鲜龙牙百合淀粉的提取工艺研究
2016-04-25张鹏超余倩莎廖传荣彭国平
王 倩,张鹏超,余倩莎,廖传荣,彭国平
(1.湖南农业大学生物科学技术学院,湖南 长沙 410128;
2.道地药用植物规范化栽培与综合开发湖南省工程实验室,湖南 长沙 410128)
鲜龙牙百合淀粉的提取工艺研究
王倩1,2,张鹏超1,2,余倩莎1,2,廖传荣1,2,彭国平1,2
(1.湖南农业大学生物科学技术学院,湖南 长沙 410128;
2.道地药用植物规范化栽培与综合开发湖南省工程实验室,湖南 长沙 410128)
摘要:分别采用醇沉水洗法和水提沉淀法提取鲜龙牙百合淀粉,以淀粉提取率为指标,考察了料液比、沉淀时间和乙醇浓度等因素对提取效果的影响。确定了醇沉水洗法提取鲜龙牙百合淀粉的最佳条件为:沉淀时间12 h、乙醇浓度60%、料液比2∶10(g∶mL);水提沉淀法提取鲜龙牙百合淀粉的最佳条件为:沉淀时间90 min、料液比2∶8(g∶mL)。其中水提沉淀法淀粉提取率相对较高。
关键词:龙牙百合;淀粉;提取
在品种众多的百合中,具有食用价值的主要有宜兴百合、龙牙百合(Longyalillium)、兰州百合、川百合等[1]。其中龙牙百合的食用价值最高。龙牙百合是隆回县及其周边地区的传统产品,其地下鳞茎个头大、片长、肉厚、心实、色泽白、味道美、营养丰富、药效明显,且富含淀粉、蛋白质、脂肪以及人体所需的各种维生素和矿物质等。龙牙百合淀粉是百合深加工的重要产品,是高品质的食用淀粉,市场价值高,既可以单独食用,也可以添加到各种食物中制成多种高档食品,同时也是药用淀粉的重要原料[2]。以龙牙百合鳞茎为原料,采用科学的方法提取其淀粉,对于龙牙百合的综合开发具有重要意义[3]。
目前,关于鲜龙牙百合淀粉提取工艺的研究报道较少。作者分别采用醇沉水洗法和水提沉淀法提取鲜龙牙百合淀粉,优化鲜龙牙百合淀粉的提取工艺,拟为龙牙百合的综合开发利用提供参考。
1实验
1.1材料、试剂与仪器
鲜龙牙百合。
无水乙醇(分析纯);蒸馏水。
DHG-9140A型电热鼓风干燥箱,中仪国科(北京)科技有限公司;FA2104N型电子天平,上海菁海仪器有限公司;KQ3200E型超声波清洗器,昆山超声仪器有限公司。
1.2方法
1.2.1材料处理
从沙床中取出鲜龙牙百合,去除部分染病的百合鳞片后洗净平摊开,待其表面水珠沥干,备用。
取75个100mL锥形瓶,置于超声波清洗器中在80 ℃下清洗20min,洗净后取出沥干水分,备用。
1.2.2醇沉水洗法[4-5]提取龙牙百合淀粉
(1)乙醇浓度的影响
称取20g洗净的鲜龙牙百合,分别加入60mL浓度为50%、60%、70%、80%、90%的乙醇溶液,充分研磨至无块状百合鳞片后用4层纱布过滤,收集滤液,室温下静置24h,弃去上层液,将沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,按式(1)计算淀粉提取率:
(1)
(2)料液比的影响[6]
称取20 g洗净的鲜龙牙百合,分别加入40 mL、60 mL、80 mL、100 mL、120 mL浓度为80%的乙醇溶液,充分研磨至无块状百合鳞片后用4层纱布过滤,收集滤液,室温下静置24 h,弃去上层液,将沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,按式(1)计算淀粉提取率。
(3)沉淀时间的影响[7]
称取300 g洗净的鲜龙牙百合,按2∶6(g∶mL,下同)的料液比加入浓度为80%的乙醇溶液,充分研磨至无块状百合鳞片后用4层纱布过滤,收集滤液,充分搅拌均匀后用量筒平均分装于15个锥形瓶中,边量取边搅拌以防止淀粉沉淀。再将上述锥形瓶分为5组,充分摇匀后同时开始计时,5组锥形瓶分别于室温下静置3 h、6 h、9 h、12 h、15 h后,弃去上层液,将沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,记录所得淀粉质量。
1.2.3水提沉淀法[4-5]提取龙牙百合淀粉
(1)料液比的影响[6]
