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南瓜藤蔓中多糖脱色工艺的研究及其含量变化



全 文 : 2006, Vol. 27, No. 12 食品科学 ※工艺技术442
南瓜藤蔓中多糖脱色工艺的研究及其含量变化
李文芳,向昌国,罗庆华,杨世俊,黄 维
(湖南吉首大学城乡资源与规划学院,湖南 张家界 427000)
摘 要:用水提醇沉法提取南瓜藤蔓中多糖,对该制备过程中双氧水脱色工艺条件进行研究。通过双氧水脱色的
单因素试验与正交试验,得到双氧水脱色的最佳条件为:温度60℃、时间60min、料液比为1:1、pH值为10。
并通过蒽酮-硫酸比色法对其不同部位、不同时期多糖含量进行测定,结果表明,7月南瓜叶柄多糖含量最高为21.
00%,其次为南瓜茎15.70%,再次之为6月南瓜叶含量8.30%;在不考虑其它因素的情况下,6月份和7月份是
采摘南瓜茎、叶的最佳时期。本研究结果为南瓜茎、叶的合理采收期提供了理论依据。
关键词:南瓜藤蔓;多糖;脱色;含量
Study on Decoloring Process of Polysaccharide from Pumpkin’s Stem and Leaves
LI Wen-fang,XIANG Chang-guo,LUO Qing-hua,YANG Shi-jun,HUANG Wei
(College of Resource and Planning Sicences, Jishou University, Zhangjiajie 427000, China)
Abstract :Polysaccharide of pumpkins stems and leaves was extracted with water and ethanol, and study the condition of
decoloring process. With the single-factor and orthogonal test, the optimal condition included as following:temperature 60℃,
time 60min, quantity of joined hydrogen peroxide double of raw material and pH10. Polysaccharide of different part or period
were determined with anthraquinone-sulfuric acid colorimetric method. The result showed that the polysaccharide of pumpkins
leafstalk in July was most, and the content is 21.00%. Secondly polysaccharide of Pumpkins stem is 15.70%. The polysac-
charide of pumpkins leaf was least,and the content was 8.30%. So June and July are the optimal period for picking Pumpkins
cirrus without regard to other factors. The results can provide a theoretical basis for a reasonable harvest of pumpkins stem
and leaves.
Key words:pumpkins stems and leaves;polysacch ride;decoloring;content
中图分类号:R28 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2006)12-0442-04
收稿日期:2006-09-11
作者简介:李文芳 (1962-),女,高级实验师,主要从事生物成分分析工作。
南瓜[Cucurbita moschata(Duch.) Poiret]为葫芦科南
瓜属植物,别称北瓜,为一年生草本植物[ 1 ]。我国普
遍种植, 资源丰富,具有高产稳产、抗灾能力强、适
应性广、容易栽培等特点,深受广大人民群众欢迎,
我国各地普遍栽培。南瓜营养丰富,甘甜味美,在我
国民间有“素火腿”的美誉[ 2 ],在日本,认为是“蔬
菜之王”。南瓜既是普通蔬食,又具有保健、疗疾功
效, 在我国有悠久的药食两用历史《本草纲目》记载,
它有“补中、补肝气、益心气、益肺气、益精气”
的作用。现代科学研究表明[3]从南瓜中提取的南瓜多糖
