酶法辅助超声波提取海英菜多糖的工艺研究

马波，蒋红菊，宋加妹，吴华华

（1.连云港师范高等专科学校生命科学系，江苏连云港222006；2.江苏科伦多食品配料有限公司，江苏连云港222006；3.南京理工大学连云港研究院，江苏连云港222006）

酶法辅助超声波提取海英菜多糖的工艺研究

马波1，蒋红菊2，宋加妹3，吴华华1

（1.连云港师范高等专科学校生命科学系，江苏连云港222006；2.江苏科伦多食品配料有限公司，江苏连云港222006；3.南京理工大学连云港研究院，江苏连云港222006）

采用酶法辅助超声波提取海英菜（Suaeda salsa L.）多糖，在单因素试验基础上，以多糖得率为评价指标，利用正交试验优化海英菜多糖的提取工艺条件。结果表明最佳的提取工艺条件为：加碱性果胶酶0.4％，pH为10，料液比1∶25，超声温度45℃，时间20min，超声功率120W，在此条件下提取率达8.56％。

酶；超声波；海英菜；多糖

海英菜（Suaeda salsa L.）为藜科碱蓬属一年生草本植物，学名“盐地碱蓬”，俗称碱蓬、碱蓬菜、盐蒿菜等，是海水蔬菜的一种［1］。海英菜含有黄酮、氨基酸、维生素、多糖、脂肪酸、胡萝卜素、微量元素等多种生物活性物质［2-4］，其中多糖具有降血脂、增强免疫力、抗肿瘤、抗疲劳等作用［5-6］。在食品、医药、石油、化妆品和环境工业等领域广泛应用［7，8］。

海英菜广泛生长于荒漠、海滨及湖边等盐碱荒地，丰富的资源为其开发应用提供了有利条件。多糖的提取方法有水提法、酸提法、碱提法、酶提法、超声提取法［9］。目前，已有水提法和碱提法提取海英菜多糖的报道［10，11］，尚未见超声-酶提法提取海英菜多糖的报道。为此，本研究探讨了采用酶法辅助超声波技术提取海英菜多糖的工艺条件，为海英菜的进一步开发利用提供参考。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

海英菜购于江苏连云港，产地为连云港海域。烘干、粉碎后过80目筛，保存备用。

碱性果胶酶，由多粘类芽孢杆菌20185发酵并经分离纯化制得（相对分子质量均为65 kU左右，310.52U·mL-1）［12］。葡萄糖、浓硫酸、苯酚、无水乙醇等试剂均为分析纯级。

1.2仪器与设备

主要有岛津UV2550分光光度计、BILON-650Y超声波细胞粉碎机、恒温水浴锅、离心机、多功能粉碎机、磁力搅拌器。

1.3试验方法

1.3.1海英菜多糖的提取工艺

将海英菜粉末放入三角瓶中，加蒸馏水，在pH为10的条件下，加入0.4％碱性果胶酶，超声波-酶法提取处理后升温至100℃使酶钝化、冷却，离心浓缩后加乙醇后离心，乙醇洗涤沉淀物后定容测定多糖含量。

1.3.2海英菜多糖含量的测定

以葡萄糖为标样，按照苯酚-硫酸法测定粗多糖［13］，得到标准曲线回归方程为y=5.787 1 x+0.040 1（y为葡萄糖质量浓度，范围为10～50mg·L-1，y为吸光度），r=0.999 1。根据方程计算粗多糖含量。多糖得率按下式进行计算：多糖得率/（％）=样品中的多糖含量（g）/海英菜菜样品的质量（g）×100％。

1.3.3单因素实验

［12］，结合预试验，选择确定在溶液的pH为10，加碱性果胶酶量为0.4％的基础上，分别考察料液比（1∶15，1∶20，1∶25，1∶30，1∶35）、超声温度（35，45，55，65，75℃）、超声时间（10，15，20，25，30min）和超声功率（100，120，140，160，180W）对海英菜多糖得率的影响。

1.3.4正交试验优化条件

在单因素试验的基础上，选定4因素3水平进行正交试验，确定提取海英菜多糖的最佳工艺参数。

2　结果与分析

2.1超声温度对多糖得率的影响

在溶液的pH为10，加碱性果胶酶量为0.4％的基础上，设定料液比1∶20，提取时间20min，超声功率100W，提取温度分别为35，45，55，65，75℃。由图1可知，随着提取温度的升高，多糖得率开始明显提高，45℃时达到最大值，此后随温度升高反而下降。这是因为碱性果胶酶的最适工作温度为45℃［12］，考虑到温度过高可能破坏酶和海英菜多糖的生物活性，因此选用35，45，55℃3个水平进行正交试验。

