红枣多糖提取及分离工艺研究
作者:李铭芳,李淑芳,汪小强,温凯华 来源:《天津农业科学》2013年第01期
摘 要:以红枣为原料,采用热水浸提法,通过正交试验对影响红枣多糖提取率的工艺参数进行了探讨。结果表明,红枣多糖的最佳提取工艺条件为温度80 ℃,加水倍数8倍,时间1 h,连续对原料提取2次。另外乙醇沉淀多糖试验显示,浓缩液与乙醇体积用量之比以1∶3为宜,为红枣多糖的开发利用提供了一些参考。 关键词:红枣;多糖;提取分离;正交试验
中图分类号:R284.2 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.01.010
Extraction and Separation Process of Polysaccharide from Red Date LI Ming-fang1, LI Shu-fang2, WANG Xiao-qiang1, WEN Kai-hua1
(1.College of Science, Jiangxi Agricultural University, Nanchang, Jiangxi 330045,China; 2.The First Middle School of Dongxiang County,Jiangxi Province,Dongxiang, Jiangxi 331800,China)
Abstract: Using water extraction to extract polysaccharide from red date through orthogohal test ,conditions of extraction rate were studied in the paper.The results indicated that the optimum technological conditions for extracting polysaccharides of red date were as follows:adding 8 times water as much as red date in 80 ℃ for 1 hour by 2 times extractions to raw materia.Moreover, the volume of concentrated liquid and the amount of alcohol in 1∶3 ratio was appropriate when despoiting red date polysaccharides.This conclusion provided some reference for the exploitation and use of red date polysaccharide.
Key words: red date; polysaccharide; extraction and separation;orthogonal test
红枣又名大枣,系鼠李科枣属植物枣树的果实,红枣味美甘甜,营养丰富,既可食用亦可入药,具有滋阴补肾、强身健体、软化血管、开胃健脾等多种功效,享有“百果之王”的美称。红枣中除含有大量的糖分外,还含有生物碱、皂甙、黄酮、氨基酸、维生素等多种物质成分。
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红枣多糖是红枣中重要的生物活性物质,可作为免疫促进剂,能控制细胞的分裂和分化,调节细胞的生长和衰老,经检测,红枣多糖具有明显的抗补体活性和促进淋巴细胞增殖作用,对提高机体免疫力具有重要的影响,可广泛用于医药、保健品及功能性食品,作为绿色生物医药产品具有广阔的市场开发前景。
红枣在我国南北均有分布,其栽培面积及产量均占世界的90%以上,因此,在我国开发利用红枣产品具有广泛的现实意义。目前,随着各种新的提取分离技术的发展,红枣多糖的提取分离也有多样的选择,如微波提取、酶法提取、超声提取,本研究采用传统的热水提取法,通过正交试验,对红枣多糖的提取工艺条件进行了一些探讨,以期为红枣的综合开发利用提供一些参考。
1 材料和方法 1.1 材 料
红枣:购买于江西农业大学超市。
试剂:葡萄糖、苯酚、浓硫酸、无水乙醇等,所有试剂均为分析纯。
主要仪器与设备:电子天平;722型分光光度计(上海光谱仪器有限公司);电热恒温水浴锅(上海森信实验有限公司);离心机(Anke TDL-5-A 飞鸽牌);真空干燥箱。 1.2 方 法
1.2.1 标准溶液的配制 精确称取葡萄糖标准品0.025 0 g ,定容于250 mL容量瓶中,得到浓度为100 mg·L-1的标准溶液。
