佛手多糖的超声波辅助提取技术研究

陈树喜，陈彦珊，陈铭辉，卢剑青

（广东展翠食品股份有限公司，广东潮州 515634）

植物多糖的功效在大量临床研究中得到验证，具有多项显著的药理作用。首先，在免疫调节方面，植物多糖对机体的免疫功能发挥重要作用，通过激活人体的免疫细胞实现[1]。其次，在抗肿瘤方面，植物多糖不仅能起到预防肿瘤作用，对于人体已有的肿瘤细胞还具有抑制、杀伤功效[2]。再次，植物多糖能清除体内的活性氧ROS（超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基），因其抗氧化作用使得植物多糖还具有减缓人体衰老和养颜功效。另外，植物多糖还被研究发现在抗抑郁、抗辐射，治疗高血脂、高血糖方面起到明显功效[3]。目前，国内外对植物多糖有不少研究，已刊登报道的多糖类化合物诸多是从大自然中的植物通过热水提取、水提醇淀或超声辅助提取等方式，提取分离纯化而制成[4]；然而，在众多植物原料中，体外及体内的试验研究发现在中药所提取的多糖类化合物的成分作用尤为显著，其植物多糖不仅在细胞免疫方面有良好表现，还可以促进体液免疫[5]，对身体友好，不具副作用，在药品、保健食品应用方面前景广阔。

佛手果又名佛手柑，是我国一种药食同源的中药材，主要分布在我国广东、广西、四川等地，是芸香科柑橘属常绿小乔木[6]、主要成分有黄酮类、多糖、挥发性油、香豆素类等有益化学成分[7]。在多种天然提取的植物多糖中，佛手多糖表现优异，能促进机体免疫，有抗氧化功能，在护肝、降血糖[8]方面也具有一定效果。药食同源佛手具有消食健脾、润肺除胀、祛痰行滞等药用功效[9]，对于人体日常生活中出现的肠胃不舒服、腹胀、呕吐具有良好的临床治疗作用。佛手果发挥出的功效作用普遍认为与其含有的佛手多糖有关。由于佛手多糖没有副作用，且性质稳定，具有良好的生理活性作用。因此，对佛手多糖的进一步研究利用具有必要性、紧迫性。

为了进一步开发利用我国丰富的佛手药用资源，以佛手多糖含量为指标，采用超声波辅助浸提法，探究适应工业化生产的佛手多糖提取工艺，从而为进一步开发佛手这种特色南药提供一定的依据。通过预试验发现，超声波辅助处理能提高多糖效率，但超声功率、频率及物料粗细对多糖得率没有明显影响，因此对佛手原料的提取条件（时间、温度、料液比） 进行探究，试验在不同提取条件及工艺会如何影响到佛手多糖的提取率，并优化筛选出最佳提取工艺。浸提过程中，在功率为300 W 条件下对料液进行超声处理20 min，以提高试验效率，超声处理时间计入浸提时间。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

佛手果，产自广东省潮州市；无水乙醇、丙酮、乙醚，西陇化工股份有限公司提供。

1.2 仪器设备

35 刀型切片机，庵埠标准衡器门市产品；QHXZN-250B 型干燥箱，上海平轩科学仪器有限公司产品；TH-50 型超声波清洗器，济宁天华超声电子仪器有限公司产品；CL-32L 型高速离心机，深圳市创申通科技有限公司产品；RE-52AA 型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂产品。

1.3 试验方法

1.3.1 佛手多糖分离提取方法

（1） 佛手多糖分离提取的工艺流程。

佛手鲜果切片干燥→破碎→热水浸提→过滤→离心→减压浓缩→乙醇沉淀→Sevag 法多次去除蛋白→乙醇2 次沉淀→静置离心取沉淀物→提纯→沉淀物干燥→佛手粗多糖。

（2） 操作要点。①佛手鲜果切片干燥。选用新鲜的佛手果用清水清洗干净后，利用切片机将佛手果切至5～8 mm 厚度的切片后，置入干燥箱在温度（60±2） ℃热风烘干至水分含量6.8%～7.5%的佛手干片。②破碎。将佛手干片进行破碎至粒度直径不超过5 mm。③热水浸提。加入纯化水，在一定温度和时间条件下进行浸提。④过滤。用滤网过滤佛手原料，取得提取液。⑤离心。提取液在离心机中分离，以转速3 000 r/min 离心5 min 后取上清液。⑥浓缩、沉淀、去蛋白。将上清液在减压条件下浓缩后，使用乙醇沉淀，并采用Sevag 法多次去除蛋白质，再利用乙醇2 次沉淀。⑦提纯。将沉淀物利用无水乙醇、丙酮、乙醚相继洗涤、沉淀提纯后，干燥获得佛手粗多糖。

