水溶性南瓜多糖的提取工艺的研究
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南瓜多糖提取方法摘要:本文介绍了南瓜多糖的提取方法,如水提醇沉法、碱液提取法、超声波提取法、微波辅助提取法、酶提取法等等。
关键词:南瓜;多糖;多糖提取南瓜又称番瓜、倭瓜、金瓜等,系葫芦科南瓜属一年生蔓性草本植物,是重要药食两用植物之一。
南瓜营养丰富,不仅含有甘露醇,多种氨基酸,维生素C、E 及微量元素Fe、Se、Zn、Mn 等,还含有大量生物碱、南瓜子碱、果胶等活性成分。
南瓜多糖呈棕色粉末,是南瓜活性成分中最重要、最具潜力功能因子之一。
不仅具有复杂、多方面生物活性,作为广谱免疫促进剂,且具有免疫调节,抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质生物合成,控制细胞分裂、分化,调节细胞生长、衰老等作用。
因此,对南瓜多糖分离提取,日益引起人们重视。
1 提取方法的研究现状1.1 水提醇沉法水提醇沉法是通过在天然产物的浓缩的水提取液中加入数倍量高浓度乙醇,利用南瓜多糖溶于水而不溶于高浓度的乙醇的性质,使其生成沉淀而与其他水溶性的杂质分离的方法。
水提醇沉法提取南瓜多糖的工艺,工艺流程如下:市购南瓜洗净、去皮切丁并配水榨汁→加热浸提→过滤→提取液→浓缩→乙醇沉淀→南瓜粗多糖。
通过四因素三水平正交试验法优选,研究发现南瓜多糖提取的最优条件为:南瓜丁的质量与水的体积比为1(g):5(ml),90℃条件下浸提2h,浓缩水浸提液与乙醇的体积比为1:4,南瓜粗多糖提取率为1.5%左右,纯度可达到21.02%。
1.2 碱液提取法由于D- 葡萄糖醛酸的存在,南瓜多糖为酸性多糖,故可采用稀碱液如氢氧化钠、氢氧化钾等来提取。
由于稀碱液有助于解除植物细胞壁分子间的化学和物理作用,故可增加南瓜多糖的提取率。
利用氢氧化钠溶液提取南瓜多糖的工艺,实验表明:随着碱液浓度的升高,多糖的提取率增加,当达到0.3mol/L 之后,碱液浓度的升高对提取率无显著影响,而且由于碱性条件下,其中的还原糖会分解成分子量更小的色素分子,从而使的产品的色泽加深。
工艺技术南瓜多糖生理活性及应用研究进展张 兰,王文娟*(潍坊工商职业学院医养健康学院,山东潍坊 262200)摘 要:南瓜作为我国重要的种植作物,营养价值极高,其中南瓜多糖是南瓜中较为重要的活性成分。
近年来,南瓜多糖提取及纯化技术日渐成熟,其功能作用研究得到了广泛重视。
本文就南瓜多糖在抗氧化、降血糖、降血脂等方面的生理活性及应用进行综述,旨在增进人们对南瓜多糖的了解,进一步重视对南瓜多糖的开发利用,并为南瓜产业发展助力。
关键词:南瓜多糖;抗氧化;降血糖;降血脂;抗肿瘤Physiological Activity and Applications Research Progress ofPumpkin PolysaccharideZHANG Lan, WANG Wenjuan*(School of Medicine and health,Weifang Business V ocational College, Weifang 262200, China)Abstract: Pumpkin is an important crop in China, which has high nutritional value. Pumpkin polysaccharide is an important active component in pumpkin.In recent years, the technology of extraction and purification of pumpkin polysaccharide is becoming more and more mature.In this paper, the physiological activity and application of pumpkin polysaccharide in antioxidation, hypoglycemic and hypolipidemic were reviewed, in order to improve our understanding of pumpkin polysaccharide and pay more attention to its development and utilization, and to promote the development of the pumpkin industry.Keywords: pumpkinpolysaccharide; antioxidation; hypoglycemic; hypolipidemic; anti-tumor南瓜在我国广泛种植,品种多且资源丰富。
1.南瓜粗多糖的提取:准确称取100g 新鲜南瓜,加入200ml蒸馏水,在榨汁机中搅拌5min,置于烧杯,放入70℃恒温水浴中加热2h,搅拌提取多糖,然后抽虑,滤液80℃真空浓缩至固形物含量约30%,在浓缩液中加入5倍体积95%酒精搅拌均匀,冰箱放置过夜,离心得沉淀物。
沉淀物以水溶解重复醇析1次,然后将沉淀物用无水酒精、丙酮、乙醚洗涤,冷冻干燥得南瓜粗多糖。
