破壁方法对沙棘籽及果渣粗多糖提取率的影响

陈丽娜，吴琼，邹险峰，张莉宏

（长春大学农产品深加工省重点实验室，吉林长春130022）

破壁方法对沙棘籽及果渣粗多糖提取率的影响

陈丽娜，吴琼，邹险峰，张莉宏

（长春大学农产品深加工省重点实验室，吉林长春130022）

以沙棘榨汁提油后的籽及果渣为原料，经过破壁手段而使多糖充分溶出。本试验采用生物酶法、冻溶、微波及超声波四种方法进行对比破壁，以粗多糖提取率为考核指标，确定了最佳细胞破壁方法为微波破碎，并且确定微波破碎工艺条件为：功率600W，破碎5min/次，破碎次数为2次，间歇3min，在此条件下沙棘籽及果皮渣中粗多糖提取率为1.892%。

多糖；微波；沙棘；破壁方法

沙棘（Hipopophae rham noides L.）为胡颓子科酸刺属的落叶灌木或小乔木，沙棘可以增强机体对各种有害刺激的非特异抵抗力，提高机体免疫功能，沙棘果渣中也含有丰富的生物活性成分，具有显著营养保健作用[1]。粗多糖是指复合型杂多糖，主要有黏多糖、脂多糖、结合多糖（糖蛋白及黏蛋白）等。随着科技的发展，粗多糖的保健功能会越来越多的引起人们的重视[2]。沙棘多糖是由Am、Gal、Man和Glc组成的中性杂多糖，对引起病毒性心肌炎的柯萨奇病毒B具有明显的抑制作用，同时对病毒对正常细胞侵染有一定预防作用；沙棘多糖能够降低血清低密度胆固醇，降低肝脏TC和高脂饮食引起的血糖升高，降低SGOT活性，保持肝脏功能；沙棘叶多糖还对大肠杆菌、枯草杆菌和四叠菌有明显抑菌作用；沙棘叶水溶性多糖具有较强的清除氧自由基活性的作用[3-4]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

沙棘为吉林省蛟河市沙棘研究所自种；无水乙醇、石油醚、浓硫酸、苯酚，均为分析纯；葡萄糖标准品（购自江苏无锡民丰试剂厂）。

1.2 仪器与设备

RE-52A型旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；SHB-III循环式真空泵：郑州长城科工贸有限公司；UV2003紫外-可见分光光度计：上海天美科学仪器有限公司；超声波细胞破碎机JY92-Ⅱ：宁波新芝生物科技有限公司；微波炉：美的。

1.3 方法

1.3.1 原料预处理

将沙棘籽及果渣中的杂质全部去除，经干燥并粉碎后过100目筛，得筛下物备用。

1.3.2 细胞破壁

为了提高沙棘籽及果渣中的多糖提取率，首先必须采用一定的破壁手段，使其细胞内的多糖充分溶出。目前，关于细胞破壁的研究较多，一般分为：物理破壁（剪切作用）、化学破壁（酸解、碱解）、生物破壁（生物酶解、自溶）[4-6]。根据实验室现有条件，本试验采用生物酶法、冻溶、微波及超声波破碎细胞4种方法进行对比破壁，以粗多糖提取率为考核指标，选择最佳破壁方法。

1.3.2.1 未破壁沙棘籽及果渣中粗多糖含量的测定

称取沙棘籽果渣，在80℃水浴锅中用95%乙醇回流2 h，以脱除小分子糖和脂肪，回流后常规干燥，按固液比1∶8充分溶解，在90℃热水中浸提120min，离心分离取上清液利用苯酚-硫酸法测定粗多糖含量，计算粗多糖提取率[6-7]。

粗多糖提取率（%）=粗多糖质量/原料质量×100%

1.3.2.2 生物酶法破碎细胞提高粗多糖提取率

称取10 g回流处理过的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，加入果胶酶1%在50℃下酶解1 h，灭酶后在90℃热水中浸提120min，离心分离取上清液利用苯酚-硫酸法测定粗多糖含量，计算提取率[6，8]。

