凯特芒加工副产物多糖提取工艺

胡会刚，赵巧丽，林丽静，王松标，谢江辉

（1.中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室，广东 湛江 524091；2.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东 湛江 524091）

凯特芒加工副产物多糖提取工艺

胡会刚1，赵巧丽1，林丽静2，王松标1，谢江辉1

（1.中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室，广东 湛江 524091；2.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东 湛江 524091）

为研究凯特芒果加工副产物的多糖提取工艺，采用正交试验优化凯特芒果果皮和果胚多糖提取工艺参数，利用蒽酮-硫酸法测定多糖含量。结果表明：果皮多糖最优提取工艺参数为温度70℃、料液比1∶25、提取时间2 h、提取次数3次，多糖得率可达6.62（±0.51）%；果胚多糖最优提取工艺参数为：提取温度90℃、提取时间3 h、料液比1∶20，提取3次，多糖得率可达3.48（±0.40）%。果皮多糖含量高于果胚。结果表明芒果加工副产物可以用于多糖的产品开发。

芒果；多糖；提取工艺

多糖广泛存在于动物的细胞膜，植物、微生物以及海藻的细胞壁中［1］。活性多糖具有抗病毒、增强免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗凝血等多种功效［2］，多糖在体外对羟基自由基、超氧阴离子自由基等具有良好的清除能力，被认为是天然安全的抗氧化剂［3］，它们能提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化活性，起到保护生物膜和延缓衰老的作用［4-5］，且细胞毒性极低。在抗肿瘤方面，多糖作为广谱免疫促进剂，在肿瘤化疗方面开辟了新领域［1］，如多糖对小鼠S180肉瘤抑制率可达70%～80%，有90%小鼠肿瘤完全消退，还能抑制化学致癌剂3-甲葸醌的致癌作用［6］。用不同提取液所得的多糖成分不同，最常用热水提取或水煎煮，也可用乙醇、稀碱、稀盐提取［7］。热水提取法较简便，不会引起多糖降解［8］，用热水提取果实多糖较多，如用水提醇沉法提取分离龙眼壳多糖，经龙眼壳多糖总糖含量为51.84%，龙眼壳粗多糖得率为3.22%［9］，热水浸提法是提取无花果多糖最常用也是最简便的方法［3］。

芒果是著名的热带水果，其果肉细腻、风味独特、营养丰富，被誉为“热带果王”［10］，目前我国芒果加工研究多集中在果肉加工成果汁、果肉、果脯［11］，而加工副产物芒果果皮和果胚研究很少。芒果加工过程中大量芒果皮和芒果核被废弃，这些副产物占鲜果重10%以上，不但造成浪费严重，还加重环境污染。本研究以芒果主栽品种凯特为试材，研究了芒果加工副产物果皮和果胚中多糖的提取工艺，以生产中运用较方便的水提醇沉法为基础，优化出最适宜的提取工艺，为芒果加工副产物的深入研究与开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

凯特芒果采自四川攀枝花锐华公司果园，选取大小、颜色一致、无病虫害和机械伤的芒果。果皮果胚部分于55℃烘箱中干燥，粉碎过178 µm筛，密封袋保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1多糖提取和含量测定 参照孙延芳等［12］方法：热水提取，体积分数为95%乙醇沉淀，然后用丙酮洗涤，直至得到透明胶状多糖。将多糖配成2 g/100mL溶液，Sevag法（正丁醇和氯仿体积比为1∶4）脱蛋白，置于半透膜透析袋中，然后悬浮于盛有去离子水的大烧杯中，磁力搅拌下透析72 h，中间换水3次。最后将透析液冷冻干燥即得芒果粗多糖。利用蒽酮-硫酸法测定多糖含量。

1.2.2单因素试验 在其他条件相同情况下，以粗多糖提取率为指标，分别研究料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35）、浸提时间（1、2、3 h）、浸提温度（50、60、70、80、90、100℃）、提取次数（1、2、3次）、醇沉剂乙醇浓度（75%、85%、95%）对多糖提取率的影响。

1.2.3正交试验 在单因素试验基础上，以粗多糖提取率为考察指标，在四因素三水平上做正交试验设计，优选芒果多糖提取工艺，设置因素水平如表1所示。

表1 正交试验因素水平

2 结果与分析

2.1 料液比对粗多糖提取率的影响

反应体系控制在提取温度80℃，提取时间2 h，提取2次，研究不同料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35）对粗多糖提取率的影响。从图1可以看出，芒果果皮的多糖提取率随着提取水量增加而增加，其中料液比为1∶35时果皮多糖提取率最高、达5.26%，与1∶30时差异不显著；芒果果胚的多糖提取率随提取水量增加而增加，但1∶30和1∶35料液比时粗多糖的提取率差异不显著，以节水的原则，结合果皮和果胚的结果，选取1∶30为最佳料液比。

图1 料液比对粗多糖提取率的影响

2.2 提取时间对粗多糖提取率的影响

反应体系控制在提取温度为80℃，提取2次，料液比为1∶30，研究不同时间（1、2、3 h）对粗多糖提取率的影响。从图2可以看出，在提取时间2 h时，果皮多糖提取率显著高于其他时间；果胚在1～3 h提取时间多糖提取率差异不显著，选取2 h为最佳提取时间。

图2 提取时间对粗多糖提取率的影响

2.3 提取温度对粗多糖提取率的影响

反应体系控制在提取时间为2 h，提取2次，料液比为1∶30，研究不同提取温度（50、60、70、80、90、100℃）对多糖提取率的影响。从图3可以看出，50～90℃温度范围内，随提取温度升高，果皮多糖提取率呈上升趋势，而90℃和100℃间多糖提取率几乎没有差异；温度对果胚多糖提取率的影响与对果皮的影响相似，50～90℃之间提取率逐渐上升，而90～100℃之间差异不显著。最后选取90℃为最佳提取温度。

