全 文 ：书第 31 卷 第 1 期
2015 年 2 月
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报(自然科学版)
Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)
Vol． 31 No． 1
Feb． 2015
收稿日期:2014 － 05 － 15．
作者简介:姜 盼(1988 －)，女，硕士，研究方向:食品分析．
假酸浆多糖提取纯化工艺的研究
姜 盼，王 遂，齐欣欣
(哈尔滨师范大学 化学化工学院，哈尔滨 150025)
摘 要:以假酸浆籽为原料，采用水提法、超声波提取法、微波提取法提取假酸浆多糖，经对各提取过
程比较分析可知水提法为最优提取方法，提取条件为料液比 1∶ 55、温度 80 ℃、时间 3 h，提取率为 6．
18% ．将水提法得到的假酸浆多糖浓缩液通过醇沉、脱蛋白、脱色等工艺进行纯化，确定了最佳的提取
纯化工艺．在最佳的条件下，醇沉后多糖的量可达 80． 5%，蛋白质脱除率可达 70． 8%，脱色率可达 91．
0% ．
关键词:假酸浆多糖;提取;纯化
中图分类号:TQ281 文献标识码:A 文章编号:1672 － 0946(2015)01 － 0028 － 05
Study on extraction and purification technology of Nicandra polysaccharide
JIANG Pan，WANG Sui，QI Xin-xin
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Harbin Normal University，Harbin 150025，China)
Abstract:Nicandra polysaccharide was extracted from the seed of Nicandra physaloides
(L．)Gaertn by the method of water extraction，ultrasonic extraction，microwave extraction，
respectively． Through comparative analysis on the extraction process，water extraction achie-
ving 6． 18% extraction rate was determined to be the optimal method，in which the ratio of
material to liquid was 1∶ 55，the extraction temperature was 80 ℃，and the extraction time
was 3 h． The treatments of ethanol precipitation，deproteinization and decolorization were
carried out for purifying to form the final polysaccharide． After the ethanol precipitation，the
content of polysaccharide reached 80． 5%，the protein removal rate reached 70． 8% and the
decolorization rate reached 91． 0% ．
Key words:Nicandra polysaccharide;extraction;purification
假酸浆籽又称为木瓜籽，为茄科植物假酸浆
的成熟籽种．该植物主要分布于云南、贵州、广西等
地区，生长于田边、荒地和房屋周围，有野生也有种
植．其全草可以入药，具有镇静、祛痰、清热、解毒等
功效，其籽种也具有清热、退火、利尿等功能，在民
间广泛用来制作冷饮食品“冰木瓜”或称“冰凉
粉”“冰粉”等，其外观为一浅黄色凝胶状物，加
人辅料和冰等制成一种老少皆宜的解暑、止渴的小
吃［1］．
植物多糖是由许多相同或不同的单糖以 α －
或 β －糖苷键所组成的化合物，普遍存在于自然界
植物体中．多糖是一切有机体必不可少的成分，它
与维持生命的种种生理机能有着密切的联系．有些
植物多糖在降血糖、抗肿瘤、抗衰老等方面具有独
特的生理活性且具有无毒、副作用小的优点［2 － 4］．
本实验比较了热水浸提法、超声波提取法、微波提
取法在提取假酸浆多糖方面的差异，确定了最佳的
提取条件．对多糖浓缩液进行纯化，得到了最佳的
纯化条件．
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 原料与试剂
假酸浆籽(景东银生农副产品有限公司);苯
酚、浓硫酸、无水乙醇、盐酸、三氯乙酸(TCA)、氯
仿、正丁醇、磷酸、氢氧化钠、过氧化氢(均为分析
醇);葡萄糖标准品、牛血清蛋白、考马斯亮蓝 G －
250．
1． 1． 2 主要仪器与设备
752 －紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有
