洋葱多糖的水浸提取工艺条件研究

郭梅 ，赵靖 ，王娜 ，梁鹏

（1.天津农学院食品科学系，天津 300384；2.天津市食品研究所，天津 301609）

洋葱多糖的水浸提取工艺条件研究

郭梅1，赵靖2，王娜1，梁鹏1

（1.天津农学院食品科学系，天津 300384；2.天津市食品研究所，天津 301609）

利用水浸法提取洋葱中的多糖，采用正交试验优化了工艺条件，结果表明：影响洋葱多糖得率的主次因素顺序为料液比>提取温度>提取时间。最佳的提取工艺参数为：料液比1:25，提取温度70℃，提取时间5 h。在此条件下，洋葱多糖得率可达到4.54%。

洋葱；水浸提取；多糖

洋葱，别名玉葱、葱头，为百合科葱属植物的鳞茎。洋葱为多年生草本，具有强烈香气，鳞茎较大，呈球形或扁球形，外包赤红色皮膜。洋葱含有多种活性成分，如多糖、硫化物、类黄酮、苯丙素酚类、甾体皂苷类和含氯化合物等[1]，其中多糖含量尤为丰富。近年来医学临床和研究证明，洋葱具有消炎抑菌、活血化淤、防癌抗癌、利尿、降血糖以及预防心血管疾病等生理药用价值[2]。由于洋葱具有的多种较高的生理药用价值，在营养食疗上被推崇为多功能的降脂、降压、抗癌的营养保健食品[3]。目前，随着人们对自身保健意识的增强，日益强调食品原料及添加剂的天然性、功能性，使得人们更加关注洋葱的药食两用特性，期望提取、富集其生理活性成分，更好地满足人们的需要[4]。

目前，对洋葱中活性成分的研究还主要集中在含硫化合物上，对洋葱多糖的研究较少。因此对于洋葱多糖的提取以及其他方面如分离纯化、组分鉴定、分子量测定和其他生物活性测定等还有待于进一步研究。

植物多糖提取方法有水提法、酸提法、碱提法、酶解法、超滤法、超声波强化法、微波法等[5-9]，它们不同程度的存在提取不完全、操作繁琐、设备复杂等不足。采用水浸法对洋葱多糖提取工艺进行研究。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

新鲜洋葱：购于天津万客隆超市；无水乙醇、葡萄糖、苯酚溶液、浓硫酸等均为分析纯。

1.1.2 仪器

FA2004电子天平：北京塞多利斯仪器有限公司；HH数显恒温水浴锅：江苏金坛市金城国盛实验仪器厂；RE-2000旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂；UV-7504紫外可见分光光度计：龙尼柯（上海）仪器有限公司；FW100小型高速万能粉碎机：杭州汇尔仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 洋葱多糖的水浸提取工艺[3]

新鲜洋葱→去皮→切丝烘干→粉碎→热水浸提→过滤→澄清液→浓缩→醇析→沉淀→干燥→粗多糖制品

1.2.2 洋葱多糖含量的测定[3]

苯酚—硫酸法。

1.2.3 样品准备

新鲜洋葱切成薄丝，将薄丝均匀的平铺在托盘上，放入鼓风干燥箱中进行烘干，烘干温度为90℃，约4 h左右,根据洋葱丝薄厚调整烘干所用时间，再将烘干好的洋葱丝用粉碎机进行粉碎，粉碎后过40目筛，得洋葱粉。

1.2.4 水浸法提取洋葱多糖

准确称取10 g洋葱粉至于500 mL烧杯中，加入适当比例的水，将烧杯放于恒温水浴锅中按一定提取时间进行提取。结束水浴后，静置使其冷却，将杯中液体进行过滤（或离心），把澄清液用旋转蒸发器真空浓缩至原体积的1/5，并浓缩液置于200 mL烧杯烧杯中，倒入4倍体积无水乙醇，用玻璃棒将其搅拌均匀，静置过夜。然后进行离心，保留沉淀，把沉淀平铺于器皿中，让其挥发掉残余乙醇后再进行干燥，干燥后得洋葱多糖粗品。

1.2.5 单因素试验

1.2.5.1 提取时间对洋葱多糖得率的影响试验

固定提取温度80℃及料液比1:15，设计提取时间1、2、3、4、5、6 h，提取多糖，计算出不同提取时间下洋葱多糖得率。

1.2.5.2 料液比对洋葱多糖得率影响试验

固定提取温度80℃及上述试验中最佳提取时间，以洋葱多糖得率为指标，设计料液比 1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30，提取多糖，计算出不同料液比下洋葱多糖得率。

