超声波法提取发菜多糖工艺研究

李卓+梁奇+赵秀红

摘要：研究超声波法提取发菜多糖的工艺。通过单因素试验研究料液比、提取温度、提取时间和超声波功率对提取工艺的影响，采用正交试验L9（34）优化超声波提取工艺。确定最佳提取条件为：以水为提取溶剂，料液比1∶50，超声波功率100 W，温度60 ℃，超声时间20 min，连续提取2次。此条件下发菜粗多糖的提取率为7.369%，证明超声波方法可以快速、大量提取发菜多糖。

关键词：超声波提取；发菜多糖；工艺；单因素试验；正交试验

中图分类号：TS245 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）03-0054-03

发菜，学名发状念珠藻，是一种陆生丝状蓝细菌，因其色黑而细长、似人的头发而得名。发菜口味鲜美并具有极高的营养价值，含有丰富的蛋白质以及人体所必需的八种氨基酸和各种维生素；同时，其也是一味极好的药材，具有平肝潜阳、清肠止痢的功效。超声波作为一种新型的提取技术在天然物质的提取中已得到广泛应用，本文利用超声波法进行发菜多糖提取工艺的研究。

1 材料与方法

1.1 试剂及仪器

发菜（产于可可西里）；葡萄糖（AP），无水乙醇，浓硫酸（AP），6%苯酚溶液；超声波清洗机，可见—紫外分光光度计UV2000，高速冷冻离心机AVANTI J-E。

1.2 单因素试验

选取提取时间、料液比、超声波功率和提取温度4个因素，研究它们对发菜多糖提取率的影响。

1.2.1 提取时间的影响 准确称量1.00 g发菜样品4份，分别加入30 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，分别提取20，30，40，50 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.2 料液比的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入20，30，40，50，60 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，超声波提取30 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.3 超声波功率的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入40 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，在超声波功率分别为50%，60%，70%，80%，90%条件下提取30 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.4 提取温度的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入40 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，在40，50，60，70，80，90 ℃下分别超声波提取30 min，滤出残渣，提取2次，移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.3 正交试验

1.3.1 正交设计 采用单因素试验的4个因素：提取温度（A），提取时间（B），料液比（C），超声功率（D）。每个因素设3个水平，依据L9（34）正交表（见表1）进行试验。

1.3.2 样品液的制备 分别取发菜样品9份，每份精确称取1 g置于具塞瓶中，按正交试验设计方案，进行超声波提取，过滤；将滤液移置于100 mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀，精确量取2 mL加入无水乙醇10 mL；离心，取沉淀加水溶解，移置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，作为备用样品液。

1.3.3 对照样品溶液的制备 精确称取在105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖60 mg，置于100 mL容量瓶中加水溶解，并稀释至刻度，摇匀，即得对照品溶液（每100 mL中含无水葡萄糖0.6 mg）。

1.3.4 标准曲线的绘制 精确量取对照品液1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL分别置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀；精确吸取上述各溶液2 mL置具塞试管中，分别加入6%苯酚溶液1 mL混匀，再迅速加入硫酸7 mL，摇匀，于40 ℃水浴中保温30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精确吸取蒸馏水2.0 mL作为空白对照；在490 nm波长处测定吸光度，以浓度c（μg/mL）与吸光度作线性回归，回归方程为：c=0.229×A+0.094，R2=0.983。标准曲线如图1所示。

1.3.5 样品含量测定 精确吸取样品溶液2.0 mL，加入6%苯酚溶液1 mL混匀，再迅速加入硫酸7 mL摇匀，于40 ℃水浴中保温30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精确吸取蒸馏水2.0 mL作为空白对照；从标准曲线上读出样品溶液中发菜多糖含量，按干燥品计算。

2 结果与分析

2.1 提取时间对发菜多糖提取率的影响

2.2 料液比对发菜多糖提取率的影响

2.3 超声波功率对发菜多糖提取率的影响

2.4 提取温度对发菜多糖提取率的影响

2.5 超声波提取发菜多糖的工艺优化

3 结论

通过正交试验优化得到的超声波法提取发菜多糖的最佳工艺条件为：提取温度60 ℃、提取时间20 min、料液比1∶50、功率100 W，提取2次，发菜粗多糖提取率为7.369%。此工艺可以快速、大量提取发菜多糖，有利于发菜的深加工。