限公司)、HC －2064 离心机(科大创新股份有限公
司中佳分公司)、Ｒ － 250 旋转蒸发器(上海申胜生
物有限公司)、SHB － IIIA循环水式多用真空泵(郑
州长城科工贸有限公司)、植物组织捣碎机(天津
市泰斯特仪器有限公司)、KQ2200 － DB 型数控超
声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、WD900
型微波炉(顺德市格兰仕电器实业有限公司)、
SHA － C 水浴恒温震荡器(上海医疗器械五厂)．
1． 2 方法
1． 2． 1 标准曲线的绘制
1)葡萄糖标准曲线的绘制 苯酚 －硫酸法［5］
应用苯酚 －硫酸法测定多糖的含量，葡萄糖为
标准品，以葡萄糖质量浓度为横坐标，吸光度为纵
坐标，绘制标准曲线如图 1 所示．
图 1 葡萄糖标准曲线
图 2 蛋白质标准曲线
2)蛋白质标准曲线的绘制
采用考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，牛血清蛋
白为标准品．以牛血清蛋白质量浓度为横坐标，吸
光度为纵坐标绘制标准曲线如图 2 所示．
1． 2． 2 假酸浆多糖的提取
1)提取工艺流程［6］
提取工艺:假酸浆籽→粉碎→配成一定液固比
→提取(热水浸提、超声波提取、微波提取)→抽滤
→得到多糖溶液
2)热水浸提法的单因素试验［7 － 8］和正交试验
分别称取 1 g粉碎好的假酸浆 6 份，放入 6 只
烧杯中，按固液比 1∶ 25，90 ℃水浴加热 1 h，然后
进行真空抽滤．固定其他条件，分别考察料液比(1
∶ 15 ～ 1 ∶ 65)、提取时间(0． 5 ～ 5． 5 h)、提取温度
(50 ～ 100 ℃)对多糖得率的影响．
在单因素试验的基础上，选择料液比、提取时
间、提取温度等进行正交试验，每个因素设 3 个水
平(见表 1).
表 1 正交试验因素水平表
水平
因素
A料液比 B提取时间 /h C提取温度 /℃
1 1∶ 35 2 80
2 1∶ 45 3 90
3 1∶ 55 4 100
3)超声波提取法的单因素试验和正交试验
分别称取 1 g粉碎好的假酸浆 5 份［9 － 11］，放入
5 只烧杯中，按固液比 1∶ 50，超声波功率 70 W，超
声温度 60 ℃，超声处理 30 min，然后进行真空抽
滤．固定其他条件，分别考察料液比(1 ∶ 20 ～ 1 ∶
66)、超声波功率(50 ～ 90 W)、超声温度(50 ～ 70
℃)、超声时间(10 ～ 50 min)对多糖得率的影响．
在单因素试验的基础上，选择料液比、超声波
功率、超声时间、超声温度等进行正交试验，每个因
素设 3 个水平(见表 2).
表 2 正交试验因素水平表
水平
因素
A料液比 B超声波功率 /WC超声时间 /min 提取温度 /℃
1 1∶ 40 70 10 50
2 1∶ 50 80 20 55
3 1∶ 60 90 30 60
4)微波提取法的单因素试验和正交试验
分别称取 1 g 粉碎好的假酸浆 5 份［12 － 13］，放
入 5 只烧杯中，按固液比 1 ∶ 30，微波功率中低火，
微波处理 2 min，然后进行真空抽滤． 固定其他条
件，分别考察料液比(1 ∶ 20 ～ 1∶ 60)、微波功率(低
火 ～高火)、微波时间(1 ～ 5 min)对多糖得率的影
响．
·92·第 1 期 姜 盼，等:假酸浆多糖提取纯化工艺的研究
在单因素试验的基础上，选择料液比、微波功
率、微波时间等进行正交试验，每个因素设 3 个水
平(见表 3)．
表 3 正交试验因素水平表
水平
因素
A料液比 B微波功率 C微波时间 /min
1 1∶ 40 低火 2
2 1∶ 50 中火 3
3 1∶ 60 中高火 4
1． 2． 3 假酸浆多糖的纯化
1)乙醇沉淀工艺
取提取所得的多糖浓缩液 10 mL［14］，加入无
水乙醇，搅拌均匀后静置，沉淀物经抽滤干燥后称
重．固定其他条件不变分别考察乙醇沉淀时间(1
～ 7 h)、无水乙醇用量(30% ～ 80%)对多糖得率
的影响．
2)脱蛋白工艺
(A)TCA法
在多糖水提液中滴加与多糖水提液等体积的
三氯乙酸(三氯乙酸的体积分数一般控制在 5% ～
10%)混匀后静置过夜，离心． 除去胶状沉淀重复
以上操作直至溶液不再混浊为止［15 － 16］． 得到无蛋
白的多糖．
(B)盐酸法
往多糖浓缩液中加入盐酸，调节 pH值至 3． 0，
静置过夜． 3 500 r /min，15 min 去除部分沉淀得脱
蛋白液．
(C)Sevag法
将氯仿按浓缩液 1 /5 体积加入，随之再加入氯
仿体积 1 /5 的正丁醇，混合物剧烈振荡 20 min． 分
出水层和有几层交界处的变性蛋白质．重复上述操
作，直至无变性蛋白质出现． 测定上清液多糖质量
浓度和蛋白质质量浓度．
3)过氧化氢脱色单因素试验和正交试验
从 100 mL多糖溶液中吸取 8 mL［17 － 18］，滴加 2
～ 6 滴氨水，将 pH 值调至 8 ～ 9，加入 1 mL30%的
过氧化氢，50 ℃下脱色 4 h，过滤并定容至 10 mL．
分别考察温度(30 ～ 60)、脱色时间(1 ～ 6 h)、过氧
化氢加入量(1 ～ 5 mL)对假酸浆多糖脱色效果的
影响［19］.
