“先蒸后煮”鎖陽多糖提取工藝研究

狄蓉

(西北師范大學(xué)附屬中學(xué)，甘肅 蘭州 730000）

“先蒸后煮”鎖陽多糖提取工藝研究

狄蓉

(西北師范大學(xué)附屬中學(xué)，甘肅 蘭州 730000）

采用“先泡后煮”和“先蒸后煮”兩種方法從鎖陽中提取鎖陽多糖粗品，研究了不同因素對兩種提取工藝的影響。結(jié)果表明，“先泡后煮”的實(shí)驗(yàn)中鎖陽與水的比例為1:30、浸泡時(shí)間為2h、水煮時(shí)間為120min時(shí)具有較好的提取效果，而“先蒸后煮”的實(shí)驗(yàn)中鎖陽與水的比例為1:30、總蒸煮時(shí)間比為120min、蒸煮時(shí)間比(水蒸氣熏蒸時(shí)間與水煮時(shí)間之比)為1:5時(shí)具有較好的提取效果。此外，對兩種工藝對比后發(fā)現(xiàn)“先蒸后煮”與“先泡后煮”提取工藝相比，鎖陽多糖粗品的得率基本相等，均為0.5%左右，但采用“先蒸后煮”較“先泡后煮”工藝得到的鎖陽多糖粗品，其多糖含量至少提高了7%以上。

鎖陽；提取；多糖；先泡后煮；先蒸后煮

鎖陽，俗稱“不老藥”，屬肉質(zhì)寄生草本，寄生于白刺（泡泡刺）的根上，是天然沙生珍惜植物，主要生長在甘肅酒泉北部的巴丹吉林大漠深處。在中醫(yī)上，把鎖陽植物的去花絮干燥莖用做傳統(tǒng)的中藥鎖陽。早在400年前，醫(yī)圣李時(shí)珍云游肅州（酒泉古稱肅州），并在著書《本草綱目》鎖陽篇時(shí)珍曰：“鎖陽出肅州”。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明：鎖陽多糖具有延緩衰老、抗疲勞、提高機(jī)體免疫力、抗糖尿病等作用。鎖陽咖啡、鎖陽糖、鎖陽沖劑等以鎖陽多糖為主要原料的食品、保健品、禮品及藥品等，具有很大的開發(fā)潛力［1-2］。

酒泉鎖陽春生物科技有限公司等企業(yè)依托甘肅省的鎖陽資源優(yōu)勢，將鎖陽水提取物與優(yōu)質(zhì)速溶咖啡復(fù)配開發(fā)出的鎖陽咖啡，作為酒泉特產(chǎn)，已銷往我國多個(gè)省市、自治區(qū)和港、澳、臺(tái)地區(qū)，部分產(chǎn)品還進(jìn)入東南亞多國。鎖陽水提取物的有效成分主要為鎖陽多糖，為滿足生產(chǎn)鎖陽咖啡對鎖陽多糖粗品中鎖陽多糖含量越高越好的要求。酒泉鎖陽春生物科技有限公司的鎖陽水提取物工藝為：鎖陽原藥→常溫水浸泡→煎煮水浸提→水提液濃縮→加入無水乙醇沉析→靜置除去上清液→真空干燥→鎖陽多糖粗品。酒泉鎖陽春生物科技有限公司的鎖陽水提取物工藝中水煮前之所以要先將鎖陽用水浸泡一段時(shí)間，是為了通過浸泡使在鮮鎖陽制干過程中收縮褶皺的細(xì)胞組織膨脹伸展開，以利于其中的水溶性多糖溶解出來［3-4］。基于水蒸汽對植物組織具有較強(qiáng)的穿透力的特點(diǎn)，研究用“先蒸后煮”的方法提取鎖陽多糖，在鮮鎖陽制干過程中收縮褶皺的細(xì)胞組織在蒸的過程中既能夠膨脹伸展開，又不破壞細(xì)胞組織，在煮的過程中能更好的提取鎖陽多糖。