2.Sevag法除蛋白质取粗多糖的样品,用蒸馏水溶解,按多糖水溶液体积的1/3-1/4加入氯仿:正丁醇(4:1)混合液剧烈震荡,离心分离30min,除蛋白质,反复操作5次,直至紫外光谱分析在蛋白质280nm和核酸260nm处无特征吸收峰,说明含氮物质已除去。
3. 南瓜多糖降糖组分的分离、纯化(三氯乙酸)将南瓜多糖粗品饱和溶解至0.1 mol/L 氯化钠溶液中,4 ℃放置24 小时,离心,弃去沉淀,滤液中加入40 %三氯乙酸使其终浓度达到10 % ,4 ℃冷藏24小时, 离心, 沉淀用0.1 mol/L NaCl 溶液溶解, 经Sepharose CL24B 柱层析,用0.1 mol/L 氯化钠溶液洗脱、分离,采用硫酸- 蒽酮法跟踪检测,收集含多糖的组分,再用0.1 mol/L NaOH 中和,将洗脱液适当浓缩,透析,用Sephadex A2200 柱层析分离、纯化, 用0.1 mol/L 氯化钠溶液洗脱(洗脱液流速: 0.55 mL/min) ,收集洗脱液,减压浓缩,冷冻干燥得白色粉末状南瓜多糖精品,测定其多糖含量。
4.南瓜多糖精品的纯度鉴定柱层析法将多糖精品溶解在0.05 mol/L磷酸缓冲液(PH=7.0 的PBS 2mol/l 的91.4ml磷酸一氢钠+8.6ml磷酸二氢钠为100mlPBS) 中, 质量浓度为0.3g/dL , 经用0.05 mol/L PBS 平衡后的Sephadex G2200 层析柱洗脱,体积流量为4.8 mL/h ,每管收集洗脱液2 mL ,硫酸- 苯酚法部分收集检测,分析多糖组分。
南瓜多糖制剂的制备及其降糖作用的研究
陈立江;焉喜臣;刘宇;李丽;王金晶;张文君
【期刊名称】《辽宁大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2013(040)003
【摘要】目的:观察南瓜多糖、南瓜多糖口服液和颗粒剂对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的降糖作用.方法:采用水提醇沉法提取南瓜多糖,苯酚一硫酸法测定多糖含量;制备南瓜多糖口服液和颗粒剂;建立链脲佐菌素诱导的糖尿病模型,灌胃给药21 d 后观察各组的降糖效果.结果:各给药组给药后与给药前相比血糖下降明显.结论:南瓜多糖、南瓜多糖口服液和颗粒剂对糖尿病大鼠有降糖作用.
【总页数】6页(P266-271)
【作者】陈立江;焉喜臣;刘宇;李丽;王金晶;张文君
【作者单位】辽宁大学药学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学药学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学药学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学药学院,辽宁沈阳110036;辽
宁大学药学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学药学院,辽宁沈阳110036
【正文语种】中文
【中图分类】R965
【相关文献】
1.响应面法优化南瓜多糖的提取工艺及其降糖作用研究 [J], 张则鸣;张拥军;金晖;
李佳;朱丽云;姚惠源
2.南瓜多糖的单糖组成及降糖作用研究进展 [J], 郑海鹏
3.南瓜多糖对糖尿病降糖作用的研究概况 [J], 谭桂军
4.南瓜多糖对四氧嘧啶致糖尿病大鼠降糖作用研究 [J], 朱小兰;黄金华
5.南瓜多糖的提取工艺及其降糖作用的研究 [J],
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食品科学农村经济与科技2020年第31卷第1期(总第477期)南瓜多糖提取分离条件的优化王志高,罗红宇(浙江海洋大学,浙江 舟山 316022)[摘要] 试验选用锦州当地南瓜为原料,对其中的南瓜多糖进行提取。
以投料比、提取温度、提取时间、碱液的浓度为因素进行正交试验,确定提取纯化南瓜多糖的最佳工艺参数,试验结果表明,提取温度为80℃,提取时间为2h,液料比为5:1,碱液浓度在0.4mol/L时为最佳。
纯化时采用糖液与乙醇比例为1:3的的沉淀条件,温度62℃,加热32min,活性炭添加量为3%的脱色条件,10%三氯乙酸除蛋白方法和2~3天的透析时间为最佳。
[关键词]南瓜多糖;提取;纯化[中图分类号]R284.2 [文献标识码]A南瓜葫芦科南瓜属中一年生蔓性草本植物。
南瓜多糖主要在两大方面有应用,一是医药方面,二是普通食品及保健品方面。
此外,多糖特殊的食品加工性能,例如增稠性、稳定性。
同时将其添加到肉制品中能提高肉制品的保水力,使肉具有较高的嫩度。
同时,保健品的研发也是层出不穷,好比以枸杞、银耳等为多糖原料开发的功能饮料已出现在市场上。
南瓜多糖不仅可防治糖尿病并发症,而且还具有较好的抗动脉粥样硬化的作用。
南瓜多糖有协助清除体内氧化自由基的作用,减少脂类物质过氧化反应,预防心血管疾病的发生。
此外它还具有减缓与抑制肿瘤生长的作用。
目前南瓜多糖的主要提取方法有水提醇沉法、微波辅助提取法、复合酶提取法、碱液提取法、超声波提取法等方法。
