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滨州市沾化冬枣核中活性多糖的提取

2016-12-27朱华刘香红赵娜王滕方菁菁

绿色科技 2016年20期
关键词:提取

朱华+刘香红+赵娜+王滕+方菁菁

摘要:利用沾化冬枣核为试验材料,进行了冬枣核多糖的提取分离研究。通过单因素试验确定冬枣核中多糖的含量 ,进一步通过正交试验确定了多糖的较优提取条件。结果表明:各因素对枣核多糖提取效果的影响程度从高到低依次为浸提温度>浸提时间>料液比。综合考虑提取效果与生产成本,对提取条件进行优化,确定了适宜的提取条件:料液比1∶20、浸提温度90 ℃、浸提时间4 h。以期为冬枣的综合加工利用、为从废弃植物材料中提取生物活性成分提供参考。

关键词:冬枣核;活性物质;提取

中图分类号:TS255.4

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)20-0117-03

1 引言

沾化冬枣(Zyzyhpus jujuha dates)是鼠李科枣属的植物,是一种晚熟、鲜食、优质枣类种质资源[1]。冬枣富含19种人体所需的氨基酸和多种维生素,有很高的食疗价值和多种保健功效[2]。

目前,多糖广泛分布于自然界中,有研究显示具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、降血糖等多种功效[3]。常见的多糖的提取方法有浸提法、超声提取法、微波法、超高压等方法[4],而浸提法又是一种最常见的提取方法。超声提取法[5,6]和微波提取法[7,8]是近年来发展起来的提取方法,具有选择性高、能耗低、效率高等优点,已被广泛应用于多糖的提取。

对沾化冬枣的开发利用研究主要集中在冬枣果肉果皮中活性物质的提取,但是对冬枣核活性物质的提取没有进行深入探讨。冬枣采后不仅可以鲜食,而且可以用于加工各种饮料,营养保健品。但加工过程中枣核往往被废弃掉,因此,对冬枣核中活性物质提取的探究,将有助于枣核的开发利用。

2 材料与方法

2.1 材料的来源

从市场上采购滨州沾化冬枣,取出枣核,烘干至恒重后用微型试样粉碎机粉粹,过筛,置于棕色瓶中并低温保存,备用。

2.2 实验仪器与药品试剂

2.2.1 实验仪器

所用实验仪器如表1所示。

2.2.2 实验药品及试剂

实验药品及试剂葡萄糖,浓硫酸,苯酚,无水乙醇,氢氧化钠,乙醚,丙酮,氯仿,30%过氧化氢。

2.3 实验方法

2.3.1 标准曲线的建立

采用硫酸——苯酚法绘制标准曲线,可以得到回归方程[5]。回归方程为A=0.00927x+0.00353,线性系数R2=0.99917。

2.3.2 多糖的提取

采用微波辅助浸提法提取多糖,每次称取冬枣枣核粉4 g,按一定的料液比混合成溶液,微波处理后浓缩至原体积的1/4,再经过离心、去杂蛋白、真空干燥、脱色、乙醇沉淀等步骤得到多糖浸提液。研究分热水浸提法条件优化和乙醇沉淀多糖工艺条件优化2项试验进行。均以枣核多糖的提取率为浸提条件的优化指标,筛选最佳水平的组合。

2.3.3 多糖含量的测定

精密吸取多糖浸提溶液1 mL,置于试管中,加入6%的苯酚1.0 mL,混匀,迅速加入浓硫酸5 mL,混合均匀,静置10 min,置于沸水浴中加热25 min,于490 nm处比色法测定吸光值,将所测吸光值代入标准曲线的多糖含量。

提取率(%)=m2/m1×100;

m2=CV×10-3

式中:m1为枣核核粉的质量(g),m2为粗多糖的质量(g),C为提取液的浓度(mg/L),V为提取液的体积(L)。

2.3.4 多糖提取的单因素实验

采用乙醇水溶液作为浸提溶剂提取枣核中多糖,分别考查时间、温度、料液比对多糖提取率的影响。

(1)浸提时间对多糖得率的影响。

准确称取4 g枣核粉3份,按 1∶15(g/mL)料液比加入60%乙醇溶液于 80℃条件下分别加热 2、3、4 h,测定各提取液的吸光度,计算得出多糖得率。

(2)温度对多糖得率的影响。

准确称取4 g枣核粉3份,按1∶15(g/mL)料液比加入60%乙醇溶液在提取2h的条件下,分别在80℃、90℃和100℃下加热提取,测定各提取液的吸光度,计算得出多糖得率。

