摘要:以絞股藍為材料,采用激溫的方法對不同的高溫溫度、低溫溫度、復水料液比及激溫處理時間進行單因素和L9(34)正交試驗。結果表明:激溫處理絞股藍多糖的最佳工藝參數為:復水料液比為1g:4mL,高溫80℃,低溫0℃,循環處理2次,每次處理時間均為15min,其粗多糖的最大得率為0.72%。
關鍵詞:激溫 絞股藍 多糖
0 引言
絞股藍是一種多年生藤草,常見于山野叢林間,在我國和日本均分布甚廣。作為中藥,絞股藍又稱七葉膽,有消炎解毒、止咳法痰之功效,對治療慢性氣管炎也有良好的效果。它的藤除可做藥外,葉子還可作利尿劑或強壯劑,具有良好的藥用和食用價值。由于絞股藍集滋補、醫療、保健于一體,在國際市場身價百倍。日本視為“福音草”,東南亞地區稱為“健美女神”,美國譽其為“超級維生素”,在國內被譽為“南方人參”。國家科委把絞股藍的開發列入“七·五”星火計劃之中,中國植物學界驚嘆“北有長白參,南有絞股藍”[1]。隨著人們保健意識的不斷增強,對絞股藍多糖的研究開發越來越重視,利用絞股藍生產保健食品是一條很好的途徑。本文就復水料液比、高溫溫度、低溫溫度及激溫處理時間等因素進行正交試驗對絞股藍多糖提取率進行初步探索。從而,得出激溫提取絞股藍多糖的最佳工藝條件,為開發絞股藍資源,探索絞股藍多糖的食用和藥用價值提供研究線索。
1 材料與方法
1.1 材料 絞股藍(干)。
1.2 主要儀器和設備 UV-754紫外可見分光光度計;數顯恒溫水浴鍋;美菱電冰箱;百靈LP1002型電子天平;粉碎機等。苯酚(AR)、濃硫酸(AR)、葡萄糖(GR)等。
1.3 方法
1.3.1 激溫處理。準確稱取2.00g已粉碎的絞股藍粉末于常溫下復水(復水料液比)20min,再放入已調好溫度(高溫)的恒溫數顯水浴鍋中處理一定時間,然后放入冰箱中(低溫)處理相同時間,如此循環兩次。然后做不同的激溫處理時間對絞股藍多糖提取率的影響。
1.3.2 提取。采用水浸提法。根據前人采用此法提取多糖的經驗并結合絞股藍的特性。選定提取料液比為1:200,提取溫度為85℃提取時間為1h,提取時每隔15min攪拌一次,然后再過濾得到清液。
1.3.3 絞股藍多糖的測定。采用苯酚-硫酸法[2]。將清液經稀釋后,經苯酚-硫酸顯色后在490nm波長下采用UV-754分光光度計測其吸光度(A490nm),由葡萄糖標準曲線得到的回歸方程為:
Y=135.131X-1.776 R2=0.998
式中Y——標準(溶液)葡萄糖含量(ug)。X——在490nm波長處測定溶液多糖的吸收值。
取過濾液加6%苯酚水溶液1.0mL再迅速加入濃硫酸5.0mL顯色定容至25mL在冷水中冷卻,在490nm波長處測其吸收值(以水代替作空白對照)。試驗重復三次,試驗結果以三次測定結果的平均值表示[3]。
絞股藍多糖得率/%=Y×100/W
式中:Y為提取液中多糖的質量(ug)。W為準確稱取的
絞股藍的質量(g)。
1.3.4 激溫處理的正交試驗設計。在單因素試驗的基礎上,對高溫溫度、低溫溫度、復水料液比、激溫處理時間采用L9(34)進行正交試驗(表1),通過方差分析和多重比較,選出激溫處理的最佳參數。
表1 正交試驗因素水平
2 結果與分析
2.1 高溫對絞股藍多糖得率的影響 在復水料液比1g∶4mL、低溫0℃、激溫處理時間10min循環處理兩次的條件下,采用五個不同高溫溫度(60℃、70℃、80℃、90℃、100℃)對絞股藍進行激溫高溫處理,試驗結果表明:
隨著處理高溫溫度的升高,絞股藍多糖得率逐漸增大,85℃時絞股藍多糖得率達到最高(0.67%)。由于激溫高溫處理后絞股藍細胞膜破裂,其破壞程度在小于85℃隨高溫溫度的升高而不斷加劇,這樣有利于絞股藍多糖溶出。85℃后得率有所下降可能是由于過高的高溫溫度對絞股藍多糖分子的過度破壞或者絞股藍其它物質的溶出阻礙了多糖的溶出。因此,選取85℃作為絞股藍多糖激溫處理正交試驗的溫度。
