超声波协同酶激活剂法提取大蒜素的工艺研究

朱艳荣 冯晓奇 马春生 潘红

摘 要：采用超声波协同酶激活剂法提取大蒜素，对超声波功率、超声温度、超声时间、酶激活剂的浓度和料液比对大蒜素得率的影响进行研究。通过正交试验确定了提取大蒜素的最佳工艺条件是超声功率48W、超声温度30℃、超声时间20 min，料液比（大蒜：95%乙醇）1 g∶4 mL，酶激活剂的浓度5 mmol/L，大蒜素的提取率1.56%。试验方差结果表明：料液比、酶激活剂浓度与超声时间是提取的主要影响因素。

关键词：大蒜素 超声提取 优化 正交试验

中图分类号：TQ464 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（b）-0093-02

大蒜的功效成分为大蒜素，是大蒜中大蒜辣素、大蒜新素及多种烯丙醛硫醚化合物等主要成分的总称[1]。大蒜素能有效地杀灭白色念珠菌和黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉等霉菌[2-4]。超声波作为一种物理能，在低强度及适宜的频率条件下，有利于中药与天然产物中有效成分的转化[5]，广泛应用于天然产物的辅助提取[6]。莫英杰等[7] 研究了超声辅助酶法制备大蒜素的工艺结果表明超声处理较未超声处理的酶解得率提高了15.83%。

因此，此实验以超声波协同酶激活剂，选择正交实验分析方法，研究了超声功率、超声温度、超声时间、料液比、酶激活剂Fe2+浓度5个因素对蒜素得率的影响，从而确定超声波协同酶激活剂法提取蒜素的最佳工艺，以期为大蒜的深加工利用提供参考。

1 试验部分

1.1 实验仪器

RE-5285 A型旋转蒸发仪（上海医械仪器厂）；WFZ756PC型分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；US3120DH超声波清洗器（ 北京优晟联合科技有限公司）。

1.2 工艺流程

大蒜去皮后用植物组织捣碎机捣碎20 min，称取10 g（精确到0.01g）蒜泥于250 mL三角瓶中，添加酶激活剂Fe2+，调固液比，调pH值至6.0。然后放入超声波清洗器中进行超声处理，离心分离，取其上清液，加入体积分数95%乙醇萃取，用旋转蒸发仪减压蒸馏，得到浓缩大蒜素溶液，最后将提取液定容至100 mL并测定蒜素含量。

1.3 正交试验设计

在采用有机溶剂提取法的基础上，选用5因素4水平的正交试验表（见表1），特针对一些影响其收率的主要因素做了大量的实验，并借此确定其提取的最佳工艺方案。

1.4 品分析

采用分光光度法和定硫法测定大蒜素含量。

2 结果与讨论

2.1 相关因素正交试验及结果表

实验结果见表2。

2.2 极差分析

正交试验结果以大蒜素的提取率为主要考察目标，从表中计算分析最佳条件为A2B3C1D4E2，即超声波功率36 W，超声温度30 ℃，超声时间10 min，料液比1∶4，酶激活剂的浓度5 mmol/L，在这条件下，应有最高的提取率。

2.3 各反应因素的影响与最佳方案的选择

由表3可知，各处理组合的极差的关系为RD>RE>RC> RB> RA。可以看出5因素中D因素即料液比对大蒜素的提取率影响最大，为主要影响因素。

3 结语

通过L16（54）正交试验的方法对有机溶剂提取法提取大蒜素的工艺进行优化，确定了大蒜素的最佳提取工艺条件为：超声波功率36 W，超声温度30 ℃，超声时间10 min，料液比1∶4，酶激活剂的浓度5 mmol/L，大蒜素的提取率1.56%。试验方差结果表明：料液比、酶激活剂浓度与超声时间是提取的主要影响因素。与常规有机溶剂提取法相比，大蒜素提取率为原来的3倍多。

参考文献

[1] 李娜.大蒜的功效成分及其应用的研究进展[J].中国食物与营养，2007（11）：25-27.

[2] 陈雄.大蒜油抗菌作用的初步研究[J].中国调味品，2002（10）：14-19.

[3] 自传记.大蒜油抑杀菌效果的试验研究[J].肉品卫生，1998（7）：3-4.

[4] 马慕英.大蒜抗真菌作用的研究[J].食品科学，1993（1）：8-11.

[5] 赵余庆，韩颖.超声波酶促反应在中药和天然产物中的应用[J].中草药，2005，36（8）：1121-1123.

[6] 李化，吴天骄.超声技术在中草药成分提取中的应用[J].时珍国医国药，2001，12（6）：563-564.

[7] 莫英杰，王静，曹雁平，等.超声辅助酶法制备大蒜素的工艺研究[J].食品科学，2009，30（10）：42—45.