(3) 料液比对多糖得率的影响。

准确称取4 g枣核粉3份,加入60%乙醇溶液在90℃的条件下提取2 h,分别以1∶10(g/mL)、1∶15(g/mL)和1∶20(g/mL)的料液比,测定各提取液的吸光度,计算。

3 结果与分析

3.1 枣核中粗多糖的微波辅助提取工艺工艺单因素试验

3.1.1 热水浴时间对枣核多糖提取率的影响

由图1得对多糖提取率的影响:固定乙醇60%,料液比1∶15,温度80 ℃水浴锅水浴时间对提取率的影响较大,有正反两个方面的影响,在提取初期,增加热水浴时间有利于活性物质的提取,当热水浴时间超过一定的时间后,活性物质的得率明显下降,这是由于热水浴加热一定时间内对植物细胞的破坏有利于植物活性物质的溶出,而过长时间使得溶剂的温度过高,一部分溶剂被蒸发,导致活性成分的有效成分被破坏,溶质浓度过高不利于传质过程。

由图 1可知,随着提取时间的延长,多糖得率不断降低,又考虑能源和时间成本,因此选择热水浴时间为2 h。

3.1.2 水料比对枣核多糖提取率的影响

由图2得料液比对多糖提取率的影响:固定乙醇60%,提取温度90 ℃,提取时间2 h,经实验得,料液比对活性物质得率有一定的影响,当溶剂用量较少时,增加溶剂的量能明显的提高活性物质的得率,而溶剂用量增加到80 mL时活性物质的得率变化不明显。考虑成本问题,料液比选择1∶15。

3.1.3 提取温度对枣核多糖提取率的影响

由图3得对多糖提取率的影响:固定乙醇60%,料液比1∶15,提取时间2 h,经实验得,提取温度对活性物质的得率有一定的影响,随着提取温度的升高,多糖得率呈先升高再下降的趋势。温度从80 ℃升高到90 ℃过程中,多糖得率不断升高,当提取温度为90 ℃时,多糖得率达到最高;继续升温,多糖得率略微下降,这可能和多糖遇高温分解有关。因此,合理升温有助于多糖的溶出,故选取90 ℃为适合温度。

3.2 多糖进行正交实验

对提取时间、提取温度和料液比三个直接因素、三个水平进行分析,以得出最佳提取条件(表2)。

4 结论和展望

4.1 结论

相较而言,多糖的提取率较高,因此,选择多糖进行正交试验,以探究多糖的最佳提取条件。结果表明,各因素对枣核多糖提取效果的影响程度从高到低依次为浸提时间>浸提温度>料液比。综合考虑提取效果与生产成本,对提取条件进行了优化,确定了适宜的提取条件为:料液比1∶20、浸提温度90 ℃、浸提时间4 h。本研究为开发和利用枣产品加工中的副产品提供了一个有效的途径。

4.2 展望

本地有着丰富的沾化冬枣资源,充分考虑综合利用,完善冬枣深加工产品的生产和应用技术,深入研究冬枣无废弃生产,尤其是进一步改进枣核多糖的提取和精制方法,能够降低生产成本,提高经济效益。随着新技术的迅速发展,多糖的价值逐渐被人们重视。充分利用我国冬枣核资源,深入研究枣核多糖,加快理论成果转化,实现资源向产业化转型,对推动经济可持续发展具有重要的意义。

参考文献:

[1]于洪长,高新一.珍惜果品——沾化冬枣[J].植物杂志,1998(3):8~9.

[2]王存龙,刘华峰,夏学齐,等.沾化冬枣产地土壤元素分布特征及其对冬枣品质的影响[J].物探与化探,2012,36(4):641~650.

[3]申利红,王建森,李 雅,等.植物多糖的研究及应用进展[J].中国农学通报,2011,27(2):349~352.

[4]贾亮亮,袁 丁,何毓敏,等.多糖提取分离及含量测定的研究进展[J].食品研究与开发,2011,32(3):189~192.

[5]魏然,陈义伦,邹 辉,等.超声波提取条件对圆铃大枣多糖提取率的影响[J].食品与发酵工业,2013,39(11):253~257.

[6]李进伟,丁霄霖.超声波提取金丝小枣多糖的工艺研究[J].林产化学与工业,2006,26(3):73~76.

[7]李新明,张永茂,张俊,等.响应面法优化红枣多糖的微波提取工艺研究[J].北方园艺,2011(9):49~52.

[8]李粉玲,蔡汉权,林泽锋.橘红皮多糖的微波提取研究[J].中国食品添加剂,2010(3):125~130.

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