称取20 g洗净的鲜龙牙百合,分别加入40 mL、60 mL、80 mL、100 mL、120 mL蒸馏水研磨至无块状百合鳞片后用4层纱布过滤,收集滤液,室温下静置24 h后,弃去上层液,将沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,按式(1)计算淀粉提取率。
(2)沉淀时间的影响[7]
称取300 g洗净的鲜龙牙百合,按2∶6的料液比加入蒸馏水,充分研磨至无块状百合鳞片后用4层纱布过滤,收集滤液,充分搅拌均匀后用量筒平均分装于15个锥形瓶中,边量取边搅拌以防止淀粉沉淀。再将上述锥形瓶分为5组,充分摇匀后同时开始计时,5组锥形瓶分别于室温下静置30 min、60 min、90 min、120 min、150 min后,弃去上层液,将沉淀置于60 ℃干燥箱中烘干至恒重,记录所得淀粉质量。
2结果与讨论
2.1醇沉水洗法的实验结果
2.1.1乙醇浓度对淀粉提取率的影响(图1)
图1 乙醇浓度对淀粉提取率的影响
由图1可知,当乙醇浓度过低时,淀粉提取率较低;当乙醇浓度增大到60%时,淀粉提取率升高;之后随着乙醇浓度的增大,淀粉提取率基本保持不变。故确定醇沉水洗法最佳乙醇浓度为60%。
2.1.2料液比对淀粉提取率的影响(图2)
图2 料液比对淀粉提取率的影响
由图2可知,当乙醇溶液用量较少时,淀粉提取率较低,原因可能是淀粉未完全提取出来;当料液比为2∶10时,淀粉提取率达到最高;之后随着乙醇溶液用量的增加,淀粉提取率呈下降趋势。结合成本考虑,确定醇沉水洗法最佳料液比为2∶10。
2.1.3沉淀时间对淀粉提取量的影响(图3)
图3 沉淀时间对淀粉提取量的影响
由图3可知,当沉淀时间为3 h时,由于淀粉沉淀不完全,淀粉质量较少;随着沉淀时间的延长,淀粉质量逐渐增加;当沉淀时间为12 h时,淀粉质量达到最大;之后随着沉淀时间的延长,淀粉质量略有减少。故确定醇沉水洗法最佳沉淀时间为12 h。
2.2水提沉淀法的实验结果
2.2.1料液比对淀粉提取率的影响(图4)
图4 料液比对淀粉提取率的影响
由图4 可知,当蒸馏水用量较少时,淀粉提取率较低,原因可能是淀粉未完全提取出来;当料液比为2∶8时,淀粉提取率达到最高;之后随着蒸馏水用量的增加,淀粉提取率呈下降趋势。结合成本考虑,确定水提沉淀法最佳料液比为2∶8。
2.2.2沉淀时间对淀粉提取量的影响(图5)
由图5可知,在沉淀时间为30 min时,由于淀粉沉淀不完全,淀粉质量较少;当沉淀时间为90 min时,淀粉质量达到最大;之后随着沉淀时间的延长,淀粉质量基本保持不变。故确定水提沉淀法最佳沉淀时间为90 min。
图5 沉淀时间对淀粉提取量的影响
2.3讨论
提取鲜龙牙百合淀粉时,料液比和沉淀时间对淀粉提取率的影响较大,淀粉提取率随料液比的增大呈先增大后减小的趋势,随沉淀时间的延长呈先增大后平稳的趋势,因此,工业生产中应选取最佳料液比和沉淀时间,以节约成本和提高效率;若采用醇沉水洗法提取鲜龙牙百合淀粉,则乙醇浓度对淀粉提取率的影响较大,最佳乙醇浓度需要通过实验确定。相比较而言,水提沉淀法的淀粉提取率高于醇沉水洗法。
3结论
分别采用醇沉水洗法和水提沉淀法提取鲜龙牙百合淀粉,以淀粉提取率为指标,考察了料液比、沉淀时间和乙醇浓度等因素对提取效果的影响。确定了醇沉水洗法提取鲜龙牙百合淀粉的最佳条件为:沉淀时间12 h、乙醇浓度60%、料液比2∶10(g∶mL);水提沉淀法提取鲜龙牙百合淀粉的最佳条件为:沉淀时间90 min、料液比2∶8(g∶mL)。其中水提沉淀法的淀粉提取率相对较高。
参考文献:
[1]杜英祥,吉海军,商万有.百合的开发价值研究[J].吉林农业,2011,(5):316.
[2]张慧芳.中药百合化学成分与药效机理研究[D].南京:南京中医药大学,2007.
[3]吉宏武,丁霄霖,檀亦兵.百合淀粉糊化特性的研究[J].食品工业科技,2002,23(11):9-10.
[4]吴雪辉,黄永芳,谢治芳,等.百合淀粉颗粒结构与性质研究[J].食品科学,2004,25(2):18.