在单因素试验的基础上，选择料液比、超声波
功率、超声时间、超声温度等进行正交试验，每个因
素设 3 个水平(见表 4).
表 4 正交试验因素水平表
水平
因素
A温度 /℃ B脱色时间 /h
C过氧化氢
加入量 /mL
1 40 21
2 50 3 2
3 60 4 3
2 结果与分析
2． 1 结果
不同的提取方法正交试验结果见表 5.
表 5 不同的提取方法正交试验结果以及分析表
序号 A B C D
提取率 /%
水提法 超声波法 微波法
1 A1 B1 C1 D1 5． 05 5． 12 3． 58
2 A1 B2 C2 D2 4． 89 3． 65 3． 06
3 A1 B3 C3 D3 4． 66 3． 77 3． 12
4 A2 B1 C2 D3 4． 98 3． 63 3． 21
5 A2 B2 C3 D1 5． 18 3． 33 3． 69
6 A2 B3 C1 D2 5． 47 3． 26 3． 58
7 A3 B1 C3 D2 5． 55 3． 51 3． 31
8 A3 B2 C1 D3 6． 18 3． 04 3． 17
9 A3 B3 C2 D1 5． 39 3． 17 4． 22
K1
水提法 14． 60 15． 58 16． 70
超声波法 12． 54 12． 26 11． 42 11． 62
微波法 9． 76 10． 10 10． 33
K2
水提法 15． 63 16． 25 15． 26
超声波法 10． 22 10． 02 10． 45 10． 42
微波法 10． 48 9． 92 10． 49
K3
水提法 17． 12 15． 52 15． 39
超声波法 9． 72 10． 20 10． 61 10． 44
微波法 10． 70 10． 92 10． 12
·03· 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 31 卷
续表
序号 A B C D
提取率 /%
水提法 超声波法 微波法
k1
水提法 4． 48 5． 19 5． 57
超声波法 4． 18 4． 09 3． 81 3． 87
微波法 3． 25 3． 37 3． 44
k2
水提法 5． 21 5． 42 5． 09
超声波法 3． 41 3． 48 3． 48 3． 47
微波法 3． 49 3． 31 3． 50
k3
水提法 5． 71 5． 17 5． 13
超声波法 3． 24 3． 40 3． 54 3． 48
微波法 3． 57 3． 64 3． 37
Ｒ
水提法 0． 84 0． 25 0． 48 0． 40
超声波法 0． 94 0． 75 0． 33
微波法 0． 32 0． 33 0． 13
通过分析可知，三种不同的提取方法(热水浸
提法、超声波提取法、微波提取法)提取假酸浆多
糖的得率是不同的．由单因素试验和正交试验确定
了最优的提取方法是热水浸提法，提取条件为料液
比 1∶ 55、温度 80 ℃、时间 3 h、提取 2 次，在此条件
下提取率可达 6. 18% ． 热水浸提法得到的多糖质
量浓度高但是该方法操作时间长，费时废料． 超声
波提取法提取率比热水浸提法低，这可能是超声波
有较强的剪切作用，长时间的作用会使大分子的多
糖化学键断裂，从而在后处理的过程中使损失增大
而影响多糖的得率．微波法提取假酸浆多糖的得率
最低，这可能是因为微波在处理时导致假酸浆多糖
降解．
2． 2 乙醇沉淀假酸浆多糖单因素试验结果
2． 2． 1 乙醇沉淀静置时间对假酸浆多糖得率的影
响
如图 3，通过分析可知，乙醇沉淀静置时间越
长，多糖的得率先是逐渐增大，到 4 h 时达到最大
