超聲波法提取發菜多糖工藝研究

李卓+梁奇+趙秀紅

摘要：研究超聲波法提取發菜多糖的工藝。通過單因素試驗研究料液比、提取溫度、提取時間和超聲波功率對提取工藝的影響，采用正交試驗L9（34）優化超聲波提取工藝。確定最佳提取條件為：以水為提取溶劑，料液比1∶50，超聲波功率100 W，溫度60 ℃，超聲時間20 min，連續提取2次。此條件下發菜粗多糖的提取率為7.369%，證明超聲波方法可以快速、大量提取發菜多糖。

關鍵詞：超聲波提取；發菜多糖；工藝；單因素試驗；正交試驗

中圖分類號：TS245 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）03-0054-03

發菜，學名發狀念珠藻，是一種陸生絲狀藍細菌，因其色黑而細長、似人的頭發而得名。發菜口味鮮美并具有極高的營養價值，含有豐富的蛋白質以及人體所必需的八種氨基酸和各種維生素；同時，其也是一味極好的藥材，具有平肝潛陽、清腸止痢的功效。超聲波作為一種新型的提取技術在天然物質的提取中已得到廣泛應用，本文利用超聲波法進行發菜多糖提取工藝的研究。

1 材料與方法

1.1 試劑及儀器

發菜（產于可可西里）；葡萄糖（AP），無水乙醇，濃硫酸（AP），6%苯酚溶液；超聲波清洗機，可見—紫外分光光度計UV2000，高速冷凍離心機AVANTI J-E。

1.2 單因素試驗

選取提取時間、料液比、超聲波功率和提取溫度4個因素，研究它們對發菜多糖提取率的影響。

1.2.1 提取時間的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品4份，分別加入30 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，分別提取20，30，40，50 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.2 料液比的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入20，30，40，50，60 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，超聲波提取30 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.3 超聲波功率的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入40 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，在超聲波功率分別為50%，60%，70%，80%，90%條件下提取30 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.4 提取溫度的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入40 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，在40，50，60，70，80，90 ℃下分別超聲波提取30 min，濾出殘渣，提取2次，移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.3 正交試驗

1.3.1 正交設計 采用單因素試驗的4個因素：提取溫度（A），提取時間（B），料液比（C），超聲功率（D）。每個因素設3個水平，依據L9（34）正交表（見表1）進行試驗。

1.3.2 樣品液的制備 分別取發菜樣品9份，每份精確稱取1 g置于具塞瓶中，按正交試驗設計方案，進行超聲波提取，過濾；將濾液移置于100 mL容量瓶中，加蒸餾水至刻度，搖勻，精確量取2 mL加入無水乙醇10 mL；離心，取沉淀加水溶解，移置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，作為備用樣品液。

1.3.3 對照樣品溶液的制備 精確稱取在105 ℃干燥至恒重的無水葡萄糖60 mg，置于100 mL容量瓶中加水溶解，并稀釋至刻度，搖勻，即得對照品溶液（每100 mL中含無水葡萄糖0.6 mg）。

1.3.4 標準曲線的繪制 精確量取對照品液1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL分別置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻；精確吸取上述各溶液2 mL置具塞試管中，分別加入6%苯酚溶液1 mL混勻，再迅速加入硫酸7 mL，搖勻，于40 ℃水浴中保溫30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精確吸取蒸餾水2.0 mL作為空白對照；在490 nm波長處測定吸光度，以濃度c（μg/mL）與吸光度作線性回歸，回歸方程為：c=0.229×A+0.094，R2=0.983。標準曲線如圖1所示。

1.3.5 樣品含量測定 精確吸取樣品溶液2.0 mL，加入6%苯酚溶液1 mL混勻，再迅速加入硫酸7 mL搖勻，于40 ℃水浴中保溫30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精確吸取蒸餾水2.0 mL作為空白對照；從標準曲線上讀出樣品溶液中發菜多糖含量，按干燥品計算。

2 結果與分析

2.1 提取時間對發菜多糖提取率的影響

2.2 料液比對發菜多糖提取率的影響

2.3 超聲波功率對發菜多糖提取率的影響

2.4 提取溫度對發菜多糖提取率的影響

2.5 超聲波提取發菜多糖的工藝優化

3 結論

通過正交試驗優化得到的超聲波法提取發菜多糖的最佳工藝條件為：提取溫度60 ℃、提取時間20 min、料液比1∶50、功率100 W，提取2次，發菜粗多糖提取率為7.369%。此工藝可以快速、大量提取發菜多糖，有利于發菜的深加工。