具有复杂的、多方面的生物活性,可作为广谱免疫促
进剂,具有免疫调节功能,能抗感染、抗放射、抗
凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合
成,控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。
因此,在人们越来越注重自身保健的今天,备受关注。
我国南瓜的总产量约410万吨,藤蔓约200万吨,是世
界上南瓜产量第二大国[4],国内外对南瓜的营养成分和
保健作用进行了大量的研究和报道,而对南瓜藤蔓的研
究报道却很少。目前对南瓜功能成分提取的研究多以瓜
为原料,忽视了产量巨大且更为廉价的南瓜藤蔓资源。
对于南瓜藤蔓的研究主要集中在花和嫩叶的食用价值
上。本文以南瓜藤蔓为对象,就南瓜藤蔓多糖提取及
双氧水脱色方法进行了探讨,进而对不同时期、不同
部位南瓜藤蔓中的多糖含量进行了对比。为更好地开发
利用南瓜藤蔓提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料
443※工艺技术 食品科学 2006, Vol. 27, No. 12
南瓜藤蔓采于吉首大学张家界校区后山,采样时间
为6~10月,每月20日采样,将采回的南瓜藤蔓进行
挑选,去除枯枝腐叶,按叶、叶柄、茎分类,自来
水洗净,60℃烘干,粉碎过60目筛装袋备用。
1.2仪器
紫外可见分光光度计(UV-160) 岛津;真空干燥箱
(ZK-82B) 上海市实验仪器总厂;万分之一天平(AEG-
220) 岛津;百分之一天平(AG-340) 岛津;索氏提取
器(SF-6) 日本三绅;离心机(LD5-2A);冰箱(BCD-215)
中意;水浴锅(HH·SH-4) 北京长安科学仪器厂;电
热鼓风干燥箱(CS-101-3D)。
1.3试剂
9 5 %乙醇、乙醚、无水乙醇、丙酮、浓硫酸、
氨水、正丁醇、氯仿、蒽酮、3 0 %双氧水、葡萄糖
均为分析纯。
1.4南瓜藤蔓多糖的提取与精制[5]
称取粉碎好的7月南瓜叶、叶柄、茎各8.00g,置
索氏提取器中,用乙醚60℃回流提取4h,取出挥干试
剂,再用80%乙醇80℃回流提取4h,取出挥干试剂加
入30倍量的蒸馏水90℃浸提2h,抽滤,滤渣再重复浸
提1h,抽滤,合并滤液。在水浴90℃浓缩至50ml左
右,用氯仿-正丁醇(5:1)萃取多次,以除去蛋白,按
最佳方案加入双氧水进行脱色,脱色后浓缩至70ml左
右,然后加入无水乙醇使乙醇浓度达到80%,置于4℃
的冰箱中醇沉,抽滤,滤渣分别用无水乙醇、丙酮、
乙醚洗涤3次,然后于真空干燥箱中45℃烘干,得到
精制多糖。
1.5样品液的脱色[6]
1.5.1脱色样品液的制备
分别称取8.00g南瓜叶(3份)用滤纸包包好,置于索
氏提取器中,按1.4操作至除去蛋白为止,得到未脱色
样品液。
1.5.2单因素脱色条件的确定
对不同样液比、温度、时间、p H值进行单因素
试验。
1.5.3双氧水脱色正交试验
在确定最佳单因素条件的基础上进行正交试验以确
定脱色的最佳方案(表1)。
因素 温度(℃) 时间(min) 样液比 pH
1 40 30 2:1 10
2 50 60 1:1 10
3 60 90 1:1.5 10
表1 正交因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
1.6不同时间南瓜藤蔓多糖含量的测定
1.6.1样品液的制备[7]
准确称取样品0.500g(3个平行),于滤纸包中,置
于索氏提取器内,用80%乙醇80℃回流提取1h,取出
挥干试剂,将样品转入烧杯中,加50ml蒸馏水于90℃
水浴中回流提取1h,过滤,滤渣用热水洗涤数次,然
后定容至100ml容量瓶中,稀释10倍,备用。
1.62 葡萄糖标准曲线的绘制
准确称取105℃烘干的葡萄糖标准品0.1000g,用蒸
馏水溶解后定容至100ml容量瓶中得到1.0mg/ml的标准母
液。精密吸取此溶液5.0ml再定容于50.0ml容量瓶中,
摇匀,得到0.1mg/ml的标准溶液。精密吸取该标准溶
液0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml于试管中,
加水至1.0ml。将试管置于冰水浴中加入4.0ml硫酸—蒽
酮试剂,摇匀,于沸水浴中加热10min,取出,立即
放入冰水中冷却, 静置10min,以试剂空白为参比,用
紫外分光光度计于200~800nm范围内扫描,623nm处测
定其最大吸光值(A),以浓度为横坐标(x),吸光值(A)为
纵坐标绘制标准曲线(图1)。
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0 20 40 60 80 100120
A=0.0094x+0.0058