1.2.5.3 提取温度对多糖得率的影响试验

固定上述实验中最佳提取时间及最佳料液比，设计提取温度 50、60、70、80、90 ℃，提取多糖，计算出不同提取温度下洋葱多糖得率。

1.2.6 正交试验

在单因素试验结果的基础上，进行正交试验，确定出水浸法提取洋葱多糖的最佳工艺参数。

2 结果与分析

2.1 提取时间对洋葱多糖得率的影响

提取时间对洋葱多糖得率的影响，试验结果见图1。

图1 提取时间对洋葱多糖得率的影响Fig.1 Effects of extraction time on yield of polysaccharide

由图1可知，多糖得率随着提取时间的延长而升高，提取时间在1 h～4h时，洋葱多糖得率随着时间的延长而升高，数值之间存在着显著差异；而在4 h～6 h时，洋葱多糖的得率随着提取时间的延长没有明显的升高，其原因可能是因为在提取的初期，洋葱多糖能够被不断浸出；但是随着提取时间的延长，洋葱多糖浸出量逐渐升高到最高点，再延长时间也无法继续提取出多糖。

2.2 料液比对洋葱多糖得率影响

料液比对洋葱多糖得率影响，试验结果见图2。

图2 料液比对洋葱多糖得率的影响Fig.2 Effects of solid-liquid ratio on yield of polysaccharide

由图2可知，用水提取法提取洋葱多糖，其得率随着加水量的增加而升高，料液比为 1:5、1:10、1:15、1:20（g/mL）时，多糖得率呈快速上升趋势；而在 1:25、1:30（g/mL）时，多糖得率随着加水量的增加则没有明显的变化。这是因为加水量越多，样品在溶液中的分散度越大，接触面积也越大，有利于提取；但当加水量达到一定程度后，再增加水量时，接触面积变化不大，这时料液比对多糖得率的影响作用减少，故造成了继续提高加水量而多糖提取率变化缓慢。

2.3 提取温度对多糖得率的影响

提取温度对多糖得率的影响，试验结果见图3。

图3 提取温度对多糖得率的影响Fig.3 Effects of extraction temperature on yield of polysaccharide

从图3可已看出，用水提法提取洋葱多糖，温度在50℃～70℃时，洋葱多糖得率随着提取温度的增高而升高；而在70℃～90℃时，洋葱多糖得率随着提取温度的升高而下降。这是因为多糖的溶解度随着温度的升高而升高，造成在一定范围内，多糖得率随着温度的上升而提高的结果；但是当温度继续升高时，出现了多糖得率下降的现象。

2.4 正交试验结果

根据单因素试验所确定的各因素水平进行正交试验L9（33），因素水平表见表1，结果见表2。

由正交试验极差分析可知，影响水提法提取洋葱多糖的因素的主次排序为C（料液比）>B（提取温度）>A（提取时间）。最佳工艺条件组合为A3B2C3，即提取时间5 h，提取温度70℃，料液比1:25。在上述条件下，水浸法提取洋葱多糖得率可达到4.54%。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test for extraction of polysaccharide

表2 正交试验结果Table 2 Result of orthogonal test

3 结论

采用水浸法提取洋葱多糖，研究了提取时间，料液比和提取温度对洋葱多糖提取率的影响，通过正交试验确定了各因素对多糖提取率的影响程度是：C（料液比）>B（提取温度）>A（提取时间）。最佳工艺参数：提取时间5 h，提取温度70℃，料液比1:25。在此提取条件下，洋葱多糖得率可达到4.54%。

[1]张强,牟雪姣,周正义，等.洋葱多糖的提取及其抗氧化活性研究[J].食品与发酵工业，2007，33(1)：138-141

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[3]李茵萍,昆杜斯·托合塔森,孙莲.洋葱多糖及其含量的测定[J].中国卫生检验杂志,2006，16(3)：300-301

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Study on the Extraction Conditions of Conditions of Onion Polysaccharide by Water Extraction

GUO Mei1,ZHAO Jing2,WANG Na1,LIANG Peng1
（1.Department of Food Science，Tianjin Agriculture College，Tianjin 300384，China；2.Tianjin Institute of Food Research，Tianjin 301609，China）

Water extraction of polysaccharide from onion was optimized by an orthogonal test.The results show that the extraction rate of polysaccharide is mostly influenced by ratio of solid-liquid，followed by extraction temperature and extraction time.The optimum process parameters are ratio of solid-liquid 1 :25，extraction temperature 70℃and extraction time 5 h.Under these conditions,the extraction yield is up to 4.54%.

onion;water extraction;polysaccharide

郭梅（1966—），女（汉），教授，博士，研究方向：食品工程与生物工程。

2010-08-30