1.2.2 标准曲线的绘制 采用苯酚—硫酸法,以葡萄糖为标准样品,分别移取葡萄糖标准溶液0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20,1.40,1.60 mL于带刻度的试管中,定容至2.00 mL,另取2.00 mL蒸馏水作空白对照, 每支试管加6%的苯酚溶液2.00 mL, 摇匀,用移液管向每支试管中缓慢加入浓H2SO410.00 mL,摇匀,在40 ℃水浴中加热25 min。在490 nm下比色平行测定3次,以多糖的质量浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,见图1。
1.2.3 多糖的提取工艺流程 红枣→ 冼净去核→烘干→粉碎→称量→水浸提→离心→上清液→乙醇沉淀→离心→真空干燥→红枣多糖。
1.2.4 多糖含量的测定及提取率的计算 多糖含量测定:将提取液定容于250 mL容量瓶中,准确移取2.00 mL于另一个50 mL的容量瓶中 , 再从其中精确移取2.00 mL于试管中,加6%的苯酚溶液2.00 mL,浓H2SO410.0 mL,摇匀,并放入
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40 ℃水中加热25 min,在490 nm下平行测定吸光度,将测定的吸光度代入标准曲线,求得被测液多糖的浓度,进而求得提取率。
多糖提取率=m2/m1 ×100%,m2为提取液中多糖含量,m1为红枣样品质量。
1.2.5 正交试验设计 确定以浸提温度、时间、料水比为影响因素,每个因素选3个水平,每组以10.0 g原料计,作L9(33)正交试验。
1.2.6 提取次数的确定 在三因素条件下,采用正交试验确定的最佳工艺条件对原料连续提取3次,算得各次的提取率,确定最佳提取次数工艺。
1.2.7 醇析条件的选择 将多糖提取液浓缩后, 分别加入1,2,3,4倍于浓缩液体积的无水乙醇,沉淀24 h后离心,沉淀复溶后测定其吸光度,计算出多糖含量。 2 结果与分析
2.1 正交试验条件选择及结果
通过分析可知,影响红枣多糖提取率因素的主次顺序为:温度A>加水倍数C>时间B,最优的提取工艺条件参数为:温度80 ℃,时间1 h,加水倍数8倍。在此工艺条件下红枣多糖提取率可达6.99%(表1,表2)。 2.2 提取次数的选择
在上述试验确定的最佳提取工艺条件下,对红枣样品连续提取3次,结果见表3。 由表3可以看出,随着提取次数的增加,多糖提取率显著下降,考虑到节省能源及后续醇析工艺的经济性,选择提取2次为宜。 2.3 醇析条件的选择
向多糖浓缩液中分别加入1,2,3,4倍于浓缩液体积的无水乙醇,静置24 h后离心,将沉淀用丙酮洗涤3次,干燥,复溶于水,测定其多糖含量。结果见表4。
由表4可知,浓缩液与乙醇体积比越大,多糖析出也越多,当浓缩液体积与无水乙醇用量之比由1∶3到1∶4时,多糖的析出量增加不明显,考虑到经济成本因素,选择浓缩液与无水乙醇体积之比1∶3较为合适。 2.4 样品分析
利用上述试验所确立的最优工艺条件对红枣样品进行5次平行试验,结果见表5。
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由表5可以看出,采用上述试验所确立的最佳工艺条件对红枣多糖提取及分离能够获得较好的效果。
2.5 加标回收试验
为了考察试验方法的可行性,进一步验证上述试验,设计了本次加标回收试验,结果见表6。结果显示,回收率在94.71%~103.81%之间,表明试验方法可行。 加标回收率= (加标试样测定值-试样测定值)/加标量×100% 3 结论与讨论
本试验对在提取过程中影响红枣多糖提取率的3个因素进行了正交试验,结果分析表明,影响红枣多糖提取率因素的主次顺序为:温度>加倍数>时间,最优提取工艺条件为:温度80 ℃,加水倍数8倍,时间1 h。
为避免工序繁琐,减少能耗,降低成本,对红枣多糖选择连续提取2次为宜,醇析工序中,浓缩液体积与无水乙醇体积用量之比以1∶3较为合适,经济。
水提醇析是提取红枣多糖常用方法,样品分析试验表明,此方法对红枣多糖的提取分离能够获得较好的效果。
红枣多糖具有多种保健功效及生物活性,充分显示了其在食品医疗领域广泛开发利用的潜力,随着对红枣多糖研究的不断深入,加之我国红枣资源充足,红枣多糖的开发利用将具有广阔的市场前景。在此,本研究对红枣多糖的探讨也为其提取提供了一些参考。 参考文献:
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