本课题研究的目的是把在原有的基础上改进提取工艺,确定南瓜多糖提取纯化的最佳工艺参数,找到一条快速、性价比高、得率和纯度高的工艺流程,以便获得更多的南瓜多糖并以此提高南瓜利用率,降低南瓜在工业化生产中的损失。
1 实验材料与方法1.1 实验材料、试剂及设备南瓜(购买自锦州石桥子早市)乙醇,丙酮,石油醚,氢氧化钠,苯酚,乙醚,浓硫酸,葡萄糖,浓盐酸,三氯乙酸,酒石酸钾钠,乙酸锌,硫酸铜,亚铁氰化钾,活性炭,(均为分析纯)。
南瓜多糖的提取分离及其降血糖作用研究的开题报告
一、选题背景
糖尿病是一种常见的代谢性疾病,其主要特征为血糖升高。
南瓜是一种常见的蔬菜,其含有丰富的生物活性成分,如多糖、黄酮类、维生素等,被认为对糖尿病具有良好的治疗效果。
其中,南瓜多糖作为一种天然生物活性物质,具有很好的药理作用,被广泛用于降血糖、增强免疫力等方面的医学研究。
二、研究内容
本研究旨在对南瓜进行多糖的提取分离,并分析其成分和结构。
通过体内实验和体外实验,考察南瓜多糖的降血糖作用,并分析其可能的作用机制。
三、研究意义
南瓜作为一种常见的蔬菜,其多糖成分具有很好的药理作用,对糖尿病等疾病具有重要的治疗作用。
因此,本研究可以为南瓜多糖的临床应用提供实验依据,并为糖尿病等相关疾病的预防和治疗提供理论支持。
四、研究方法
1.南瓜多糖的提取分离
以纯净水为提取剂,采用正交试验法优化提取工艺,并通过超滤、酒精沉淀等方法对提取液进行分离纯化,最终得到南瓜多糖。
2.南瓜多糖的成分分析
采用色谱法、质谱法等方法对南瓜多糖进行成分分析。
3.体内实验
采用小鼠模型进行实验,观察南瓜多糖对血糖的影响,并分析其作用机制。
4.体外实验
对南瓜多糖的抗氧化能力和细胞毒性进行实验研究。
五、研究进度
目前已完成南瓜多糖的提取分离工作,并进行了初步的成分分析。
即将开展体内实验和体外实验。
六、研究难点
南瓜多糖成分复杂,提取分离难度大,同时需要考虑其对生物体的安全性和毒性。
在体内实验过程中,需要完整的动物模型和高水平的实验技术。
1.3试验方法1.3.1 南瓜多糖的制备南瓜切片后置于80 ℃烘箱中烘24 h,粉碎,过100目筛即得南瓜粉。
取一定量的南瓜粉置于250 mL烧瓶中,加水适当的蒸馏水,在适当的温度下恒温加热一定的时间,然后3000 r/min离心15 min,取上清液,上清液用饱和乙酸铅除去蛋白质、色素,再次离心取上清液,去除上清液中剩余铅,过滤,得南瓜多糖提取液,最后蒸发浓缩即得南瓜多糖。
1.3.2 单因子试验1.3.2.1 浸提取时间的影响在温度为80℃,瓜液比或加水量为1:20的条件下,分别在不同的 5 个时间(60 min、90 min、120 min、150 min、180 min)下进行提取,考察浸提时间对多糖提取的影响,以确定最佳浸提时间。
1.3.2.2 浸提取温度的影响选取60℃,70℃,80℃,90℃,100℃,5个温度水平,在上步中最佳浸提时间的基础上加水量为1:20的条件下进行提取,考察温度对多糖得率的影响,以确定最佳浸提取温度。
1.3.2.3 料液比(加水量)的影响选用l:10、l:15、l:20、l:25、l:30,5个料液比水平,在上两步的最佳浸提时间和最佳浸提温度的条件下进行提取,考察料液比对多糖得率的影响。
1.4多糖的测定蒽酮-硫酸法[15]据文献报道检测南瓜多糖主要是蒽酮-硫酸法,即酸性糖在蒽酮及浓硫酸的作用下显色,于620nm处检测,得到其多糖的含量。
1.4.1 标准曲线的绘制葡萄糖标准液的配制:精确称取干燥的葡萄糖100mg置于100 mL容量瓶中用蒸馏水定容,得浓度为1 mg/mL葡萄糖标准溶液。
蒽酮溶液的配制[17]:取0.2 g蒽酮溶解到80% 硫酸中,以80% 硫酸定容到100 mL现用现配。
取葡萄糖标准液1 mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6 mL,于100 mL容量瓶,以蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
分别取1 mL上述溶液于具塞的试管中,各自加入4 mL蒽酮试剂,定容至10mL,以1 mL蒸馏水作空白对照,立即摇匀,置沸水浴中加热8 min,迅速冷却至室温,于620 nm 处测定吸光度值,以吸光度对葡萄糖浓度作回归处理,得到葡萄糖浓度(C)与吸光度(A)的曲线列出直线回归方程。
南瓜多糖的提取纯化及其复方口服液的降血糖作用研究
吕炜锋;王兆富;陈捷;蔡皓
【期刊名称】《药学进展》
【年(卷),期】2004(028)011
【摘要】目的:提取和纯化南瓜、葛根及黄芪中的降糖有效成份,并考察由南瓜多糖、葛根黄酮及黄芪皂苷组成的复方口服液的降糖作用.方法:采用水提、醇提及柱层析法,分别提取和纯化南瓜、葛根及黄芪中的降糖有效成份,并将其配制成3种不同配比的复方口服液;建立四氧嘧啶高血糖小鼠模型,比较3种复方口服液的降糖作用.结果:提取获得南瓜多糖、葛根黄酮和黄芪皂苷,由其配制的3种复方口服液均能降低四氧嘧啶致高血糖小鼠的血糖值,并初筛出最佳的复方口服液.结论:本文中南瓜多糖、葛根黄酮及黄芪皂苷的提取和纯化方法简便,得到的南瓜多糖和葛根总黄酮纯度高,
其复方口服液具有明显的降血糖作用.