2.2超声时间对多糖得率的影响

在溶液的pH为10，加碱性果胶酶量为0.4％的基础上，设定料液比1∶20，超声功率100W，提取温度分别为45℃，提取时间分别为10，15，15，20，25，30min。由图2可知，随时间延长，多糖得率先提高后降低。在20min时得率最高。由于时间太短，果胶酶不能充分发挥作用，同时多糖也不能充分溶出到溶剂中，但时间过长多糖又会在酶和超声的双重作用下发生水解，使得提取率下降。因此选用15，20，25min 3个水平进行正交试验。

图1　不同超声温度下的多糖得率

图2　不同超声时间下的多糖得率

2.3超声功率对多糖得率的影响

在溶液的pH为10，加碱性果胶酶量为0.4％的基础上，设定料液比1∶20，提取温度分别为45℃，提取时间20min，超声功率分别为100，120，140，160，180W。超声波具有的机械效应、空化效应和热效应能够增大溶剂的运动速度、增大溶剂的穿透力可以提取多糖。合适的超声功率可溶出最多的多糖，但又不会导致多糖降解。由图3可知，随超声功率增加，多糖得率先提高后降低，因此超声功率选择120W为宜。

2.4料液比对多糖得率的影响

在溶液的pH为10，加碱性果胶酶量为0.4％的基础上，设定提取温度分别为45℃，提取时间20min，超声功率分别为120W，料液比分别为1∶15，1∶20，1∶25，1∶30，1∶35。由图4可以看出，随着料液比的增加，多糖得率先上升后下降。料液比过低，多糖不容易完全溶出。料液比增加，超声波对细胞破碎的阻力增加，细胞破碎程度下降，影响多糖的溶出，同时加大酶的用量和后期处理的难度，因此合适的料液比为1∶25（g·mL-1）。

图3　不同超声功率下的多糖得率

图4　不同料液比下的多糖得率

2.5最佳提取工艺条件

根据单因素试验结果，以料液比（A）、超声温度（B）、超声时间（C）、超声功率（D）为自变量，以海英菜多糖得率为指标，进行正交试验。因素水平表见表1，试验结果见表2。

表1　因素水平表

表2　正交试验结果

由极差分析结果可以看出，各因素作用主次顺序排序如下：C＞A＞D＞B，即超声功率影响最大，其次依次是料液比、超声温度和超声时间。由K值可知最佳组合为A2B2C2D2。经重复试验验证，该最佳条件下多糖的提取率最高，达8.56％。

3　结论

在单因素试验基础上，经过正交试验可知，酶法辅助超声波技术提取海英菜多糖的最佳的提取工艺参数为：pH为10，加碱性果胶酶0.4％，超声温度45℃、时间20min、超声功率120W、料液比1∶25g·mL-1，该方法下提取率达8.56％。

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【责任编辑：邓军文dengjunwen69@126.com】

Study on extraction of polysaccharides in Sudeda salsa L.by enzymatic-assisted ultrasonic methods

MA Bo1，JIANG Hong-ju2，SONG Jia-mei3，WU Hua-hua1

（1.Department of Life Sciences of Lianyungang Teacher’s College，Lianyungang，222006，China；2.Jiangsu Kolod Food Ingredients Company，Lianyungang，222006，China；3.Nanjing University of Science and Technology，Lianyungang Research Institute，Lianyungang，222006，China）

On the basis of the single factor experiment results，the polysaccharide rate as evaluated index，orthogonal test was used to optimize the best extraction of polysaccharides in sudeda salsa L by enzymatic assisted ultrasonic methods.The results showed that under the conditions of the alkaline pectinase 0.4％，pH 10.0，material liquid ratio of 1：25，ultrasonic temperature of 45℃，ultrasonic time of 20 min，and ultrasonic power of 120W，polysaccharide yield was 8.56％.

enzyme；ultrasonic；Sudeda salsa L；polysaccharides

S917.3

A

1008-0171（2016）05-0062-04

2016-06-19

马波（1975-），男，江苏灌云人，连云港师范高等专科学校讲师。