值，超过 4 h后多糖的得率反而下降． 这可能是由
于多糖组成中有多羟基的醛和酮，当沉淀静置时间
过长时，其分子中的羟基会与乙醇分子中的羟基形
成互溶体系，从而使得多糖的沉淀质量有所减少．
图 3 乙醇沉淀静置时间对多糖得率的影响
2． 2． 2 无水乙醇加入量对假酸浆多糖得率的影
响
通过分析图 4 可知，随着无水乙醇加入量的逐
渐升高，多糖的得率逐渐增大． 这可能是因为在低
体积分数乙醇溶液中相对分子质量较小的多糖不
能被沉淀下来，随着无水乙醇用量的增多，多糖的
沉淀质量逐渐增加．
由单因素试验确定的最佳的醇沉条件为无水
乙醇加入量为 80%，醇沉时间为 4 h，在此条件下
对假酸浆多糖进行醇沉试验，醇沉后的多糖体积分
数可达 44． 5% ．
图 4 无水乙醇加入量对多糖得率的影响
2． 3 脱蛋白质的方法比较
由图 5 可知，三种方法对多糖提取液脱蛋白的
效率存在着明显的差异．三种方法蛋白质脱除率由
大到小的是 Sevag ＞ TCA法 ＞盐酸法．三种方法中
多糖损失率由低到高的是 TCA 法 ＞ Sevag 法 ＞盐
酸法．由此可见盐酸法脱蛋白的效果最差，而且多
糖的损失率高．这可能是因为盐酸为强酸，试验条
件不好控制，若试验条件控制不当，则多糖的损失
率严重． TCA法相对于盐酸法脱蛋白的效果好，而
且多糖的损失率也比盐酸法小． Sevag 法脱蛋白的
效果最好，
但是多糖的损失率相对 TCA 法要大． 根据实
验室的条件，以及时间、经济的考虑最后确定 TCA
法为去除假酸浆多糖蛋白质的最佳方法．在此条件
·13·第 1 期 姜 盼，等:假酸浆多糖提取纯化工艺的研究
下脱蛋白率可达 70． 8% ．
图 5 脱蛋白质的方法比较
2． 4 过氧化氢脱色的结果
过氧化氢脱色的正交试验结果 结果见表 6.
表 6 过氧化氢脱色的正交试验结果
序号 A B C 脱色率 /%
1 A1 B1 C1 82． 1
2 A1 B2 C2 70． 9
3 A1 B3 C3 69． 2
4 A2 B1 C2 91． 0
5 A2 B2 C3 80． 1
6 A2 B3 C1 60． 5
7 A3 B1 C3 72． 3
8 A3 B2 C1 90． 3
9 A3 B3 C2 84． 5
K1 74． 06 81． 80 77． 63
K2 77． 20 80． 43 82． 13
K3 82． 36 71． 40 73． 83
k1 24． 69 27． 27 25． 88
k2 25． 73 26． 81 27． 38
k3 27． 45 23． 80 24． 62
Ｒ 2． 76 3． 47 2． 76
通过表 6 分析可知最佳的脱色工艺为温度 50
℃、时间 2 h、过氧化氢加入量为 2 mL，在此条件下
下脱色率可达 91． 0% ．
3 结 论
1)本研究比较了热水浸提法、超声波提取法、
微波提取法对提取假酸浆多糖得率的影响．确定了
最佳的提取工艺为水提法，在此条件下提取率可达
6． 18% ．超声波提取法用于假酸浆多糖的提取方面
虽然多糖得率不如热水浸提法高，但是超声波法有
着时间短的优点，适合用于工业生产．
2)本研究对假酸浆多糖进行了醇沉工艺、去
蛋白工艺、过氧化氢脱色工艺．确定了最佳的纯化
条件．在最佳的纯化条件下，醇沉后的多糖含量可
达 80． 5%，蛋白质脱除率可达 70． 8% ．脱色率可达
91． 0% ．
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·23· 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 31 卷