酸漿果多糖活性炭脫色工藝研究

徐丹鴻　馮曉陽

摘要 酸漿是一種營養豐富的水果蔬菜。本文在單因素試驗的基礎上采用正交試驗，確定了酸漿果多糖活性炭脫色法的最優工藝參數。結果表明，酸漿果多糖活性炭脫色法的最優工藝條件為脫色溫度60 ℃、pH值4.0、加入1.5%的活性炭、脫色30 min，此時，多糖脫色率為87.26%，多糖保留率為84.03%。

關鍵詞 酸漿；多糖；活性炭；脫色工藝

中圖分類號 TQ28 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）15-0248-02

Abstract Physalis alkekengi L.var.franchetii（Mast.） Makino is a nutritious fruit vegetable.Based on the single factor test，this paper used ortho-gonal test to determine the optimal process parameters of the decolorization of the polysaccharide activated carbon.The results showed that the optimal process conditions for the Physalis alkekengi L. var. franchetii（Mast.）Makino polysaccharide decolorizing activated carbon method was bleaching temperature 60 ℃，pH value 4.0，1.5% activated carbon，decoloring 30 min.Under this condition，the polysaccharide decoloration rate was 87.26%，polysaccharide retention rate was 84.03%.

Key words Physalis alkekengi L. var. franchetii（Mast.）Makino；polysaccharide； activate carbon；decoloring process

酸漿，茄科酸漿屬，是營養元素較為豐富的水果蔬菜，具有利咽化痰，治肝炎、咽喉腫痛、肺熱咳嗽等功效[1-2]。目前，我國對酸漿果多糖的提取已經展開了研究，但從天然植物提取的多糖大多顏色較深，色素的存在對多糖結構及生理活性和藥用價值造成一定的影響[3]。由于活性炭的比表面積大，且具有對雜質吸附能力強，脫色成本低、效果好、且不影響提取物的生物活性的特點，在工業化生產得到了廣泛的應用[4]。本文在單因素試驗的基礎上采用正交試驗，確定了酸漿果多糖活性炭脫色法的最優工藝參數，現將試驗結果總結如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

試驗材料為酸漿，購買于哈爾濱地區。試驗試劑包括葡萄糖、濃硫酸、苯酚等，均為分析純化學試劑。試驗儀器：予華儀器有限公司；電子分析天平（ESJ-4）：沈陽龍騰電子有限公司；旋轉蒸發儀（TY10RE-2000A）：北京中儀友信有限公司；離心機（TD5A）：湖南凱達科學儀器有限公司；pHS-25酸度計：上海雷磁儀器廠，水浴振蕩器：金壇市迅生儀器廠。紫外分光光度計（T6新世紀）：北京普析通用儀器有限公司；循環水真空抽濾泵（SHZ-D）：鞏義市。

1.2 試驗方法

1.2.1 酸漿果粗多糖液的制備。酸漿果洗凈，于60 ℃烘干，粉碎過篩（40目），備用。稱取5 g，按料液比1∶20，超聲功率180 W，超聲溫度80 ℃，超聲處理50 min，抽濾后得到澄清的酸漿果粗多糖提取液。

1.2.2 多糖保留率的測定。采用苯酚-硫酸法進行多糖含量的測定[5]，其計算公式如下：

多糖保留率（%）=脫色后溶液多糖含量/脫色前溶液多糖含量×100

1.2.3 多糖脫色率的測定。用紫外分光光度計在200～600 nm對酸漿果多糖提取液進行可見-紫外光譜全波長掃描，確定酸漿果多糖提取液的最大吸收波長[6-8]。

由圖1可知，經紫外掃描，酸漿果萼多糖提取液的最大吸收波長為291 nm。酸漿果萼多糖液色素在291 nm下測定吸光度，按下式計算脫色率。

脫色率（%）=■×100

1.2.4 單因素試驗。分別取酸漿多糖溶液20.0 mL置于三角瓶中，設置4個單因素：①脫色溫度。向每個三角瓶中加入活性炭1.5%（m/v），設置脫色溫度為30、40、50、60、70 ℃，pH值7.0，恒溫振蕩脫色30 min，離心抽濾，取上清液，測定脫色率和多糖保留率。②活性炭用量。向每個三角瓶中加入活性炭0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，其他同脫色溫度試驗。③脫色時間。每個三角瓶按1.5%比例加入活性炭，在30 ℃下，pH=7.0，分別恒溫振蕩脫色 10、20、30、40、50 min，其他同脫色溫度試驗。④樣液pH值。每個三角瓶按1.5%的比例添加活性炭，調節溶液pH值分別為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，40 ℃恒溫振蕩脫色30 min，其他同脫色溫度試驗。