1.3.2.3 冻融法破碎细胞提高粗多糖提取率

称取10 g回流处理过的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，在-18℃下冷冻24 h，取出后在常温下解冻，在90℃热水中浸提120min，离心分离取上清液利用苯酚-硫酸法测定粗多糖含量，计算提取率[6-8]。

1.3.2.4 微波法破碎细胞提高粗多糖提取率

称取10 g回流处理过的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，然后进行微波破碎处理。工艺条件为：功率600W，破碎5min/次，破碎次数为2次，间歇3min。然后在90℃热水中浸提15min，离心分离取上清液利用苯酚-硫酸法测定粗多糖含量，计算提取率[6-8]。

1.3.2.5 超声波破碎细胞提高粗多糖提取率

称取10 g回流处理过的沙棘籽及果渣粉末，按固液比1∶8充分溶解，进行超声波破碎处理。工艺参数为：功率400W，超声时间30 s/次，超声次数为20次，间隔5 s。然后在在90℃热水中浸提15min，离心分离取上清液利用苯酚-硫酸法测定粗多糖含量，计算提取率[6-8]。

1.4 理化分析

1.4.1 成分检测

脂肪含量：按GB5009.6－2003规定方法测定[9]；水分含量：按GB5009.3－2010规定方法测定[10]；粗蛋白含量：按GB5009.5－2010规定方法测定[10]；粗纤维含量：按GB5009.10－2003规定方法测定[9]；黄酮含量：采用AlCl3显色法测定[11]。

1.4.2 苯酚-硫酸法测定多糖含量

1.4.2.1 原理

糖在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛，生成的糠醛或羟甲基糠醛可与苯酚反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在一定范围内，颜色深浅与糖含量成正比，故可用于糖的定量。该法的特点是几乎可测定所有的碳水化合物，包括单糖、双糖、寡聚糖、多糖，因为反应液中的浓硫酸可把非单糖水解成单糖而发生反应，所以，用苯酚-硫酸法测出的碳水化合物含量，实际上是溶液中全部可溶性碳水化合物总量。糖类与苯酚反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为620 nm，故在此波长下进行比色[8，12]。

1.4.2.2 葡萄糖标准溶液的配制

称取已在80℃烘箱中烘至恒重的葡萄糖10mg，溶解到蒸馏水中，然后定容到100mL，即得到每毫升含糖量为100μg的标准溶液。

苯酚试剂配制：称取0.05 g苯酚溶解到已配制好的80%的硫酸中，以80%硫酸定容到50mL，当日配制使用。

1.4.2.3 葡萄糖标准曲线制作

取6支试管按下表操作，将葡萄糖标准溶液配成一系列不同浓度的溶液，见表1。

表1 葡萄糖标准曲线Table1 Glucose standard curve

每支试管中，加苯酚试剂5mL，摇匀，于沸水浴中摇匀5min，取出迅速冷却，然后于分光光度计620 nm波长下比色，测得吸光度。以吸光度值（A）为纵坐标，各标准溶液浓度（μg/mL）为横坐标，绘制标准曲线。图1为所绘制：得到回归方程y=0.01x+0.032 8，R2=0.993 1。

1.4.2.4 样品中粗多糖含量的测定

分别取用以上各种破壁方法得到的含沙棘籽及果渣粗多糖的上清液，采用苯酚-硫酸法测定多糖含量，重复2次取平均值，计算沙棘籽及果渣粗多糖提取率。

图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Glucose standard curve

2 结果与分析

2.1 沙棘籽及果渣的成分分析

本试验所用沙棘籽及果渣的成分组成见表2。

表2 沙棘籽及果渣成分表Table2 Ingredient list of seed and peels dregs of hippophae

沙棘榨汁提油后除含有小分子糖外，还含有黄酮类化合物、脂肪、粗蛋白及水分。在提取沙棘籽及果渣粗多糖之前，如果不把小分子糖、脂肪等杂质除去，在浸提过程中易氧化，影响浸提效果，给产品带来一些如颜色变化等不良的影响，并给以后的提纯工艺带来一定的困难。