摘要：研究超聲波法提取發菜多糖的工藝。通過單因素試驗研究料液比、提取溫度、提取時間和超聲波功率對提取工藝的影響，采用正交試驗L9（34）優化超聲波提取工藝。確定最佳提取條件為：以水為提取溶劑，料液比1∶50，超聲波功率100 W，溫度60 ℃，超聲時間20 min，連續提取2次。此條件下發菜粗多糖的提取率為7.369%，證明超聲波方法可以快速、大量提取發菜多糖。

關鍵詞：超聲波提取；發菜多糖；工藝；單因素試驗；正交試驗

中圖分類號：TS245 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）03-0054-03

發菜，學名發狀念珠藻，是一種陸生絲狀藍細菌，因其色黑而細長、似人的頭發而得名。發菜口味鮮美并具有極高的營養價值，含有豐富的蛋白質以及人體所必需的八種氨基酸和各種維生素；同時，其也是一味極好的藥材，具有平肝潛陽、清腸止痢的功效。超聲波作為一種新型的提取技術在天然物質的提取中已得到廣泛應用，本文利用超聲波法進行發菜多糖提取工藝的研究。

1 材料與方法

1.1 試劑及儀器

發菜（產于可可西里）；葡萄糖（AP），無水乙醇，濃硫酸（AP），6%苯酚溶液；超聲波清洗機，可見—紫外分光光度計UV2000，高速冷凍離心機AVANTI J-E。

1.2 單因素試驗

選取提取時間、料液比、超聲波功率和提取溫度4個因素，研究它們對發菜多糖提取率的影響。

1.2.1 提取時間的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品4份，分別加入30 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，分別提取20，30，40，50 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.2 料液比的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入20，30，40，50，60 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，超聲波提取30 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.3 超聲波功率的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入40 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，在超聲波功率分別為50%，60%，70%，80%，90%條件下提取30 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.4 提取溫度的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入40 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，在40，50，60，70，80，90 ℃下分別超聲波提取30 min，濾出殘渣，提取2次，移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.3 正交試驗

1.3.1 正交設計 采用單因素試驗的4個因素：提取溫度（A），提取時間（B），料液比（C），超聲功率（D）。每個因素設3個水平，依據L9（34）正交表（見表1）進行試驗。

1.3.2 樣品液的制備 分別取發菜樣品9份，每份精確稱取1 g置于具塞瓶中，按正交試驗設計方案，進行超聲波提取，過濾；將濾液移置于100 mL容量瓶中，加蒸餾水至刻度，搖勻，精確量取2 mL加入無水乙醇10 mL；離心，取沉淀加水溶解，移置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，作為備用樣品液。

1.3.3 對照樣品溶液的制備 精確稱取在105 ℃干燥至恒重的無水葡萄糖60 mg，置于100 mL容量瓶中加水溶解，并稀釋至刻度，搖勻，即得對照品溶液（每100 mL中含無水葡萄糖0.6 mg）。

1.3.4 標準曲線的繪制 精確量取對照品液1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL分別置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻；精確吸取上述各溶液2 mL置具塞試管中，分別加入6%苯酚溶液1 mL混勻，再迅速加入硫酸7 mL，搖勻，于40 ℃水浴中保溫30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精確吸取蒸餾水2.0 mL作為空白對照；在490 nm波長處測定吸光度，以濃度c（μg/mL）與吸光度作線性回歸，回歸方程為：c=0.229×A+0.094，R2=0.983。標準曲線如圖1所示。

1.3.5 樣品含量測定 精確吸取樣品溶液2.0 mL，加入6%苯酚溶液1 mL混勻，再迅速加入硫酸7 mL搖勻，于40 ℃水浴中保溫30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精確吸取蒸餾水2.0 mL作為空白對照；從標準曲線上讀出樣品溶液中發菜多糖含量，按干燥品計算。

2 結果與分析

2.1 提取時間對發菜多糖提取率的影響

2.2 料液比對發菜多糖提取率的影響

2.3 超聲波功率對發菜多糖提取率的影響

2.4 提取溫度對發菜多糖提取率的影響

2.5 超聲波提取發菜多糖的工藝優化

3 結論

通過正交試驗優化得到的超聲波法提取發菜多糖的最佳工藝條件為：提取溫度60 ℃、提取時間20 min、料液比1∶50、功率100 W，提取2次，發菜粗多糖提取率為7.369%。此工藝可以快速、大量提取發菜多糖，有利于發菜的深加工。

摘要：研究超聲波法提取發菜多糖的工藝。通過單因素試驗研究料液比、提取溫度、提取時間和超聲波功率對提取工藝的影響，采用正交試驗L9（34）優化超聲波提取工藝。確定最佳提取條件為：以水為提取溶劑，料液比1∶50，超聲波功率100 W，溫度60 ℃，超聲時間20 min，連續提取2次。此條件下發菜粗多糖的提取率為7.369%，證明超聲波方法可以快速、大量提取發菜多糖。