1.2.5 正交試驗。在單因素試驗的基礎上，選取脫色溫度、脫色時間、pH值、活性炭用量4個單因素按L9（34）進行正交試驗。因素水平見表1。

1.3 數據處理

數據處理采用加權評分法。評分標準為將各項指標除以該列的最大值再乘以100為該項得分。設定多糖脫色率（x）和多糖保留率（y）的權重系數均為0.5，對2項指標進行加權求和。通過公式z=（0.5x+0.5y）×100，得到綜合評分（z）。endprint

2 結果與分析

2.1 脫色溫度對酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖2可以看出，隨著脫色溫度的升高，多糖脫色率增大，以70 ℃時達到最大；多糖保留率隨著脫色溫度的升高呈現先升高后下降的趨勢，脫色溫度超過50 ℃時開始下降。因此，綜合考慮應選取50 ℃作為最佳脫色溫度。

2.2 活性炭用量對酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖3可以看出，多糖脫色率隨著活性炭用量的增加顯著增加；但是多糖保留率隨著活性炭用量的增加顯著減少。因此，以活性炭添加量為1.5%時較好。

2.3 脫色時間對酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖4可以看出，隨著脫色時間增加，脫色率在增加；而多糖保留率呈現相反的趨勢，在脫色50 min時，多糖保留率減少近50%。因此，以脫色30 min左右較好。

2.4 pH值對酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖5可以看出，隨著pH值增加，脫色率呈現先緩慢增加后下降的趨勢，在pH值超過5以后，脫色率開始下降，在堿性條件下，活性炭脫色能力減弱。而多糖保留率隨著pH值的變化先增大后減小，考慮在pH值較低的條件下，酸漿多糖的性質、結構以及生物活性等可能會發生變化。因此，脫色pH值在5左右較好。

2.5 活性炭脫色工藝正交試驗

從表2可以看出，組合A3B2C1D3即溫度60 ℃、脫色30 min、pH值4.0、加入1.5%的活性炭為最佳工藝條件。依據R值的順序，得出對活性炭脫色影響的順序依次為活性炭用量>脫色溫度>脫色時間>pH值。此時，多糖脫色率為87.26%，多糖保留率為84.03%。

3 討論

試驗結果表明，最佳脫色條件為溫度60 ℃下、pH值4.0、加入1.5%的活性炭、脫色30 min，多糖脫色率為 87.26%，多糖保留率為84.03%。采用活性炭脫色法具有效果好、多糖損失率低、活性炭價格低廉、操作簡單等優點。但操作中發現，粉末活性炭不易徹底清除，如何更好地除去活性炭殘渣還需進一步研究，更好地完善此工藝[9-11]。

4 參考文獻

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[M].北京：化學工業出版社，2000：296.

[2] 周靜，王莉，李艷，等.酸漿果實營養成份分析[J].營養學報，1997，19（2）：243-245.

[3] 付學鵬，楊曉杰.植物多糖脫色技術的研究[J].食品研究與開發，2007，28（11）：166-169.

[4] 扈瑞平，敖長金，杜玲，等.沙蔥多糖活性炭脫色工藝的研究[J].科學技術與工程，2010，10（34）：8380-8383.

[5] 徐光域，顏軍，郭曉強，等.苯酚-硫酸定糖法的改進與初步應用[J].食品科學，2005，26（8）：342-346.

[6] 劉同方.二氫楊梅素半合成楊梅素工藝研究[D].張家界：吉首大學，2015.

[7] 肖平，陳建偉，陳亞運，等.板藍根多糖活性炭脫色工藝及抗氧化活性研究[J].天然產物研究與開發，2014（12）：2041-2045.

[8] 任偉偉.豆皮低聚木糖制備工藝研究[D].泰安：山東農業大學，2013.

[9] 廖春燕，楊遠萍.桔梗多糖活性炭脫色工藝研究[J].食品工業，2011（11）：22-24.

[10] 徐丹鴻，王爽，林道鵬.酶-Sevag法除酸漿果實多糖蛋白工藝的研究[J].安徽農業科學，2016（4）：113-115.

[11] 胡平平.油茶餅粕多糖的提取、分離純化及抗氧化活性研究[D].株洲：中南林業科技大學，2012.endprint