2.2 低溫對絞股藍多糖得率的影響[4] 復水料液比1g∶
4mL、高溫溫度85℃、激溫處理時間10min循環處理兩次的條件下,采用五個不同低溫溫度(-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃)對絞股藍進行激溫低溫處理,試驗結果表明:0℃是激溫低溫處理的最佳參數。低于或高于0℃,絞股藍多糖得率都有不同程度的下降,且其下降斜率相差不大。這是因為溫度為0℃時水結成冰,絞股藍細胞體積發生膨脹將絞股藍細胞膜脹裂,將有利于水溶性多糖的提取。
2.3 復水料液比對絞股藍多糖得率的影響 在0℃和85℃,激溫處理時間10min循環處理兩次的條件下,采用四個不同的復水料液比(1∶1、1∶2、1∶4、1∶6)對絞股藍進行激溫處理,試驗結果顯示:隨著加水量的增加絞股藍多糖得率不斷升高,呈現先快后慢趨勢,復水料液比為1∶4,得率達到最大值(0.57%)。復水是激溫處理的關鍵環節,復水使得絞股藍分子充分吸水膨脹,在進行激溫處理時絞股藍的細胞膜就更容易破裂。隨著加水量的增加復水效果更好,就越有利于水溶性多糖的提取。
2.4 激溫處理時間對絞股藍多糖得率的影響 在0℃和85℃,復水料液比為1∶4的條件下,采用五個不同的處理時間(5min、10min、15min、20min、25min)對絞股藍進行激溫處理,試驗結果顯示:隨著激溫處理時間的延長,絞股藍多糖得率逐漸增大。在15min時絞股藍多糖提取率達到最大值。這是由于激溫循環處理的時間越長,對絞股藍細胞膜的破壞越激烈,而經過一定處理時間后其破壞性趨于穩定。
2.5 激溫處理絞股藍多糖正交試驗 根據單因素試驗的結果,綜合各個因素相互作用對股藍多糖激溫處理的影響,采用L9(34)正交設計對激溫處理絞股藍多糖的工藝參數進行了優化。正交試驗的結果作極差分析、方差分析結果見表2和表3。
表2 絞股藍多糖得率的正交試驗結果及極差分析
從表2極差分析的結果看,激溫處理絞股藍多糖各因素的主次關系為:D(激溫處理時間)>A(高溫溫度)>C(復水料液比)>B(低溫溫度)。A、B、D因素均以第二水平為最佳,而C因素以第三水平為最佳。從R值再結合各因素K值,可得出較好的因素水平是A2B2C3D2,與正交試驗設計的工藝參數一致。綜合各方面的因素,選擇激溫處理的工藝參數:復水料液比為1g∶4mL、高溫高溫80℃、低溫溫度0℃、激溫處理時間為15min循環兩次,提取料液比為1∶200,提取溫度為85℃提取時間為1h時絞股藍多糖得率可達0.72%。
表3 多糖得率方差分析
表3方差分析的結果:以絞股藍多糖得率為指標時,各因素均無顯著性影響(P>0.05)。
3 結論
激溫處理提取絞股藍多糖得率的4個因素均不存在顯著性差異(P>0.05)。激溫提取絞股藍多糖的最優工藝參數為:復水料液比為1g∶4mL、高溫溫度80℃、低溫溫度0℃、激溫處理時間為15min,(水浸提取料液比為1:200,水浸提取溫度為85℃提取時間為1h)絞股藍多糖得率可達0.72%。
參考文獻:
[1]劉敏華.藥用動植物種養加工技術·絞股藍[M].北京:中國中醫藥出版社,2000.
[2]鄭寶東.福建余甘可溶性多糖研究[J].中國食品學報,2003,3(1).
[3]婁振嶺,馬麗萍.絞股藍多糖生物學作用的研究[J].河南:河南腫瘤學雜志,1996,9(3).
[4]任茜.絞股藍多糖成分的初步分析[J].陜西:西北藥學雜志,1989,4(3).