【总页数】4页(P515-518)
【作者】吕炜锋;王兆富;陈捷;蔡皓
【作者单位】中国药科大学生命科学与技术学院,江苏,南京,210009;南京雨花中医
院检验科,江苏,南京,210012;中国药科大学生命科学与技术学院,江苏,南京,210009;南京中医药大学,江苏,南京,210029
【正文语种】中文
【中图分类】R284.4;R285.5
【相关文献】
1.南瓜多糖的降血糖作用研究 [J], 常慧萍
2.南瓜多糖降血糖作用研究进展 [J], 赵婧;袁驰;周春丽;刘伟;陈冬;李全宏
3.南瓜多糖对糖尿病小鼠降血糖作用的实验研究 [J], 张拥军;孟祥河;李佳;姚惠源
4.南瓜多糖降血糖作用的实验研究 [J], 朱红艳;朱清;顾锦华;汤龙海;徐济良
5.南瓜多糖提取纯化工艺的研究 [J], 吴鹏
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水溶性多糖的提取及结构测定方案水溶性多糖是一类由多个单糖分子组成的高分子化合物,具有广泛的生物活性和生物学意义,广泛存在于植物、菌类和海洋等自然界中。
目前,关于水溶性多糖的质量控制、提取和结构表征等方面的研究已经成为热点领域之一。
因此,本文将介绍水溶性多糖提取及结构测定方案,以期对该领域的研究有所帮助和促进。
一、提取水溶性多糖的方法水溶性多糖的提取方法有许多种,常见的有热水提取法、酸碱提取法、酶解提取法等。
其中,热水提取法是最常用的一种方法,其操作简单,成本低,获得的样品质量相对较高。
1. 热水提取法热水提取法是将待提取的样品加入适量的水中,加热到一定温度,保持一定时间,然后过滤,收集滤液,后续进行浓缩和干燥,得到水溶性多糖的提取物。
热水提取法的关键参数包括提取时间、提取温度、样品粉碎度、水与样品比例等。
通常情况下,提取时间应保持在2-4小时,提取温度应控制在80-100℃,样品粉碎度应适当,可以提高提取率。
在热水提取过程中,可以适当加入稀盐酸或氢氧化钠等物质来调节pH值,以促进水溶性多糖的释放。
2. 酸碱提取法酸碱提取法是利用酸碱溶液溶解水溶性多糖,然后通过中和和沉淀等方式获得纯净的水溶性多糖。
其操作相对复杂,但可获得高纯度的提取物。
酸碱提取法的关键参数包括酸碱浓度、提取时间、溶液温度、pH值等。
提取过程中需要注意控制酸碱度,以避免其对多糖分子结构的破坏。
3. 酶解提取法酶解提取法是利用酶蛋白对多糖的特异性水解作用,将多糖分解为低分子化合物,然后通过分离和纯化获得水溶性多糖。
该方法操作简单,但成本相对较高。
酶解提取法的关键参数包括酶蛋白种类和浓度、反应时间和温度等。
不同种类的水溶性多糖需要不同种类和浓度的酶蛋白来进行酶解,反应时间和温度也需进行优化。
二、水溶性多糖的结构测定方法水溶性多糖通常具有复杂的分子结构,包括单糖组成、单糖连接方式、分子量等方面的差异。
因此,需要采用多种技术手段来对其进行结构表征。
㊀第9期㊀㊀收稿日期:2021-02-06㊀㊀基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(2019J0376)㊀㊀作者简介:蒋高华(1982 ),安徽巢湖人,高校讲师,研究方向:有机资源综合利用㊂南瓜多糖提取工艺优化研究蒋高华,赵江,彭兴华,杨文坪(云南能源职业技术学院资源与环境工程学院,云南曲靖㊀655001)摘要:南瓜多糖是南瓜中具有重要活性的功能成分㊂通过实验研究了提取温度㊁超声功率㊁提取时间和液料比对提取南瓜多糖的影响㊂结果表明:在提取温度70ħ,超声功率80W,提取时间15min,液料比1ʒ20下进行南瓜多糖的提取,南瓜多糖的提取率为35.6mg/g㊂关键词:南瓜多糖;提取;工艺优化中图分类号:TQ281;TS201㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-021X(2021)09-0013-02StudyonOptimizationofExtractionTechnologyofPumpkinPolysaccharideJiangGaohua,ZhaoJiang,PengXinghua,YangWenping(CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering,YunnanVocationalInstituteofEnergyTechnology,Qujing㊀655001,China)Abstract:PumpkinpolysaccharidewasanimportantfunctionalcomponentinPumpkin.Inthispaper,theeffectsofextractiontemperature,ultrasonicpower,extractiontimeandratioofliquidtomaterialonextractionofPumpkinpolysaccharidewerestudied.TheresultsshowedthattheextractionrateofPumpkinpolysaccharidewas35.6mg/gatthetemperatureof70ħultrasonicpowerof80W,extractiontimeof15minandratioofliquidtomaterialof1ʒ20.Keywords:pumpkinpolysaccharide;extraction;processoptimization㊀㊀南瓜系葫芦科南瓜属植物果实㊂南瓜富含南瓜多糖㊁氨基酸㊁蛋白质㊁纤维素及维生素等多种营养成分,其中南瓜多糖具有抗氧化㊁降血糖㊁降血脂㊁抗肿瘤㊁增强免疫等功效[1-5]㊂对南瓜多糖的研究引起人们的高度关注㊂本文以曲靖本地产南瓜为原材料,采用热水浸提加以超声方式来提取南瓜多糖,研究了提取温度㊁超声功率㊁提取时间和液料比对南瓜多糖提取的影响,为南瓜多糖的开发利用提供理论依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀实验材料原料与试剂:菜市场购置本地南瓜;无水乙醇㊁丙酮㊁乙醚㊁双氧水㊁正丁醇㊁氯仿㊁浓硫酸㊁苯酚㊁葡萄糖标准品,均为分析纯.实验设备:鼓风干燥箱㊁100目筛子㊁离心机㊁TU-1901双光束紫外可见分光光度计㊁SK2510LHC数控超声波清洗器㊁分析天平㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀南瓜多糖提取新鲜南瓜洗净处理后,将其切成薄片,在60ħ鼓风干燥箱烘干㊂将烘干的南瓜片研磨成粉,过100目筛,制成南瓜粉㊂南瓜粉末按比例加水混合ң超声波浸提ң离心ң上清液浓缩ңSevage法除蛋白ң活性炭脱色ң醇沉㊁洗涤㊁干燥ң南瓜粗多糖㊂1.2.2㊀标准曲线建立主要采用硫酸-苯酚比色法进行测定多糖得率[6]㊂分别准确量取100mg/L的葡萄糖标准溶液0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mL放入10mL比色管,加蒸馏水至2.0mL,再加入5%苯酚溶液1.0mL,混合均匀后加入5.0mL浓硫酸,摇匀后置于沸水浴中12min,取出冷却时室温㊂在最大吸收波长490nm处测其吸光度,得到线性回归方程A=8.33C+0.500,R2=0.9942㊂结果表明具有良好的线性关系㊂1.2.3㊀单因素实验与参数优化称取2.0g南瓜粉4份,分别在研究提取温度㊁超声功率㊁提取时间和液料比等参数对多糖得率影响㊂根据实验结果,在其他条件相同的情况下,先后改变提取温度㊁超声功率㊁提取时间和液料比,比较各因素对南瓜多糖得率的影响㊂在单因素实验的基础上选取提取温度㊁超声功率㊁提取时间和液料比4个因素为考察因素,选择L9(34)正交表设计试验,优化南瓜多糖提取工艺㊂2㊀结果与分析2.1㊀单因素实验2.1.1㊀提取温度对南瓜多糖提取率的影响由图1可以看出,当提取温度升高到60ħ时,多糖得率明显增加;后面温度继续升高,多糖得率会下降㊂结果表明,随着提取温度升高,南瓜多糖提取率会逐渐增加㊂一般来说,温度升高会增加溶剂分子和溶质分子的运动,促进扩散作用,有利于提高提取率[7]㊂所以选择提取温度为60ħ㊂图1㊀提取温度的影响2.1.2㊀超声功率对南瓜多糖提取率的影响由图2可以看出,超声功率变大时,南瓜多糖得率出现先增加后降低的情况㊂结果表明,超声功率在80W的时候,南瓜多糖的提取率最大㊂主要原因可能是因为超声的空化作用和机械振动作用,导致南瓜细胞破坏越来越容易,才会出现南瓜㊃31㊃蒋高华,等:南瓜多糖提取工艺优化研究山㊀东㊀化㊀工多糖提取率增加㊂所以选择提取功率为80W㊂图2㊀超声功率的影响2.1.3㊀提取时间对南瓜多糖提取率的影响由图3可以看出,随着提取时间变化,南瓜多糖得率出现先增后降的情况㊂结果表明,提取时间在20min的时候,南瓜多糖的提取率最高㊂主要原因是从南瓜中提取多糖属于固液提取过程,只要有足够时间就能保证固相和液相充分接触,使得溶剂渗入到南瓜细胞中并有利于传质过程㊂所以选择提取时间为20min㊂图3㊀提取时间的影响2.1.4㊀液料比对南瓜多糖提取率的影响由图4可以看出,随着液料比的变化,南瓜多糖得率出现先升高后降低的情况㊂结果表明,液料比在1ʒ20的时候,南瓜多糖的提取率最高㊂主要原因是液料比可以使得固相和液相充分结合,从而提高南瓜多糖的提出率,