2.2 破壁方法的选择

本研究采用对比试验对四种细胞破壁方法进行选择，根据破壁后粗多糖的提取率为考核指标，结果见表3。

表3 沙棘籽及果渣粗多糖提取率Table3 Crude polysaccharide extraction rate of seed and peels dregs of hippophae

经试验证明，进行细胞破壁后的溶液中粗多糖溶出量明显增多，说明沙棘籽及果渣细胞壁内含有大量粗多糖；且在相同浸提条件下，经微波破碎后的细胞浸提液中粗多糖提取率最高，因此本试验采用微波法进行细胞破碎。主要工艺条件为：功率600W，破碎5min/次，破碎次数为2次，间歇3min。

3 结论

本试验采用生物酶法、冻溶、微波及超声波破四种方法进行对比破壁，以沙棘籽及果渣粗多糖提取率为考核指标，确定了最佳细胞破壁方法为微波破碎，并且确定微波破碎工艺条件为：输出功率为600W，破碎5min/次，破碎次数2次，间歇3min，在此破壁条件下沙棘籽及果渣粗多糖提取率为1.892%。

[1]李晓花,孔令学,刘洪章.沙棘有效成分研究进展[J].吉林农业大学学报,2007,29(2):162-167

[2]赵俊.人参多糖的化学与药理学研究进展[J].国外医学(中医中药分册),2004(2):271-274

[3]刘海青,刘银才,刘春兰,等.沙棘叶水溶性多糖的生物活性研究[J].海南大学学报:自然科学版,2006,24(2):161-164

[4]关奇,杨万政,温中平.沙棘果皮、叶中多糖的提取及其抑菌作用研究[J].国际沙棘研究与开发,2005,3(2):17-19

[5]吴琼,郑成.微波辅助萃取银耳多糖的研究[J].食品科技,2006,9: 109-111

[6]赵二劳,韩永花,张海容.微波辅助萃取沙棘叶多糖的研究[J].江西师范大学学报:自然科学版,2005,29(3):207-209

[7]Yang S,Seo S,Kim S,et al.Inhibitory Effect of ginseng polysaccharide on the stability of lactic acid bacteria during freeze-drying process and storage[J].Archives of Pharmacal Research,2006,29(9):735-740

[8]刘春兰,杨万政,刘海青,等.沙棘叶水溶性多糖的提取工艺[J].中央民族大学学报:自然科学版,2005,14(3):251-254

[9]GB/T 5009.3-2003,食品卫生检验方法(理化部分)[S].中国食品卫生杂志,2003-01-04

[10]GB/T 5009.3-2010,食品卫生检验方法(理化部分)[S].中国食品卫生杂志,2010-03-26

[11]张海生,陈锦屏.蜂蛹黄酮的提取及体外抗氧化作用的研究[J].食品科学,2008,29(2):158-162

[12]张玉,张志才.灵芝菌丝体对碱提水溶性多糖工艺条件及对羟自由基的清除[J].食品与生物技术学报,2005,24(3):98-100

[13]陈丽娜,吴琼.沙棘籽及果皮渣黄酮提取工艺的研究[J]食品科技, 2010(1):163-165

The Impact on Crude Polysaccharide Extraction of Seed and Peels Dregs of Hippophae with Different Broken Method

CHEN Li-na，WU Qiong，ZOU Xian-feng，ZHANG Li-hong
（Key Laboratory for Agricultural Products Processing of Jilin Province Ordinary University，Changchun University，Changchun 130022，Jilin，China）

With seed and peels dregs of hippophae as material，polysaccharide was dissolved fully by breaking the cytoderm.Four methods with enzymatic，cold solvent，microwave and ultrasonic were compared to the amount of assessment indicators for Polysaccharide dissolved.The results showed that the best method in breaking the cytoderm was microwave treatment and the best conditions was：power600W；5min/time broken；two times；interval3min，Under this condition，crude polysaccharide extraction rate of seed and peels dregs of hippophae was1.892%.

polysaccharide；microwave；hippophae；wall-breaking method

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.06.010

2012-12-12

陈丽娜（1982—），女（汉），讲师，硕士，主要从事功能食品的开发及农产品深加工方面的研究。