酸浆果多糖活性炭脱色工艺研究

徐丹鸿　冯晓阳

摘要 酸浆是一种营养丰富的水果蔬菜。本文在单因素试验的基础上采用正交试验，确定了酸浆果多糖活性炭脱色法的最优工艺参数。结果表明，酸浆果多糖活性炭脱色法的最优工艺条件为脱色温度60 ℃、pH值4.0、加入1.5%的活性炭、脱色30 min，此时，多糖脱色率为87.26%，多糖保留率为84.03%。

关键词 酸浆；多糖；活性炭；脱色工艺

中图分类号 TQ28 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）15-0248-02

Abstract Physalis alkekengi L.var.franchetii（Mast.） Makino is a nutritious fruit vegetable.Based on the single factor test，this paper used ortho-gonal test to determine the optimal process parameters of the decolorization of the polysaccharide activated carbon.The results showed that the optimal process conditions for the Physalis alkekengi L. var. franchetii（Mast.）Makino polysaccharide decolorizing activated carbon method was bleaching temperature 60 ℃，pH value 4.0，1.5% activated carbon，decoloring 30 min.Under this condition，the polysaccharide decoloration rate was 87.26%，polysaccharide retention rate was 84.03%.

Key words Physalis alkekengi L. var. franchetii（Mast.）Makino；polysaccharide； activate carbon；decoloring process

酸浆，茄科酸浆属，是营养元素较为丰富的水果蔬菜，具有利咽化痰，治肝炎、咽喉肿痛、肺热咳嗽等功效[1-2]。目前，我国对酸浆果多糖的提取已经展开了研究，但从天然植物提取的多糖大多颜色较深，色素的存在对多糖结构及生理活性和药用价值造成一定的影响[3]。由于活性炭的比表面积大，且具有对杂质吸附能力强，脱色成本低、效果好、且不影响提取物的生物活性的特点，在工业化生产得到了广泛的应用[4]。本文在单因素试验的基础上采用正交试验，确定了酸浆果多糖活性炭脱色法的最优工艺参数，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

试验材料为酸浆，购买于哈尔滨地区。试验试剂包括葡萄糖、浓硫酸、苯酚等，均为分析纯化学试剂。试验仪器：予华仪器有限公司；电子分析天平（ESJ-4）：沈阳龙腾电子有限公司；旋转蒸发仪（TY10RE-2000A）：北京中仪友信有限公司；离心机（TD5A）：湖南凯达科学仪器有限公司；pHS-25酸度计：上海雷磁仪器厂，水浴振荡器：金坛市迅生仪器厂。紫外分光光度计（T6新世纪）：北京普析通用仪器有限公司；循环水真空抽滤泵（SHZ-D）：巩义市。

1.2 试验方法

1.2.1 酸浆果粗多糖液的制备。酸浆果洗净，于60 ℃烘干，粉碎过筛（40目），备用。称取5 g，按料液比1∶20，超声功率180 W，超声温度80 ℃，超声处理50 min，抽滤后得到澄清的酸浆果粗多糖提取液。

1.2.2 多糖保留率的测定。采用苯酚-硫酸法进行多糖含量的测定[5]，其计算公式如下：

多糖保留率（%）=脱色后溶液多糖含量/脱色前溶液多糖含量×100

1.2.3 多糖脱色率的测定。用紫外分光光度计在200～600 nm对酸浆果多糖提取液进行可见-紫外光谱全波长扫描，确定酸浆果多糖提取液的最大吸收波长[6-8]。

由图1可知，经紫外扫描，酸浆果萼多糖提取液的最大吸收波长为291 nm。酸浆果萼多糖液色素在291 nm下测定吸光度，按下式计算脱色率。

脱色率（%）=■×100

1.2.4 单因素试验。分别取酸浆多糖溶液20.0 mL置于三角瓶中，设置4个单因素：①脱色温度。向每个三角瓶中加入活性炭1.5%（m/v），设置脱色温度为30、40、50、60、70 ℃，pH值7.0，恒温振荡脱色30 min，离心抽滤，取上清液，测定脱色率和多糖保留率。②活性炭用量。向每个三角瓶中加入活性炭0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，其他同脱色温度试验。③脱色时間。每个三角瓶按1.5%比例加入活性炭，在30 ℃下，pH=7.0，分别恒温振荡脱色 10、20、30、40、50 min，其他同脱色温度试验。④样液pH值。每个三角瓶按1.5%的比例添加活性炭，调节溶液pH值分别为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，40 ℃恒温振荡脱色30 min，其他同脱色温度试验。

1.2.5 正交试验。在单因素试验的基础上，选取脱色温度、脱色时间、pH值、活性炭用量4个单因素按L9（34）进行正交试验。因素水平见表1。

1.3 数据处理

数据处理采用加权评分法。评分标准为将各项指标除以该列的最大值再乘以100为该项得分。设定多糖脱色率（x）和多糖保留率（y）的权重系数均为0.5，对2项指标进行加权求和。通过公式z=（0.5x+0.5y）×100，得到综合评分（z）。endprint

2 结果与分析

2.1 脱色温度对酸浆果多糖脱色效果的影响

从图2可以看出，随着脱色温度的升高，多糖脱色率增大，以70 ℃时达到最大；多糖保留率随着脱色温度的升高呈现先升高后下降的趋势，脱色温度超过50 ℃时开始下降。因此，综合考虑应选取50 ℃作为最佳脱色温度。

2.2 活性炭用量对酸浆果多糖脱色效果的影响

从图3可以看出，多糖脱色率随着活性炭用量的增加显著增加；但是多糖保留率随着活性炭用量的增加显著减少。因此，以活性炭添加量为1.5%时较好。

2.3 脱色时间对酸浆果多糖脱色效果的影响

从图4可以看出，随着脱色时间增加，脱色率在增加；而多糖保留率呈现相反的趨势，在脱色50 min时，多糖保留率减少近50%。因此，以脱色30 min左右较好。

2.4 pH值对酸浆果多糖脱色效果的影响

从图5可以看出，随着pH值增加，脱色率呈现先缓慢增加后下降的趋势，在pH值超过5以后，脱色率开始下降，在碱性条件下，活性炭脱色能力减弱。而多糖保留率随着pH值的变化先增大后减小，考虑在pH值较低的条件下，酸浆多糖的性质、结构以及生物活性等可能会发生变化。因此，脱色pH值在5左右较好。

2.5 活性炭脱色工艺正交试验

从表2可以看出，组合A3B2C1D3即温度60 ℃、脱色30 min、pH值4.0、加入1.5%的活性炭为最佳工艺条件。依据R值的顺序，得出对活性炭脱色影响的顺序依次为活性炭用量>脱色温度>脱色时间>pH值。此时，多糖脱色率为87.26%，多糖保留率为84.03%。

3 讨论

试验结果表明，最佳脱色条件为温度60 ℃下、pH值4.0、加入1.5%的活性炭、脱色30 min，多糖脱色率为 87.26%，多糖保留率为84.03%。采用活性炭脱色法具有效果好、多糖损失率低、活性炭价格低廉、操作简单等优点。但操作中发现，粉末活性炭不易彻底清除，如何更好地除去活性炭残渣还需进一步研究，更好地完善此工艺[9-11]。

4 参考文献

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