯著增加。因此選擇超聲頻率70W為試驗(yàn)頻率。

2.5 正交實(shí)驗(yàn) 單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以提取溫度、料液比、超聲功率為因素設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（見(jiàn)表2）。

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，各條件影響酸棗多糖得率的主次順序?yàn)锽>D>C>A，最佳條件為A3B2C3D3，即溫度80℃，料液比為1∶25，超聲頻率80W的條件下提取40min，酸棗多糖的提取得率最高，可達(dá)17.92 %。

2.7 正交實(shí)驗(yàn)最佳條件驗(yàn)證 按最佳條件A3B2C3D3進(jìn)行酸棗多糖超聲輔助提取的重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，最佳條件下酸棗多糖的提取得率可達(dá)18.81%；對(duì)比試驗(yàn)則表明超聲輔助提取法的提取效率高于傳統(tǒng)的水熱提取法（表3）。

3 討論

研究結(jié)果顯示，酸棗多糖的最佳提取工藝為：提取溫度80℃，料液比為1∶25，超聲功率80W，超聲時(shí)間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達(dá)18.81 %。與傳統(tǒng)的水熱提取法相比，超聲輔助提取法能在大大縮短提取時(shí)間的同時(shí)提高提取效率，是酸棗多糖提取的一條高效途徑。

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（收稿日期：2015.03.23）