通過研究表明，“先蒸后煮”與“先泡后煮”提取工藝相比較，鎖陽多糖粗品得率基本相等，但“先蒸后煮”較“先泡后煮”工藝得到的鎖陽多糖粗品中，多糖含量提高。研究對以鎖陽多糖為主要原料的食品、保健品、禮品及藥品的開發(fā)，具有積極的推動(dòng)作用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

鎖陽（由瓜州鎖陽春生物科技有限公司提供，產(chǎn)地為甘肅省瓜州縣）；葡萄糖、乙醇、苯酚、濃硫酸（分析純，購于國藥化學(xué)試劑有限公司）。GP001－800ML沖茶器，浙江鳳凰日用品有限公司；TM－HS02板式電爐，浙江鑫鋒爐業(yè)科技有限公司；UV1200型紫外－可見分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；FA1004萬分之一電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；DZF－6020型真空干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SHZ－D循環(huán)水式多用真空泵，鞏義市予華儀器有限公司；UPS—Ⅱ型優(yōu)普UPS純水系統(tǒng)，成都超純科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作實(shí)驗(yàn)

用250mL的容量瓶配成0.1mg/mL的無水葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用移液管分別移取不同量的上述標(biāo)準(zhǔn)溶液于試管中，后依次加純水至1.0mL，加入一定量的苯酚和濃硫酸，振搖5min后，放置35min，用UV1800型紫外-可見分光光度計(jì)在最大吸收波長490nm處測定吸光度。

1.2.2 “先泡后煮”鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)

稱取一定量的鎖陽原藥放入加入一定量水的沖茶器茶葉托盤中常溫浸泡一定時(shí)間，然后沖茶器放置在可控溫電爐上加熱至水沸騰一段時(shí)間后提出，繼續(xù)保持水浸提液沸騰，待水浸提液濃縮至約40mL時(shí)停止加熱，冷卻至室溫后加入200mL的無水乙醇室溫靜置12h，將強(qiáng)醇沉液在真空度為0.82Mpa，60℃的條件下真空干燥至恒重得鎖陽多糖粗品。

1.2.3 “先蒸后煮”鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)

在沖茶器中加入一定量的水，將沖茶器的茶葉托盤提至距液面之上3～4cm的高度，將定量的鎖陽原藥放置在茶葉托盤上，然后再可控溫電爐上加熱至水沸騰使鎖陽原藥在水沸騰狀態(tài)熏蒸一段時(shí)間后，將鎖陽原藥完全浸入沸騰狀態(tài)的水中一段時(shí)間后提出，繼續(xù)保持水浸提液沸騰，使其濃縮至40mL時(shí)停止加熱，冷卻后加入200mL的無水乙醇靜置12h，將強(qiáng)醇沉液將強(qiáng)醇沉液在真空度為0.82Mpa，60℃的條件下真空干燥至恒重得鎖陽多糖粗品。

1.2.4 測定及計(jì)算方法

1）鎖陽多糖粗品得率。將按照1.2.2與1.2.3提取工藝得到鎖陽多糖準(zhǔn)確稱重，按照下式即可計(jì)算出鎖陽多糖粗品得率。

鎖陽多糖粗品得率＝（鎖陽多糖粗品重量／鎖陽原藥重量）×100%

2）鎖陽多糖粗品中鎖陽多糖含量。準(zhǔn)確稱取鎖陽多糖粗品25mg，以純水溶解，用250mL定容瓶定容后，即配制成0.1mg/mL樣品溶液。取1mL樣品溶液，采用苯酚-硫酸法測定被測溶液中鎖陽多糖的濃度，用下式計(jì)算鎖陽多糖粗品中鎖陽多糖的含量。