液料比再增加不会对提出率有明显提升㊂所以选择液料比为1ʒ20㊂图4㊀液料比的影响2.2㊀正交试验设计根据2.1的单因素实验结果,选用L9(34)正交表,以提取温度㊁超声功率㊁提取时间和液料比为考察因素,因素水平见表1,实验结果见表2㊂表1㊀正交试验因素水平表水平因素A提取温度/ħB超声功率/WC提取时间/minD液料比/(g/mL)15070151ʒ1526080201ʒ2037090251ʒ25表2㊀正交试验结果试验编号因素ABCD多糖提取率/(mg/g)1111128.42122231.63133329.54212328.65223129.86231230.67313234.58321335.89332136.4K14.5665.2465.2154.875K24.5974.9864.4984.766K34.4344.8914.7894.881R0.1630.3550.7260.115㊀㊀从表2可以得知㊂极差大小顺序为:提取时间>超声功率>提取温度>液料比㊂极差越小说明该因素对南瓜多糖提取的影响越小,极差越大说明该因素对南瓜多糖提取的影响越大㊂由此可以得出各因素对南瓜多糖的影响程度由大到小顺序为:提取时间>超声功率>提取温度>液料比,最佳提取条件为:提取温度70ħ㊁超声功率80W㊁提取时间15min㊁液料比1ʒ20,即最佳组合为:A3B2C1D2,此时南瓜多糖的得率为35.6mg/g㊂3㊀结论在提取温度70ħ,超声功率80W,提取时间15min,液料比1ʒ20下进行南瓜多糖的提取,结果南瓜多糖的提取率为35.6mg/g㊂为南瓜多糖提取及应用提供理论依据㊂参考文献[1]中国农业百科全书编辑部.中国农业百科全书(蔬菜卷)[M].北京:农业出版社,1990:713.[2]罗双群,张桂红,陈海伟,等.南瓜功能特性研究进展[J].粮食与油脂,2012(4):47-49.[3]任永新.浅谈南瓜的保健功能及药理作用[J].食品工程,2007(2):10-12.[4]赵婧,袁驰,周春丽,等.南瓜多糖降血糖作用研究进展[J].食品研究与开发,2014,35(7):108-110.[5]毕新颖,王建南,姜玲玲,等.南瓜多糖的多重生理效用研究进展[J].生物学杂志,2014,31(1):78-81.[6]向东,赖凤英,梁平.植物性多糖的强化提取[J].食品与发酵工业,2004,30(5):81-84.[7]赵二劳,李满秀,梁兴红.超声提取南瓜多糖的研究[J].声学技术,2008,27(1):58-60.(本文文献格式:蒋高华,赵江,彭兴华,等.南瓜多糖提取工艺优化研究[J].山东化工,2021,50(9):13-14.)㊃41㊃SHANDONGCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年第50卷。
精品整理
南瓜多糖清洁生产提取工艺
南瓜多糖是一种非特异性免疫增强剂,具有丰富的活性功能,多项研究表明南瓜多糖对免疫系统有重要的调节作用,同时具有降血糖、降血脂、抗癌等作用,南瓜多糖作为长效、无毒、降血糖,调血脂药物或食疗剂,因此它在保健食品与医药上的广泛使用。
它的开发利用和研究越来越受到人们的关注,然而目前南瓜多糖的提取存在产品的纯度不高,有机溶剂的使用量比较大等多方面问题。
针对目前南瓜多糖提取工艺中存在的问题,通过正交试验设计进行提取操作单元优化,使用膜分离技术进行有效分离和纯化,从而进行南瓜多糖清洁。
通过南瓜多糖清洁生产工艺研究,先采用正交试验找到提取条件:温度40℃、浸提时间0.5h、料液比1∶3,此条件下多糖提取率达到95.6%。
提取液离心调节pH值后,依次经过微滤膜N100除杂,可使南瓜多糖透过率达97.3%、杂质截留率为21.6%;然后经纳滤膜DLC浓缩,浓缩后南瓜多糖截留率达94.5%,南瓜多糖的纯度为67.5%,其品质明显高于传统工艺提取的多糖。
整个新工艺过程,分离效率高、能耗低的特点充分体现的清洁生产的“节能、降耗、减污、增效”的宗旨,企业采用此清洁生产工艺可降低成本,减少污染,大大提高经济效益。
中图分类号:TS207.3;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(2004)02-0048-018水溶性南瓜多糖的提取工艺的研究向东1 赖凤英1 陈冠2(1.华南理工大学食品与生物工程学院,广州 510640)(2.华南理工大学材料学院,广州 510640)摘 要:用热水提取南瓜多糖,电子显微镜显示:热处理对致密的新鲜南瓜组织有疏松作用。
用正交法对提取工艺进行了优化,结果表明:在提取温度为80℃,提取时间为0.5小时,液固比为5时为最优的工艺条件。
