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蜘蛛香多糖提取工艺的研究



全 文 :!#李! 强,郑! 伟,陈! 林,杨! 洋,孙设宗 (郧阳医学院,湖北十堰 !!###) 摘 要:以多糖得率为指标,采用正交实验法确定蜘蛛香多糖的最佳水提醇沉工艺,最佳水提工艺为:浸提温度 %##&,
料液比 %’%#,浸提时间 (),提取 次;最佳醇沉工艺为:浓缩液加入 ! 倍体积 *#+乙醇,静置 ,),此工艺下多糖得率为
-.%+。该工艺简单、得率高,适于提取蜘蛛香多糖。
关键词:蜘蛛香,多糖,正交实验,水提,醇沉
#%&’ ()*’+& 6’(*4
! #,/)*+ !&,01+, 0%&’,23+ 24./56&’ (0123425 6789:4; <=;;757,>)9342 !!###,<)924) 784#,-.#:!#%& ’()*+)’-. /0 !#.’ 2 &)/%.’(,)4’ )’+4%/-/&,
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中图分类号:?>#%. 文献标识码:@ 文 章 编 号:%##/#A#B(#%#)#-/#-A/#A
收稿日期:##*/%#/#*
作者简介:李强(%*-*/),男,硕士,讲师,从事生物活性成分研究。
基金项目:郧阳医学院科研基金资助项目(##BCDE#B)。
蜘蛛香(!# 购于十堰市中药材公司,产地湖北;葡
萄糖 上海试剂一厂;
A,(/二硝基水杨酸 为国产分析纯。
DG0/!## 型摇摆式高速中药粉碎机6H 上海良平
仪器仪表有限公司;II·>0%%/J9 型电热恒温水浴
KL/(D 上海青浦沪西仪器厂;>IM/D(!)型循环水式
真空泵> 上海精密科学仪器有限公司;
>NO/#%@型电热恒温干燥箱;<=! 总糖标准曲线的制作采用蒽酮/硫酸法[(]。 精确称取 #.#(5 干燥至恒重的葡萄糖,置于 (#PQ 容量瓶中,加蒸馏水至刻度线,摇匀后得葡萄糖标准 液,浓度为 %##P5 R Q。准确称取 #.5 蒽酮溶解于 %##PQ *,+硫酸中,得到蒽酮试剂。精确量取 #.#、 #.、#.!、#.B、#.,、%.#PQ葡萄糖标准液于 B 支试管中, 再分别加入蒸馏水至总体积为 %PQ,摇匀后分别加 入 (PQ蒽酮试剂,混匀后置于沸水浴中加热 BP92,之 后立即取出冷却至室温,以空白管为对照,在 B#2P 波长处测定吸光度。以吸光度为横坐标,葡萄糖浓 度为纵坐标,绘制标准曲线,得到线性回归方程:3 S %B%.,AT/%.A##B,K S #.***。 %.. 还原单糖标准曲线的制作采用 A,(/二硝基 水杨酸法(DJ>法)[B]。精确称取 #.#(5 干燥至恒重 的葡萄糖,置于 (PQ容量瓶中,加蒸馏水至刻度线, DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2010.07.009 !#
摇匀后得葡萄糖标准液,浓度为 !# *,) +二硝基水杨酸溶于少量水中,移入
!#&容量瓶,加入 ,#-. % & 氢氧化钠溶液 *,)#&,
再加入 /)丙三醇,摇匀后加蒸馏水定容至 !#& 得到 012试剂。分别精密吸取 (、(,、(/、(’、(3、 !(、!(,、!(/#&葡萄糖标准液,加入到 3 个 ,)#&容量 瓶中,加水至总体积为 ,()#&,再分别加入 *#& 012 试剂,混匀后置于沸水浴中加热 )#45,取出后立即冷 却至室温,加水定容至 ,)#&,摇匀后,以空白管为对 照,在 )/5#处测定吸光度。以吸光度为横坐标,葡 萄糖浓度为纵坐标,绘制标准曲线,得到线性回归方 程:6 7 *8,!(,9 : *’(/8,,;, 7 (8888。 !(,(*< 多糖含量的测定< 取一定量蜘蛛香多糖提取 液至 !#& 容量瓶中并定容,分别精密吸取 !(#& 多糖溶液,按 !(,(! 和 !(,(, 中方法操作,测定吸光度, 根据标准曲线计算总糖浓度和还原单糖浓度,再计 算多糖得率。 多糖得率(=)7(>! + >,)? 0 ? @ ? (! ? != % A 式中:>! 为总糖浓度(# % &);>, 为还原单糖浓
度(#)。
!(,(/< 多糖水提醇沉提取工艺流程 < 蜘蛛香预处理
(粉碎,过 / 目筛,!B!) 乙醇,回流脱脂 ,C)%热水浸提%抽
滤%浓缩%乙醇沉淀%离心(/D % #45,!)#45)%粗多糖
沉淀
!(,()< 水提工艺的正交实验设计 < 在预实验基础
上,以提取温度(E)、提取时间(F)、提取次数(>)和
料液比(0)作为考察因素,每个因素设置 * 个水平,
采用 &8(*
/)正交表进行实验,见表 !。
表 !< 水提工艺正交实验因素水平表
水平
因素
E提取温度
(G)
F提取时间
(C)
>提取次数
(次)
0料液比
! 3 * ! !B!
, 8 / , !B!)