鎖陽多糖含量＝（濃度×定容體積／鎖陽多糖粗品稱取重量）×100%

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

稱取在105℃下干燥至恒重的無水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品25mg，置于250mL容量瓶中，配成0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。用移液管分別移取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9mL分別加入試管中，依次添加純水使各個(gè)試管中的溶液最終體積為1.0mL，另移取1.0mL純水作為空白對照樣品。然后在每一試管中加入1.0mL5%苯酚溶液混勻后，迅速加入5.0mL濃硫酸，振搖5min后放置35min。用UV1800型紫外-可見分光光度計(jì)在最大吸收波長490nm處測定吸光度，由該光度計(jì)自帶回歸功能得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程：y＝10.271x+0.0032（x為葡萄糖水溶液濃度 mg/mL，y為吸光度，R＝0.9996），在0.01～0.09mg/mL濃度范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好。

在坐標(biāo)紙繪圖上，得到多糖濃度（mg/mL）與吸光度（波長490nm處）相對應(yīng)關(guān)系為一條直線的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

圖1 葡萄糖濃度-吸光值標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 “先泡后煮”鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)

2.2.1 料液比對鎖陽多糖粗品得率及其多糖含量的影響

稱取10g鎖陽原藥，鎖陽與水的質(zhì)量比為1:10、1:20、1:30、1:40和1:50，浸泡時(shí)間為2h，進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)，按1.2.4 所述方法，確定鎖陽多糖粗品得率及其鎖陽多糖含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，圖3所示。

圖2 料液比對鎖陽多糖得率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用不同料液比進(jìn)行提取，在料液比小于1:30時(shí)，鎖陽多糖得率隨料液比的增大而提高，但當(dāng)料液比大于1:30時(shí)，鎖陽多糖粗品得率已基本不再變化，而過多的水量，會(huì)增加提取液濃縮過程的能耗，如圖2所示。因此，選擇1:30的料液比較為合適。

但是，采用不同料液比進(jìn)行提取，鎖陽多糖粗品中多糖含量變化不大。而且，隨著料液比的增大，鎖陽多糖粗品中多糖含量還略有下降，如圖3所示。

圖3 料液比對鎖陽多糖含量的影響

2.2.2 水煮浸提時(shí)間對鎖陽多糖粗品得率及其多糖含量的影響

稱取10g鎖陽原藥，鎖陽與水的質(zhì)量比均為1: 30，浸泡2h后，分別按水煮浸提為80min、100min、120min、140min和160min的時(shí)間，進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)，按1.2.4所述方法，確定鎖陽多糖粗品得率及其鎖陽多糖含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4，圖5所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用不同的水煮時(shí)間提取，在水煮時(shí)間小于120min時(shí)，鎖陽多糖粗品得率隨水煮時(shí)間的延長而提高，但當(dāng)水煮時(shí)間大于120min時(shí)，鎖陽多糖粗品得率已基本不再變化，而隨水煮時(shí)間的延長，會(huì)增加能耗，如圖4所示。因此，選擇120min的水煮時(shí)間較為合適。

圖4 水煮時(shí)間對鎖陽多糖得率的影響

但是采用不同水煮時(shí)間提取，雖然鎖陽多糖粗品中多糖含量變化不大，可隨著水煮時(shí)間的延長，鎖陽多糖粗品中多糖含量呈直線下降趨勢，如圖5所示。

圖5 水煮時(shí)間對鎖陽多糖含量的影響

2.2.3 常溫浸泡時(shí)間對多糖粗品得率及其多糖含量的影響

稱取10g鎖陽原藥，鎖陽與水的質(zhì)量比均為1: 30，分別按常溫浸泡1h、2h、3h、4h和5h的時(shí)間后，進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)，按1.2.4 所述方法，確定鎖陽多糖粗品得率及其鎖陽多糖含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6，圖7所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用不同的常溫浸泡時(shí)間后提取，當(dāng)常溫浸泡時(shí)間小于2h時(shí)，鎖陽多糖粗品得率隨常溫浸泡時(shí)間的延長而提高，但當(dāng)常溫浸泡時(shí)間大于2h之后，鎖陽多糖粗品得率已基本不再變化。而隨常溫浸泡時(shí)間的延長，會(huì)降低生產(chǎn)效率，如圖所示。因此，選擇2h的常溫浸泡時(shí)間較為合適。