关键词:南瓜多糖;提取;正交法南瓜,学名Cucurbita moschata Duch, 别名番瓜、饭菜瓜等,是葫芦科、南瓜属中叶片具有白斑、果柄五棱形的一年生蔓性草本植物。
研究表明,南瓜含有治病、防癌等多种功能性因子。
近年来,对南瓜功能性因子的研究及相应功能食品的开发越来越得到重视。
根据临床实践证实,南瓜中的南瓜多糖是预防糖尿病的活性成分,它直接参与了降血糖、调血脂等有关活动[1、2]。
从南瓜中提取的南瓜多糖,对大鼠、家兔、人等有非常显著的降血糖作用[3]。
本文用正交法对水溶性南瓜多糖的工艺进行了优化,以期为工业生产提供理论依据。
481 材料和方法1.1 材料和试剂南瓜从广州市场购得,挑选刚成熟的、无霉变、肉质较硬的南瓜。
试验所用3,5-二硝基水杨酸,葡萄糖,苯酚,硫酸等均为分析纯。
1.2 试验仪器UV 265FW 紫外可见分光光度计,LEICA DMLS-300型数码显微成像系统,电热恒温水浴锅 1.3 多糖含量分析方法多糖含量=总糖含量-还原糖含量;总糖:采用苯酚-硫酸法测定,以葡萄糖为标准样品;还原糖:采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定。
1.4 多糖提取方法准确称取100g 新鲜南瓜,加入一定量蒸馏水,在榨汁机中搅拌5min,置于烧杯,放入恒温水浴中提取多糖一定时间后,用四层纱布过滤,取滤液1ml,测量总糖、还原糖含量,计算多糖含量。
先做单因素试验,然后根据单因素试验结果进行正交试验。
收稿日期:2004-2-202 结果与讨论2.1 热作用对南瓜细胞的影响图2-1 新鲜南瓜细胞组织 (×200) Fig. 2-1 fresh pumpkin cell tissue(×200)图2-2 80℃热水浸提后南瓜细胞组织(×200) Fig.2-2 cell tissue with heat treatment at 80℃(×200)图2-3 80℃热水浸提后南瓜细胞组织 (×400) Fig. 2-3 cell tissue with heat treatment at 80℃(×400)采用水浸提法提取新鲜南瓜组织中的南瓜多糖,热水的效果要比冷水浸提的效果好,并且随着温度的提高提取率增大,这是由于在热作用下,南瓜的细胞组织由致密的结构形态变得松散,从而使细胞内的多糖更容易浸提出来。
热作用还使分子运动速度加快,加快了传质运动,使细胞内的多糖更容易浸出。
图2-1所示为未经热处理的新鲜南瓜组织细胞的电子显微镜照片,照片显示新鲜的南瓜细胞组织排列整齐、致密。
图2-2和图2-3分别为80℃热水浸提后放大200倍和放大400倍的电子显微镜照片,照片显示南瓜细胞组织排列已变得疏松。
图2-4 提取时间对多糖得率的影响Fig.2-4 Influence of extracting time on the yield of polysaccharides图2-5 温度对多糖提取得率的影响Fig.2-5 Influence of extracting temperature on the yield ofpolysaccharides图2-6 液固比对多糖提取得率的影响 Fig.2-6 Influence of the ratio of solid to liquor in the yield ofpolysaccharides 2.2 热水浸提单因素试验热浸提工艺涉及三个关键条件:热浸提时间、热浸提温度和液料比。
下面就这三个方面进行单因素的试验。
2.2.1 提取时间的影响准确称取100g南瓜肉,加入200ml蒸馏水,然后在60℃恒温水浴中按规定的时间进行提取,纱布过滤后取滤液,测量总糖、还原糖。
图2-4中给出不同提取时间下所对应的多糖得率。
由图2-4中可以看到,随着提取时间得增加,多糖得提取得率也随着增加,但是,达到1h以后,多糖提取率并无明显增加,这说明提取一小时后溶液中的多糖浓度差变小,扩散速度减慢,基本达到平衡状态。
2.2.2 提取温度的影响图2-5中可以看出,随着温度的升高,多糖的提取得率逐渐升高,这说明温度越高对南瓜细胞的破坏作用越大,有利于多糖的浸出。
但是,温度太高,特别是在90℃左右时,南瓜提取液的粘度变得十分大,这可能有两种原因:一是由于在高温下南瓜细胞开始处于“崩溃”、溶解的状态;另外可能是南瓜中含有的淀粉在90℃左右糊化,因此南瓜提取液变成粘稠的糊状。
这种高粘的液体对于固液分离是不利的,完全影响到水溶性的南瓜多糖提取的得率。
因此作为南瓜多糖的工业化生产,温度不能超过90℃,否则在多糖的分离时将面临相当大的困难,以至于生产无法正常进行。
2.2.3 液固比的影响图2-6中可以看出,随着固液比的增加,多糖的提取得率也逐渐增加,但是,当固液比 到4倍以后,多糖得率的增加缓慢。