[5]常虹,周家华,兰彦平,等.葛根淀粉提取工艺研究[J].现代食品科技,2009,25(5):523-526.
[6]李琼.百合多糖提取纯化及结构鉴定[D].长沙:湖南农业大学,2010.
[7]肖龙艳,张海龙,齐玉堂,等.茶叶籽淀粉提取工艺研究[J].食品工业科技,2011,32(10):295-297.doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2016.03.010
Extraction of Strach from Fresh Longya Lillium
WANG Qian1,2,ZHANG Peng-chao1,2,YU Qian-sha1,2,LIAO Chuan-rong1,2,PENG Guo-ping1,2
(1.CollegeofBioscienceandBiotechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;2.HunanEngineeringLaboratoryforGoodAgriculturePracticeandComprehensiveDevelopmentofFamous-RegionMedicinalPlants,Changsha410128,China)
Abstract:Starchs were extracted from fresh Longya lillium by alcohol precipitation water washing method or water extract precipitation method.Using the extraction rate of starch as an index,the effects of solid-liquid ratio,precipitation time and ethanol concentration on extraction efficiency were investigated.Results showed that,the optimal extraction conditions of alcohol precipitation water washing method were as follows:precipitation time of 12 h,ethanol concentration of 60%,solid-liquid ratio of 2∶10(g∶mL),and the optimal extraction conditions of water extract precipitation method were as follows:precipitation time of 90 min,solid-liquid ratio of 2∶8(g∶mL).The extraction rate of starch for the water extract precipitation method was relatively higher than that of the alcohol precipitation water washing method.
Keywords:Longya lillium;starch;extraction
中图分类号:TS 234
文献标识码:A
文章编号:1672-5425(2016)03-0033-03
作者简介:王倩,女,贵州贵阳人,研究方向:药食两用中药活性成分提取,E-mail:18711057409@163.com;通讯作者:彭国平,博士,副教授,E-mail:pgphh@163.com。
收稿日期:2015-09-24
基金项目:湖南省教育厅项目[湘教厅(2013)223号168],湖南农业大学生物科学技术学院“大学生创新性研究项目”(生科院[2014]12号),2015年大学生科技创新基金项目(湘农团字[2015]505),湖南农业大学大学生创新性实验计划项目(XCX1508)