R2=0.9998
A
葡萄糖浓度(μg/ml)
图1 葡萄糖标准曲线
Fig.1 The standard curve of glucose
1.63 样品的测定
吸取1.6.1制定的样品制备液1.0ml于试管中,按
1.6.2方法操作。
1.7换算因子的测定[8,9]
精密称取南瓜茎、叶多糖20mg,用水溶解后置
100ml的容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。精确吸
取该多糖储备液1.0ml于试管中,按1.6.2方法操作。按
下式计算换算因素:
f=W/CD[5]
式中:W为多糖质量(g),C为多糖液中葡萄糖的
浓度(mg/ml),D为多糖的稀释因素。
1.8加样回收率的测定
精密称取7月南瓜叶柄样品0.5000g,5份,精确
加入南瓜多糖20mg,按1.6.1和 .6.2方法操作,计算
多糖含量。
2 结果与分析
2006, Vol. 27, No. 12 食品科学 ※工艺技术444
2.1葡萄糖标准曲线的绘制
由图1得到回归方程:
A=0.0093x+0.0058,R2=0.9998。
2.2 双氧水脱色效果
2.2.1双氧水加入量脱色效果比较
取4支试管,各加入10ml pH值为10的南瓜叶多糖
提取液,分别加入2.5、5.0、10.0、15.0ml 30%的双
氧水,在60℃水浴中保温60min,然后在白色瓷板上比
较脱色效果。结果表明,加入10.0、15.0ml双氧水都
有明显的脱色效果,从节约成本及减少多糖损失的角度
考虑选择10.0ml为最佳双氧水加入量(表2)。
双氧水加入量(ml) 2.5 5.0 10.0 15.0
脱色效果 褐色 棕黄色 淡黄色 无色
表2 不同双氧水加入量多糖溶液的脱色效果比较
Table 2 Effect of decoloring polysaccharide with different
quantity of hydrogen peroxide
2.2.2不同温度脱色效果比较
取4支大试管,各加入10.0ml pH值为10的南瓜叶
多糖提取液,再分别加入10.0ml 30%的双氧水,分别
在40、50、60、70℃下保温60min,然后在白色瓷板
上比较脱色效果。结果表明:60、70℃都有明显的脱
色效果,选择60℃为最佳脱色温度(见表3)。
温度(℃) 40 50 60 70
脱色效果 棕黄色 黄色 淡黄色 无色
表3 不同温度多糖溶液的脱色效果比较
Table 3 Effect of decoloring polysaccharide with different
temperature
2.2.3不同时间脱色效果比较
取4支大试管,各加入10.0ml pH值为10的南瓜叶
的多糖提取液,再分别加入10.0ml 30%的双氧水,分
别在60℃保温30、60、90和120min,然后在白色瓷
板上比较脱色效果。结果表明:60、90与120min都有
明显的脱色效果, 60min基本达到实验要求的脱色效果,
为了缩短实验时间,节约能源,选择60min为最佳时间
(见表4)。
时间(min) 30 60 90 120
脱色效果 棕黄色 淡黄色 无色 无色
表4 不同时间多糖溶液脱色效果比较
Table 4 Effect of decoloring polysaccharide with different
t ime
2.2.4不同pH值多糖溶液脱色效果比较
取4支大试管,各加入10.0ml南瓜叶的多糖提取
液,分别调pH值为7、8、9、10,然后加入10.0ml
30%的双氧水,60℃保温60min,然后在白色瓷板上比
较脱色效果。 结果表明:pH10为最佳pH值(见表5)。
pH值 7 8 9 10
脱色效果 褐色 棕黄色 黄色 无色
表5 不同pH多糖溶液脱色效果比较
Table 5 Effect of decoloring polysaccharide with different
temperature
通过单因素试验得知,双氧水加入量、温度、时
间、pH值对脱色效果都有较大影响。双氧水加入量为
10.0ml(1倍)、温度60℃、时间为60min、pH值为10时
多糖溶液会有明显的脱色效果。为了得出更加准确的结
果以单因素试验为基础,对影响脱色的几个因素进行了
进一步的正交试验L9(33),以分光光度计透过率(T)进行
比较(全波长扫描最大吸收波长λ=302nm),得到最佳脱
色方案,见表6。
因素
A B C D 透光度
温度(℃) 时间(min)样液比 pH值 (T)
实验1 1 1 1 10 76.0
实验2 1 2 2 10 80.0
实验3 1 3 3 10 84.0
实验4 2 1 2 10 89.0
实验5 2 2 3 10 82.0
实验6 2 3 1 10 87.0