2.3 正交试验结果与讨论影响水提法提取多糖提取得率的因素很多,如提取时间、温度、固液比等,在单因素实验的基础上,针对这些因素的影响规律,采用正交法确定水提法提取多糖的最适提取条件,因素水平表2-1。
表2-1 因素位极表A B C因素温度(℃)时间(h)液固比水平I 70(A1) 0.5(B1)3(C1)水平II 80(A2)1(B2)4(C2)水平III 90(A3)2(B3)5(C3)根据因素水平表分9组实验,多糖提取得率结果见表2-2。
49表2-2 水提法提取南瓜多糖提取正交结果试验号 A B C 误差多糖含量(%)1 A1 B1 C1 1 2.102 A1 B2 C2 2 2.333 A1 B3 C3 3 2.614 A2 B2 C3 1 3.925 A2 B3 C1 2 2.976 A2 B1 C2 3 3.717 A3 B3 C2 1 2.848 A3 B1 C3 2 3.649 A3 B2 C1 3 3.28K1 7.04 9.46 8.35 8.87 27.41 K2 10.60 9.54 8.88 8.94K3 9.77 8.41 10.179.60U 85.76 83.72 84.0483.56 P=83.45 Q 2.31 0.26 0.58 0.11表2-3 水提多糖提取率正交实验结果方差分析表方差来源平方和自由度均方F值临界值A 2.31 2 1.1521.28B 0.26 2 0.132.41F0.05(2,2)=19C 0.58 2 0.295.36F0.01(2,2)=99误差0.11 2 0.05从结果可知,影响多糖提取得率得因素按影响程度大小排列分别为A>C>B。
且由F值与临界值的比较知反应温度A对提取率的影响是显著的。
因此,由以上数据可知,水提南瓜多糖的最佳工艺是:A2 B2 C3,即提取温度为80℃,提取时间为2小时,液固比为5时为最优的工艺条件。
但由于B因素(时间因素)对提取率的影响并不明显,所以可以选取时间较短的工艺条件,缩短生产周期,则提取时间可以选择为0.5小时,最佳的工艺条件为A2 B1 C3。
3 结论水提法南瓜多糖成本低,工艺简单,能保证食品的安全性和提取物的天然活性,另外,水溶性南瓜多糖更易于人体的吸收。
本工艺对于生产南瓜多糖保健食品或食品添加剂具有重要的指导意义。
但需要提及的是,南瓜多糖在水提的过程中,温度较低时,提取效率低,温度较高时,提取效率较高,但温度若超过南瓜淀粉的糊化温度时,提取溶液则变得很粘稠,这就给南瓜多糖的分离造成了相当的困难,这也是南瓜多糖进行大规模生产的瓶颈之一。
参考文献1熊学敏,石扬,等.南瓜多糖降糖有效部位的提取分离及降糖作用的研究. 中成药, 2000, 22(8):563-565.2孔庆胜,蒋滢,等.南瓜多糖的组成及摩尔比测定. 中国现代应用药学杂志, 1999, 17(2):138-140.3吕兰薰.单味中草药降血糖作用的研究.陕西中医学院学报, 1992, 15(3):35.The Extraction Technology of Pumpkin PolysaccharideXiang Dong1, Lai Fengying1, Chen Guan2(1.Food and Biology Science Department in South China University of Technology,Guangzhou,510640)(2.Material College, South China University of Technology,Guangzhou,510640))Abstract: Pumpkin polysaccharide has been extracted by water. The electronic microscope shows that structure of fresh pumpkin cell tissue has been loosened by heat treatment. The technological parameter of the extraction was determined by orthogonal test and the results revealed that at80, 0.5 hour treatment, ration of solid to liquor at 4 are optimum technological condition℃s.Keywords: Pumpkin polysaccharide, extraction, orthogonal test50。