摘要：研究超声波法提取发菜多糖的工艺。通过单因素试验研究料液比、提取温度、提取时间和超声波功率对提取工艺的影响，采用正交试验L9（34）优化超声波提取工艺。确定最佳提取条件为：以水为提取溶剂，料液比1∶50，超声波功率100 W，温度60 ℃，超声时间20 min，连续提取2次。此条件下发菜粗多糖的提取率为7.369%，证明超声波方法可以快速、大量提取发菜多糖。

关键词：超声波提取；发菜多糖；工艺；单因素试验；正交试验

中图分类号：TS245 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）03-0054-03

发菜，学名发状念珠藻，是一种陆生丝状蓝细菌，因其色黑而细长、似人的头发而得名。发菜口味鲜美并具有极高的营养价值，含有丰富的蛋白质以及人体所必需的八种氨基酸和各种维生素；同时，其也是一味极好的药材，具有平肝潜阳、清肠止痢的功效。超声波作为一种新型的提取技术在天然物质的提取中已得到广泛应用，本文利用超声波法进行发菜多糖提取工艺的研究。

1 材料与方法

1.1 试剂及仪器

发菜（产于可可西里）；葡萄糖（AP），无水乙醇，浓硫酸（AP），6%苯酚溶液；超声波清洗机，可见—紫外分光光度计UV2000，高速冷冻离心机AVANTI J-E。

1.2 单因素试验

选取提取时间、料液比、超声波功率和提取温度4个因素，研究它们对发菜多糖提取率的影响。

1.2.1 提取时间的影响 准确称量1.00 g发菜样品4份，分别加入30 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，分别提取20，30，40，50 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.2 料液比的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入20，30，40，50，60 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，超声波提取30 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.3 超声波功率的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入40 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，在超声波功率分别为50%，60%，70%，80%，90%条件下提取30 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.4 提取温度的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入40 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，在40，50，60，70，80，90 ℃下分别超声波提取30 min，滤出残渣，提取2次，移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.3 正交试验

1.3.1 正交设计 采用单因素试验的4个因素：提取温度（A），提取时间（B），料液比（C），超声功率（D）。每个因素设3个水平，依据L9（34）正交表（见表1）进行试验。

1.3.2 样品液的制备 分别取发菜样品9份，每份精确称取1 g置于具塞瓶中，按正交试验设计方案，进行超声波提取，过滤；将滤液移置于100 mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀，精确量取2 mL加入无水乙醇10 mL；离心，取沉淀加水溶解，移置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，作为备用样品液。

1.3.3 对照样品溶液的制备 精确称取在105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖60 mg，置于100 mL容量瓶中加水溶解，并稀释至刻度，摇匀，即得对照品溶液（每100 mL中含无水葡萄糖0.6 mg）。

1.3.4 标准曲线的绘制 精确量取对照品液1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL分别置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀；精确吸取上述各溶液2 mL置具塞试管中，分别加入6%苯酚溶液1 mL混匀，再迅速加入硫酸7 mL，摇匀，于40 ℃水浴中保温30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精确吸取蒸馏水2.0 mL作为空白对照；在490 nm波长处测定吸光度，以浓度c（μg/mL）与吸光度作线性回归，回归方程为：c=0.229×A+0.094，R2=0.983。标准曲线如图1所示。

1.3.5 样品含量测定 精确吸取样品溶液2.0 mL，加入6%苯酚溶液1 mL混匀，再迅速加入硫酸7 mL摇匀，于40 ℃水浴中保温30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精确吸取蒸馏水2.0 mL作为空白对照；从标准曲线上读出样品溶液中发菜多糖含量，按干燥品计算。

2 结果与分析

2.1 提取时间对发菜多糖提取率的影响

2.2 料液比对发菜多糖提取率的影响

2.3 超声波功率对发菜多糖提取率的影响

2.4 提取温度对发菜多糖提取率的影响

2.5 超声波提取发菜多糖的工艺优化

3 结论

通过正交试验优化得到的超声波法提取发菜多糖的最佳工艺条件为：提取温度60 ℃、提取时间20 min、料液比1∶50、功率100 W，提取2次，发菜粗多糖提取率为7.369%。此工艺可以快速、大量提取发菜多糖，有利于发菜的深加工。