实验7 3 1 3 10 97.0
实验8 3 2 1 10 88.0
实验9 3 3 2 10 90.0
均值1 80.0 87.3 83.6
均值2 86.0 83.3 86.3
均值3 91.6 87.0 87.6
极差 11.6 4.0 4.0
优水平 A3 B1 C3
表6 双氧水脱色正交试验结果
Table 6 The result of orthogonal test
2.2.5双氧水脱色正交试验
通过正交试验可以看出,时间对脱色效果的影响最
为显著,最佳的脱色工艺为A3、B1、C3,即温度60℃,
时间60min,双氧水加入量为10.0ml。
2.3 不同时期南瓜茎、叶中多糖含量
名称 6月 7月 8月 9月 10月
茎(%) 12.00 15.70 4.48 3.82 3.63
叶柄(%) 14.30 21.00 5.45 4.29 4.10
叶(%) 8.30 6.50 4.46 3.63 3.00
表7 南瓜叶、叶柄和茎中多糖的含量(%)
Table 7 The content of polysaccharide from pumpkins stem
and leaves in different season(%)
从表7看出,叶柄多糖含量最高21.00%,茎次之
15.70%,叶最低8.30%。含量顺序为:叶柄>茎>叶。
445※工艺技术 食品科学 2006, Vol. 27, No. 12
从时间上看,叶柄与茎7月份含量最高,分别为:
21.00%、15.70%,6月份次之,10月份含量最低,含
量顺序为:7月>6月>8月>9月>10月。叶6月份
含量最高8.30%,10月份含量最低,含量顺序为:6月
>7月>8月>9月>10月。
2.4 南瓜叶、茎中多糖的含量的变化
南瓜茎、叶中多糖含量随月份动态变化(见图2)。
25
20
15
10
5
0
6月 7月 8月 9月 10月

叶柄





(
%
)
图2 不同时期地上部分多糖含量变化
Fig.2 The content of polysaccharide in different period
从图2看出:6~7月份南瓜叶柄和茎中多糖含量随
月份的增加而增加,8~10月份其含量随着月份的增加
而减少,其中以8月份的降幅最大。南瓜叶多糖含量则
随着月份的增加而减少。表明,南瓜茎、叶多糖因生
长季节的不同而不同,6月份南瓜叶中多糖含量较高为
8.30%,以后逐渐下降,最低为10月份只有3.00%。
南瓜叶柄及茎以7月份含量最高,分别为21.00%和
15.70%,6月份次之,分别为14.30%和12.00%,最低
为10月份含量分别为4.10%和3.63%。说明,6、7月
份是采摘南瓜茎、叶的最佳时期。
2.5 换算因子的测定
南瓜茎、叶、叶柄的换算因子分别为1.09、3.76、
1.04。
2.6 加样回收率
求得平均回收率为95.61%,相对标准偏差(RSD)为
1.96%(n=5)。
3 结 论
3.1南瓜藤蔓多糖提取液脱色的最佳工艺为:温度60℃,
时间60min,料液比为1:1,pH值为10。
3.2 南瓜藤蔓多糖7月份含量最高,南瓜叶柄21.0%,
茎15.7%,叶6.5%。
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信 息
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科学家发现减少空气污染将使印度稻谷增产
美国加州大学的一项新的研究表明:减少人类产生的空气污染会在世界上最贫穷的地区创造农业上意外的收获。
该项研究结果发表在12月4日的《美国国家科学院院报》上。
在20世纪60年代和70年代的“绿色革命”期间,印度显著增收的稻谷作物实现了其国内主食的自给自足。
然而,自从20世纪80年代以来,令人关注的食物短缺现象又重新出现在这个人口密集的贫穷国家。人们曾经提出
多种解释,但是至今为止,没有人考虑两种气候变化的污染源复杂的交互作用:即煤烟和其他细微大气颗粒物组成
的大气褐云以及由二氧化碳等温室气体造成的人们较为熟知的全球变暖效应。
研究人员们分析了印度稻谷产量的历史数据,并研究了大气褐云以及温室效应对生长条件的交互影响。他们发
现:这种交互作用的影响确实是负面的,并且在20世纪80年代之后增强,这与观察到的收成减少的现象是一致的。
据研究人员推测:如果没有气候的负面影响,在20世纪90年代期间的一些年头中,稻谷收成应该提高20%~25%。
研究表明这两种类型的污染源的减少将会使得印度种植稻谷的农民受益。因为气溶胶的减少将会增加降水,而
温室气体的减少将会降低影响稻谷生长的更高的夜间温度。
研究人员还表示:大气褐云和温室气体对农业的影响也为污染严重的亚洲国家提供了另一个控制空气污染的激
励 。