圖6 水煮前常溫浸泡時(shí)間對鎖陽多糖得率的影響

而采用不同的常溫浸泡時(shí)間后水煮提取，鎖陽多糖粗品中多糖含量基本上沒有變化，如圖7所示。

圖7 水煮前常溫浸泡時(shí)間對鎖陽多糖含量的影響

2.3 “先蒸后煮”鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)

2.3.1 料液比對鎖陽多糖粗品得率及其多糖含量的影響

稱取10g重的鎖陽原藥，鎖陽與水的質(zhì)量比為1:10、1:20、1:30、1:40和 1:50， 均按總蒸煮時(shí)間120min、水蒸汽熏蒸時(shí)間與水煮時(shí)間之比（以下稱蒸煮時(shí)間比，min/min）1:5（熏蒸20min，水煮100 min），進(jìn)行鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)，按1.2.4所述方法，確定鎖陽多糖粗品得率及其鎖陽多糖含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8，圖9所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，采用不同料液比進(jìn)行提取，在料液比小于1:30時(shí)，鎖陽多糖粗品得率隨料液比的增大而提高。與“先泡后煮”相比，雖然料液比1:10時(shí)得率提高了約10%，但當(dāng)料液比大于1:30時(shí)，鎖陽多糖粗品得率也已基本不再變化，最終得率基本相等。因此，選擇1:30的料液比較為合適。

圖8 料液比對鎖陽多糖得率的影響

而采用不同料液比進(jìn)行提取，鎖陽多糖粗品中多糖含量變化不大，如圖9所示。而且，隨著料液比的增大，鎖陽多糖粗品中多糖含量還略有下降，但與“先泡后煮”相比，鎖陽多糖粗品中多糖含量平均提高了7%以上。

圖9 料液比對鎖陽多糖含量的影響

2.3.2 總蒸煮時(shí)間對鎖陽多糖粗品得率及其多糖含量的影響

稱取10g鎖陽原藥，鎖陽與水的質(zhì)量比為1: 10、1:20、1:30、1:40和1:50，再按蒸煮時(shí)間比1:5，總蒸煮時(shí)間分別為80min、100min、120min、140min和160min的時(shí)間，進(jìn)行鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)，按1.2.4所述方法，確定鎖陽多糖粗品得率及其鎖陽多糖含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10，圖11所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，采用不同總蒸煮時(shí)間提取，在總蒸煮時(shí)間小于120min時(shí)，鎖陽多糖粗品得率隨總蒸煮時(shí)間的延長而提高，但當(dāng)總蒸煮時(shí)間大于120min時(shí)，鎖陽多糖得率粗品已基本不再變化，如圖10所示。因此，選擇120min總蒸煮時(shí)間較為合適。

圖10 總蒸煮時(shí)間對鎖陽多糖得率的影響

而采用不同總蒸煮時(shí)間提取，雖然鎖陽多糖粗品中多糖含量變化趨勢與“先泡后煮”基本一致，鎖陽多糖粗品中多糖含量平均提高了7%以上，如圖11所示。

圖11 總蒸煮時(shí)間對鎖陽多糖含量的影響

2.3.3 蒸煮時(shí)間比對鎖陽多糖粗品得率及其多糖含量的影響

稱取5份10g鎖陽原藥，鎖陽與水的質(zhì)量比為1:10、1:20、1:30、1:40和 1:50，再按總蒸煮時(shí)間120min，蒸煮時(shí)間比分別為1:1、1:3、1:5、1:7和1:9進(jìn)行鎖陽多糖提取實(shí)驗(yàn)，按1.2.4所述方法，確定鎖陽多糖粗品得率及其鎖陽多糖含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖12，圖13所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，采用不同的蒸煮時(shí)間比提取，當(dāng)蒸煮時(shí)間比小于1:5時(shí)，鎖陽多糖得率隨蒸煮時(shí)間比的增加而提高，但當(dāng)蒸煮時(shí)間比大于1:5后，鎖陽多糖得率下降，如圖12所示。因此，選擇1:5的蒸煮時(shí)間比較為合適。

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