關鍵詞：超聲波提取；發菜多糖；工藝；單因素試驗；正交試驗

中圖分類號：TS245 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）03-0054-03

發菜，學名發狀念珠藻，是一種陸生絲狀藍細菌，因其色黑而細長、似人的頭發而得名。發菜口味鮮美并具有極高的營養價值，含有豐富的蛋白質以及人體所必需的八種氨基酸和各種維生素；同時，其也是一味極好的藥材，具有平肝潛陽、清腸止痢的功效。超聲波作為一種新型的提取技術在天然物質的提取中已得到廣泛應用，本文利用超聲波法進行發菜多糖提取工藝的研究。

1 材料與方法

1.1 試劑及儀器

發菜（產于可可西里）；葡萄糖（AP），無水乙醇，濃硫酸（AP），6%苯酚溶液；超聲波清洗機，可見—紫外分光光度計UV2000，高速冷凍離心機AVANTI J-E。

1.2 單因素試驗

選取提取時間、料液比、超聲波功率和提取溫度4個因素，研究它們對發菜多糖提取率的影響。

1.2.1 提取時間的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品4份，分別加入30 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，分別提取20，30，40，50 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.2 料液比的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入20，30，40，50，60 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，超聲波提取30 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.3 超聲波功率的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入40 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，在超聲波功率分別為50%，60%，70%，80%，90%條件下提取30 min，濾出殘渣，提取2次，將提取液移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.2.4 提取溫度的影響 準確稱量1.00 g發菜樣品5份，分別加入40 mL蒸餾水，置于超聲波清洗儀中，在40，50，60，70，80，90 ℃下分別超聲波提取30 min，濾出殘渣，提取2次，移置到100 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL加入無水乙醇10 mL，在5 000 r/min條件下離心20 min，取沉淀加水溶解于50 mL容量瓶中，加水定容；取2 mL于比色管中，加入1 mL 6%苯酚溶液和7 mL濃硫酸，40 ℃熱水浴30 min后在冰水浴中放置5 min，測其吸光度。

1.3 正交試驗

1.3.1 正交設計 采用單因素試驗的4個因素：提取溫度（A），提取時間（B），料液比（C），超聲功率（D）。每個因素設3個水平，依據L9（34）正交表（見表1）進行試驗。

1.3.2 樣品液的制備 分別取發菜樣品9份，每份精確稱取1 g置于具塞瓶中，按正交試驗設計方案，進行超聲波提取，過濾；將濾液移置于100 mL容量瓶中，加蒸餾水至刻度，搖勻，精確量取2 mL加入無水乙醇10 mL；離心，取沉淀加水溶解，移置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，作為備用樣品液。

1.3.3 對照樣品溶液的制備 精確稱取在105 ℃干燥至恒重的無水葡萄糖60 mg，置于100 mL容量瓶中加水溶解，并稀釋至刻度，搖勻，即得對照品溶液（每100 mL中含無水葡萄糖0.6 mg）。

1.3.4 標準曲線的繪制 精確量取對照品液1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL分別置于50 mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻；精確吸取上述各溶液2 mL置具塞試管中，分別加入6%苯酚溶液1 mL混勻，再迅速加入硫酸7 mL，搖勻，于40 ℃水浴中保溫30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精確吸取蒸餾水2.0 mL作為空白對照；在490 nm波長處測定吸光度，以濃度c（μg/mL）與吸光度作線性回歸，回歸方程為：c=0.229×A+0.094，R2=0.983。標準曲線如圖1所示。

1.3.5 樣品含量測定 精確吸取樣品溶液2.0 mL，加入6%苯酚溶液1 mL混勻，再迅速加入硫酸7 mL搖勻，于40 ℃水浴中保溫30 min后置冰水浴中5 min，取出；另精確吸取蒸餾水2.0 mL作為空白對照；從標準曲線上讀出樣品溶液中發菜多糖含量，按干燥品計算。

2 結果與分析

2.1 提取時間對發菜多糖提取率的影響

2.2 料液比對發菜多糖提取率的影響

2.3 超聲波功率對發菜多糖提取率的影響

2.4 提取溫度對發菜多糖提取率的影響

2.5 超聲波提取發菜多糖的工藝優化

3 結論

通過正交試驗優化得到的超聲波法提取發菜多糖的最佳工藝條件為：提取溫度60 ℃、提取時間20 min、料液比1∶50、功率100 W，提取2次，發菜粗多糖提取率為7.369%。此工藝可以快速、大量提取發菜多糖，有利于發菜的深加工。