图3 提取温度对粗多糖提取率的影响

2.4 提取次数对粗多糖提取率的影响

反应体系控制在提取温度90℃，提取时间2 h，料液比为1∶30，研究不同提取次数（1、2、3次）对多糖提取率的影响。从图4可以看出，果皮提取次数提高时，多糖提取率逐渐上升，提取1次和提取3次间差异显著，而提取2次与3次间差异不显著；果胚提取次数增加，多糖提取率也随之提高，但提取2～3次间差异也不显著。选取提取2次为最佳提取次数。

图4 提取次数对粗多糖提取率的影响

2.5 醇沉浓度对粗多糖提取率的影响

反应体系控制在提取温度为90℃，提取时间为2 h，料液比为1∶30，提取次数2次，研究75%、85%、95%乙醇溶液为提取液时对多糖提取率的影响。从图5可以看出，果皮随着醇沉浓度的增加，多糖提取率逐渐增加；而果胚的醇沉浓度对多糖提取率的影响也与果皮一致。选取95%的乙醇溶液为最佳醇沉浓度。

图5 醇沉浓度对多糖提取率的影响

2.6 正交试验

从表2可以看出，果皮的多糖提取率最高的是试验4，即料液比1∶25、温度70℃、提取时间2 h、提取次数3次为最佳工艺组合，多糖提取率是6.62（±0.51）%。由表3可知，果胚的多糖提取率最高的是试验3，即料液比1∶20、温度90℃、提取时间3 h、提取次数3次为最佳工艺组合，多糖提取率是3.48（± 0.40）%。

表2 果皮多糖提取工艺正交试验结果

表3 果胚多糖提取工艺正交试验结果

3 结论与讨论

多糖具有多种临床作用，如免疫调节、抗氧化、降血糖血脂等作用，并对防治肿瘤、糖尿病、冠心病等有一定作用［13］。已有研究用热水醇沉法分离出芒果多糖［12］。多糖的提取率受料液比、提取时间等提取因素影响［4，14-15］。热水浸提方法简单方便，且效率较高［3］，本试验利用热水浸提法提取多糖，果皮提取多糖的最佳料液比是1∶25，在达到1∶25后提取率不再上升，这可能是多糖浓度越低对温度的抵抗能力越低，低多糖浓度致使多糖结构容易被破坏［15］，而果胚的多糖最佳料液比1∶20，比果皮更低，表明果胚多糖有更小的浓度，这与本试验果皮和果胚多糖含量比对结果一致。果皮多糖的适宜提取温度是70℃，并非温度越高越好，这与李俊等［16］在罗汉果多糖提取上结论类似，而果胚的多糖适宜提取温度是90℃，高于果皮的提取温度，表明果胚多糖更耐受高温；果皮多糖的适宜提取时间是2 h，表明2 h时果皮多糖溶出已趋于平衡［16］，或者可能是在长时间受热情况下多糖分解所致［4］，而果胚多糖的适宜提取时间是3h，表明果胚多糖耐热性强，这也与果胚的多糖最适提取温度更高相符合。

本试验获得了芒果加工副产物的多糖适宜提取工艺。芒果果皮多糖的最优提取工艺参数为：温度70℃，料液比1∶25，提取时间2 h，提取次数3次，多糖得率可达6.62（±0.51）%；果胚多糖最优提取工艺参数为提取温度90℃、提取时间3 h、料液比1∶20，提取3次，多糖得率可达3.48（±0.40）%。总体而言，果皮多糖含量高于果胚。由于芒果果皮和果胚均可提出较多的多糖，因此芒果加工副产物可以作为提取多糖的原材料。

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（责任编辑 白雪娜）

Extraction technology of polysaccharides from Kaite mango by-products

HU Hui-gang1，ZHAO Qiao-li1，LIN Li-jing2，WANG Song-biao1，XIE Jiang-hui1
（1.South Subtropical Crop Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences／Key Laboratory of Tropical Fruit Biology，Ministry of Agriculture，Zhanjiang 524091，China；2.Agricultural Product Processing Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，Zhanjiang 524091，China）

To explore the extraction technology of polysaccharides from Kaite mango processing wastes，the optimal extraction parameters were investigated by using orthogonal array design.The contents of polysaccharide were determinated by anthranone-sulfuric acid.The results showed that the optimum conditions for extracting polysaccharides in peel were as follows：extraction temperature of 70℃，extraction time for 2 hours，liquid-to-solid ratio of 1∶25，and re-extracted 3 times.The polysaccharide yield could reach 6.62（±0.51）% in peel.For the fruit embryo，the optimum extraction technology was as follows：extraction temperature of 90℃，extraction time for 3 hours，liquid-to-solid ratio of 1∶20 and re-extracted 3 times.The polysaccharide yield was 3.48（±0.40）%.The polysaccharide content in peel was higher than that in embryo.These results suggested that extracts of mango processing wastes had potential value of utilization in polysaccharide industries.

mango；polysaccharide；extraction technology

S667.7

A

1004-874X（2016）12-0080-05

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.12.014

2016-09-17

国家公益性行业（农业）科研专项经费（201503142-13，201503142-14）

胡会刚（1980-），男，博士，副研究员，E-mail：huhuigang@sina.com

谢江辉（1973-），男，博士，研究员，E-mail：xiejianghui@21cn.com

胡会刚，赵巧丽，林丽静，等.凯特芒加工副产物多糖提取工艺［J］.广东农业科学，2016，43（12）：80-84.