结球菊苣叶中多糖的提取工艺研究
2017-03-18刘佳欣刘玲翠王小巍王力
刘佳欣,刘玲翠,王小巍,王力
(沈阳化工大学,辽宁 沈阳 110000)
结球菊苣(Cichorium intybus L.)属菊科2年生或多年生草本植物。起源于地中海沿岸中亚和北非,欧美国家普遍种植,以意大利种植最广[1-3]。外观是红色的,颜色鲜艳[4]。菊苣营养丰富,其中所含的野莴苣甙和山莴苣素等苦味物质,具有清肝、利胆、催眠等作用[5]。结球菊苣营养价值高,食用部分含蛋白质、脂肪、糖类、维生素,维生素B1、维生素B2、维生素C 、钙、磷、铁,食用菊苣能降低血脂和胆固醇、活跃骨髓造血功能,对防治心脑血管硬化、糖尿病、高血压、营养不良性贫血等疾病有一定的作用[6-7]。综上所述,结球菊苣是一种新兴优质特菜,有良好的社会效益和经济效益[8]。
1 实验部分
1.1 实验对象
新鲜结球菊苣采购于辽宁省沈阳市中药材研究基地。
1.2 实验试剂
98%浓硫酸、氢氧化钠、苯酚、酒石酸钾钠、3,5-二硝基水杨酸、亚硫酸钠、考马斯亮蓝。
1.3 仪器
紫外可见分光光度计(WFZ-UV 2000尤尼柯上海仪器有限公司),数显恒温水浴锅(HH-4国华电器有限公司),电子天平(FA1104沈阳杰龙仪器有限公司),真空干燥箱(DZG-6050SA上海森信实验仪器有限公司)。
2 实验方法
2.1 材料处理
将结球菊苣叶洗净,烘干,粉碎,过40目筛,保存备用。
2.2 多糖含量测定
2.2.1 对照溶液的匹配
准确称取标准葡萄糖10 mg于100 mL容量瓶中,加入蒸馏水定容至刻度,配0.1 mg/mL的葡萄糖溶液。
2.2.2 总糖的标准曲线绘制
取葡萄糖标准品10 mg于10 mL的容量瓶中加水至刻度线,混匀,取该液1 mL入10 mL容量瓶中加水至刻度线,即得0.1 mg/mL葡糖糖标准液。
取浓度为0.1 mg/mL葡糖糖标准液0, 0.2, 0.4,0.6, 0.8, 1.0 mL分别加入试管中,加蒸馏水至2 mL,再加入 6 % 苯酚1.0 mL、加浓硫酸5 mL,摇匀放置5 min,沸水浴15 min,取出冷却至室温,在490 nm波长下测其吸光度,绘制标准曲线。
2.2.3 还原糖的标准曲线绘制
精密吸取0.1 mg/mL葡糖糖标准液0, 0.1, 0.2,0.3, 0.4, 0.5 mL,各补加蒸馏水至0.5 mL,加DNS试剂1.5 mL, 沸水浴5 min,取出冷却后加入4 mL蒸馏水,在540 nm波长下测其吸光度,绘制标准曲线。
2.3 提取温度对多糖得率的影响
精确称取1 g结球菊苣粉末放置在圆底烧瓶中,以料液比1:40(g/mL),置于数显恒温水浴锅中,温度分别控制在75、80、85、90、95 ℃,提取 2 h,抽滤,取得上清液,离心,将上清液定容,测定吸光度值。考察提取温度对多糖得率的影响。
2.4 提取时间对多糖得率的影响
精确称取1 g结球菊苣粉末放置在圆底烧瓶中,在试验 2.3项所得的最佳提取温度下(85 ℃),以料液比1:40 (g/mL),置于数显恒温水浴锅中,分别提取30、60、90、120、150 min,抽滤,取得上清液,离心,将上清液定容,测定吸光度值。考察提取时间对多糖得率的影响。
2.5 料液比对多糖得率的影响
精确称取1 g结球菊苣粉末放置在圆底烧瓶中,在试验2.3和2.4项所得的最佳条件下,分别以料液比 1:20、1:30、1:40、1:50(g/mL)于试管中,置于数显恒温水浴锅中,提取 2 h,抽滤,取得上清液,离心,将上清液定容,测定吸光度值。考察料液比对多糖得率的影响。
2.6 提取次数对多糖得率的影响
精确称取1 g结球菊苣粉末放置在圆底烧瓶中,在试验2.3、2.4、2.5项所得最佳条件下,分别用水提取1、2、3次置于数显恒温水浴锅中,提取 2 h,抽滤,取得上清液,离心,将上清液定容,测定吸光度值。考察提取次数对多糖得率的影响。
3 结果与讨论
3.1 标准曲线的测定
根据所测试的结果计算得出多糖得的线性回归方程为:Y= 5.00714x+ 0.008 81(R2=0.9982),式中x为葡糖糖的浓度,Y为溶液的吸度。
图1 结球菊苣总糖标准曲线
图2 结球菊苣还原糖标准曲线
3.2 提取温度对多糖得率的影响
当料液比1:40,提取时间t=120 min,从图3可以看出,多糖得率随温度的上升而上升,当提取温度高于 85 ℃时,由于温度过高,得率明显下降,可能的原因是由于高温使多糖结构被破坏。因此,最佳提取温度为85 ℃。
图3 不同提取温度下的多糖得率
3.3 提取时间对多糖得率的影响
当料液比1:40,提取温度T=85 ℃,由图4可知随着时间的继续延长,多糖提取率呈上升趋势,当提取时间超出120 min,随着时间的延长,多糖提取率下降,可能的原因是长时间的提取使多糖降解,因此考虑综合因素提取时间为 120 min最佳。
图4 不同提取时间下的多糖得率
3.4 料液比对多糖得率的影响
当提取时间t=120 min,提取温度T=85 ℃,由图5可知随着料液比的增加,提取多糖的得率也增加。当料液比增加到1:40时,多糖的得率达到最大值,其后保持平稳状态,而且当料液比提高时,后续的浓缩操作工作量会大大加重,因此提取的最佳料液比为1:40。
3.5 提取次数对多糖得率的影响
当提取时间为120 min,提取料液比为1:40,提取温度为85 ℃,由图6可知随着提取次数的增大,多糖得率逐渐降低。多次提取不仅耗时、耗能而且增加后续浓缩操作的工作量,因此最佳的提取次数为1次。
图5 不同料液比下的多糖得率
图6 不同提取次数下的多糖得率
4 结 论
通过单因素试验对结球菊苣叶中的多糖进行提取,得到的最佳提取条件为:提取温度 85 ℃,提取时间为120 min,料液比1:40,提取次数1次。
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