（3） 单因素试验方法。分别对佛手多糖提取条件（料液比、浸提时间、浸提温度） 进行试验，考查对佛手多糖提取得率的影响，选取适宜的提取条件。①料液比。在料液比（佛手原料∶水） 1∶15，1∶20，1∶25，1∶30，1∶35 的条件下，分别将佛手样品在90 ℃浸提温度下浸提2 h，测定佛手多糖提取率。②浸提时间。在浸提温度90 ℃，料液比1∶30 条件下，分别浸提1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 h，再测定佛手多糖提取率。③浸提温度。料液比1∶30条件下，浸提温度分别为80，85，90，95，100 ℃的条件下对物料浸提3 h，测定佛手多糖提取率。

1.3.2 佛手多糖提取率的计算

最终计算结果保留小数点后2 位有效数字。

试验所用的原料（佛手干片） 见图1。

图1 试验所用的原料（佛手干片）

2 结果与分析

2.1 料液比因素

料液比对多糖提取率的影响见图2。

图2 料液比对多糖提取率的影响

由图2 可知，随着料液比的增大，佛手多糖提取率呈递增趋势，当料液比达到1∶30 时，提取率达到3.15%，之后随着料液比提高，多糖提取率增长趋势不明显。过少的水量不利于多糖的完全提取，当料液比达到1∶30 时已能完全使多糖溶于水中，考虑到过多的水会造成后段浓缩工艺耗时费能。因此，选用1∶30 料液用于提取佛手多糖。

2.2 浸提时间因素

浸提时间对多糖提取率的影响见图3。

图3 浸提时间对多糖提取率的影响

由图3 可知，随着浸提时间的延长，佛手多糖提取率逐步提高，当浸提3 h 后，再延长浸提时间，多糖得率变化不明显，说明浸提3 h 后佛手中多糖已基本浸出，此条件下多糖提取率达3.44%。因此，佛手提取多糖时浸提时间为3 h。

2.3 浸提温度因素

浸提温度对多糖提取率的影响见图4。

图4 浸提温度对多糖提取率的影响

由图4 可知，随着浸提温度的升高，佛手多糖提取率显著提高，当浸提温度达到95 ℃后，多糖提取率达到高峰，再提高浸提温度，多糖提取率上升不明显，由于使浸提液保持在100 ℃沸腾状态在实际操作中难度相对较大，考虑到提取率提高不明显。因此，佛手提取多糖时浸提温度以95 ℃为宜，该条件下多糖提取率达3.75%。

2.4 浸提次数对佛手多糖提取率的影响

在确定了以上重要浸提技术参数后，开展了浸提次数对佛手多糖提取率的影响，试验条件为料液比1∶30，浸提温度95 ℃，浸提时间3 h，分别对物料进行1 次浸提和2 次浸提，两者对比差别，结果如下。

多糖提取率（提取次数因素） 见表1。

表1 多糖提取率表（提取次数因素）

由表1 可知，2 次浸提与1 次浸提相比，样品多糖提取率有所提高，但幅度不大，说明在该试验条件下，佛手物料中佛手多糖已经浸提得比较彻底，考虑到节省时间和能源等因素，选择1 次浸提便可达到较佳浸提效果。

3 结论

佛手多糖作为具有显著生理功效的植物多糖，对其进行高效提取利用具有重要意义，通过一系列试验研究确定了在超声波辅助下，佛手多糖最佳提取工艺技术条件为料液比1∶30，浸提温度95 ℃，浸提时间3 h，该条件下获得3.86%的多糖提取提取率。以期对佛手多糖在食品工业的开发应用提供一定的有益参考。