摘要：研究超声波法提取发菜多糖的工艺。通过单因素试验研究料液比、提取温度、提取时间和超声波功率对提取工艺的影响，采用正交试验L9（34）优化超声波提取工艺。确定最佳提取条件为：以水为提取溶剂，料液比1∶50，超声波功率100 W，温度60 ℃，超声时间20 min，连续提取2次。此条件下发菜粗多糖的提取率为7.369%，证明超声波方法可以快速、大量提取发菜多糖。

关键词：超声波提取；发菜多糖；工艺；单因素试验；正交试验

中图分类号：TS245 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）03-0054-03

发菜，学名发状念珠藻，是一种陆生丝状蓝细菌，因其色黑而细长、似人的头发而得名。发菜口味鲜美并具有极高的营养价值，含有丰富的蛋白质以及人体所必需的八种氨基酸和各种维生素；同时，其也是一味极好的药材，具有平肝潜阳、清肠止痢的功效。超声波作为一种新型的提取技术在天然物质的提取中已得到广泛应用，本文利用超声波法进行发菜多糖提取工艺的研究。

1 材料与方法

1.1 试剂及仪器

发菜（产于可可西里）；葡萄糖（AP），无水乙醇，浓硫酸（AP），6%苯酚溶液；超声波清洗机，可见—紫外分光光度计UV2000，高速冷冻离心机AVANTI J-E。

1.2 单因素试验

选取提取时间、料液比、超声波功率和提取温度4个因素，研究它们对发菜多糖提取率的影响。

1.2.1 提取时间的影响 准确称量1.00 g发菜样品4份，分别加入30 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，分别提取20，30，40，50 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.2 料液比的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入20，30，40，50，60 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，超声波提取30 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.3 超声波功率的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入40 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，在超声波功率分别为50%，60%，70%，80%，90%条件下提取30 min，滤出残渣，提取2次，将提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.2.4 提取温度的影响 准确称量1.00 g发菜样品5份，分别加入40 mL蒸馏水，置于超声波清洗仪中，在40，50，60，70，80，90 ℃下分别超声波提取30 min，滤出残渣，提取2次，移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入无水乙醇10 mL，在5 000 r/min条件下离心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL浓硫酸，40 ℃热水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，测其吸光度。

1.3 正交试验

1.3.1 正交设计 采用单因素试验的4个因素：提取温度（A），提取时间（B），料液比（C），超声功率（D）。每个因素设3个水平，依据L9（34）正交表（见表1）进行试验。

1.3.2 样品液的制备 分别取发菜样品9份，每份精确称取1 g置于具塞瓶中，按正交试验设计方案，进行超声波提取，过滤；将滤液移置于100 mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀，精确量取2 mL加入无水乙醇10 mL；离心，取沉淀加水溶解，移置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，作为备用样品液。

1.3.3 对照样品溶液的制备 精确称取在105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖60 mg，置于100 mL容量瓶中加水溶解，并稀释至刻度，摇匀，即得对照品溶液（每100 mL中含无水葡萄糖0.6 mg）。

1.3.4 标准曲线的绘制 精确量取对照品液1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL分别置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀；精确吸取上述各溶液2 mL置具塞试管中，分别加入6%苯酚溶液1 mL混匀，再迅速加入硫酸7 mL，摇匀，于40 ℃水浴中保温30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精确吸取蒸馏水2.0 mL作为空白对照；在490 nm波长处测定吸光度，以浓度c（μg/mL）与吸光度作线性回归，回归方程为：c=0.229×A+0.094，R2=0.983。标准曲线如图1所示。

1.3.5 样品含量测定 精确吸取样品溶液2.0 mL，加入6%苯酚溶液1 mL混匀，再迅速加入硫酸7 mL摇匀，于40 ℃水浴中保温30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精确吸取蒸馏水2.0 mL作为空白对照；从标准曲线上读出样品溶液中发菜多糖含量，按干燥品计算。

2 结果与分析

2.1 提取时间对发菜多糖提取率的影响

2.2 料液比对发菜多糖提取率的影响

2.3 超声波功率对发菜多糖提取率的影响

2.4 提取温度对发菜多糖提取率的影响

2.5 超声波提取发菜多糖的工艺优化

3 结论

通过正交试验优化得到的超声波法提取发菜多糖的最佳工艺条件为：提取温度60 ℃、提取时间20 min、料液比1∶50、功率100 W，提取2次，发菜粗多糖提取率为7.369%。此工艺可以快速、大量提取发菜多糖，有利于发菜的深加工。