* ! ) * !B,
!(,(’< 醇沉工艺的正交实验设计< 在最佳水提工艺
条件下得到的水提液浓缩为原体积 ! % !,以乙醇浓
度(E)、静置时间(F)和乙醇体积(>)作为考察因
素,每个因素设置 * 个水平,采用 &8(*
/)正交表进行
实验,见表 ,。
表 ,< 醇沉工艺正交实验因素水平表
水平
因素
E乙醇浓度
(=)
F静置时间
(C)
>乙醇体积
(倍)
! 3 / *
, 8 3 /
* ! !, )
!(,(H< 验证实验 < 精确称取 * 组各 !蜘蛛香药 粉,按最佳水提醇沉工艺提取多糖,计算多糖得率。 ! 结果与分析 !# 水提工艺正交实验结果
由表 * 可知,正交实验结果极差 ; 值显示,各因
素主次为 E I 0 I > I F,即最重要因素为提取温度,
其次为料液比和提取次数,最后是提取时间。表 /
以因素 F 为误差进行方差分析,表明 / 个因素对结
果均无显著性影响。通过直观分析最佳水提工艺应
为 E*F*>*0!,经验证在 E*F*>,0! 和 E*F*>*0! 条件
下,多糖提取率分别为 3(8H=和 8(*’=,两者相差不
大,考虑到提取次数为次要因素,增加提取次数会延
长提取时间,提高浓缩难度,增加能耗,不利于工业
化生产,所以选择蜘蛛香多糖提取的最佳水提工艺
为:E*F*>,0!,即药材加入 ! 倍体积水,!G水浴加
热 )C,提取 , 次。
表 *< 水提工艺正交实验结果
实验号 E F > 0 多糖得率
(=)
! ! ! ! ! ,(H*
, ! , , , ,(3!
* ! * * * *(,
/ , ! , * *(’’
) , , * ! )(/H
’ , * ! , /(/,
H * ! * , H(/
3 * , ! * )(3
8 * * , ! 3(8!
J! ,(3) /(’ /(3 )(H
J, /(), /(/) )(!, /(33
J* H(!* )(/) )(* *(8,
; /(,3 !( !(,, !(H3
表 /< 水提工艺结果方差分析表
因素 离差平方和 自由度 均方 K比值 L
E ,H(8! , !*(8) !’(3 I ()
F(误差) !(H/ , (3H
> ,(’ , !(* !() I ()
0 /(3 , ,(/ ,(H’ I ()
!#! 醇沉工艺正交实验结果
由表 ) 可知,正交实验结果极差 ; 值显示,醇沉
各因素主次为 > I F I E,即最重要因素为乙醇体积,
其次为静置时间,最后是乙醇浓度。表 ’ 表明 * 个因
素对结果均无显著性影响。根据直观分析结果可
知,蜘蛛香多糖最佳醇沉工艺为 E,F,>,,即浓缩液加
入 / 倍体积的 8=乙醇,静置 3C,离心得多糖沉淀。
表 )< 醇沉工艺正交实验结果
实验号 E F > 0(空白) 多糖得率
(=)
! ! ! ! ! /(H)
, ! , , , ’(H*
* ! * * * /(3’
/ , ! , * )(’H
) , , * ! )()*
’ , * ! , ’(*
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J, )(3* )(3) )(88 ’(’
J* )(*/ )()3 )(!3 )(,H
; (/8 (’’ (3! (H8
(下转第 ,HH 页)
!#
表 ! 正交实验结果
实验号 # 制作豆腐的最佳工艺条件为:浸泡时间为 ,*9,
浸泡温度为 **:,料水比 ,;,*。此时的豆腐凝胶强
度最大,失水率较小,质构细腻,颜色较白,且富有
弹性。
!#% 豆腐是豆浆凝固的产物,豆浆凝固的实质是大
豆蛋白相互结合,形成三维网络结构,将水和脂肪等
成分包容在一起。豆腐凝胶强度和保水性不但反映
了豆浆凝胶网络的结构状态,而且决定了豆腐产品
的加工品质及得率。所以,凝胶强度和失水率是豆
腐品质的两个重要指标,本论文将此作为重要的考
察指标,既有理论意义,又有应用价值。另外还有一
个二级指标:感官指标。在讨论每一个因素时,都以
两个主要指标为主,以二级指标为辅,综合考虑求出
结论。
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,333/
(上接第 *10 页)
表 ! 醇沉工艺结果方差分析表
因素 离差平方和 自由度 均方 ?比值 @
# 2/02 * 2/*2 2/.. A 2/2-
2/!2/..2/.A2/2 水提醇沉法是经典的多糖提取方法,所需设备
简单,耗材低廉,重复性好,适于工业生产。常规水
提醇沉工艺研究流程为:水提%脱蛋白及色素%醇
沉%沉淀冷冻干燥得到多糖,此法操作过程复杂,周
期长,且多偏重水提条件优化,对醇沉条件、脱蛋白、
脱色素优化不足。本实验流程周期短,并分别对水
提和醇沉条件进行优化,为避免提取液中还原单糖
对结果的影响,采用蒽酮5硫酸法和 >BC法分别测定
多糖提取液的总糖含量和还原单糖含量,多糖含量
为总糖含量和还原单糖含量之差,得到的结果可靠。
粗多糖蛋白质和色素的去除在后续研究中进行。
!#% 以多糖得率为指标,通过正交实验和方差分析,
确定蜘蛛香多糖水提醇沉最佳工艺为:药材加入 ,2
倍体积水,于 ,22:水浴浸提 * 次,每次 -9,提取液浓
缩至 , ’ ,2 体积,加入 0 倍体积的 32+乙醇,0:静置
49,离心得多糖沉淀。经验证,该工艺简便,重复
性好。
参考文献
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