超聲輔助提取酸棗多糖的工藝研究

張嚴磊　薛妍　劉妍如　宋中興　唐志書　王梅

【摘 要】 目的：以酸棗果肉為原料，研究超聲輔助法對酸棗果肉多糖提取得率的影響。方法：在單因素試驗基礎上采用正交實驗法研究溫度、料液比、超聲功率對酸棗多糖得率的影響，進一步優化超聲提取的工藝。結果：酸棗多糖的最佳提取工藝為：提取溫度80℃，料液比為1∶25，超聲功率80W，超聲時間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達18.81 %，產品為淡黃色粉末。結論：與傳統的水熱提取法相比，超聲輔助提取酸棗多糖時間短、收率高。

【關鍵詞】 超聲輔助；提??；酸棗果肉；酸棗多糖

【中圖分類號】R284.2 【文獻標志碼】 A 【文章編號】1007-8517（2015）13-0006-02

酸棗Ziyphus spinesu （Bunge）Hu.為屬李科的棗屬植物，主產于我國北方，在中南各省市也有分布。成熟酸棗的果仁（酸棗仁）是我國傳統名貴中藥材，含有黃酮、皂苷、生物堿等多種活性成分，具有鎮靜催眠的功效[1]。目前，酸棗的利用主要以酸棗仁藥用為主，酸棗果肉則大多被當作廢棄物丟棄，而據文獻報道，酸棗的果肉中也富含多種活性成分，具有較高的營養價值[2]。

植物多糖是近年來中藥研究的熱點領域，生物活性也不斷被挖掘[3]。酸棗果肉多糖很早就被證明具有增強體液免疫和細胞免疫的功能[4]，另有報道酸棗果肉多糖具有抗氧化的作用，可提高小鼠血中SOD和CAT水平，可降低血中MDA水平[5]，酸棗果肉多糖對小鼠CCl4急性肝損傷具有明顯的治療作用[6]，因此研究酸棗多糖的高效提取具有重要意義。

與傳統的水提法相比，超聲輔助提取法具有提取時間短、收率高等特點，在多糖提取中被廣泛使用，是提取領域的新方法與新趨勢之一[7-8]。本文利用超聲輔助水熱法提取酸棗果肉中的酸棗多糖，并通過單因素和正交實驗優化提取工藝，為酸棗資源的綜合開發和利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

1.1.1 儀器 KQ-250DA超聲波清洗儀（上海昆山超聲儀表廠）； SHB-III循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）。

1.1.2 材料 新鮮酸棗采自陜西省澄城縣，去核，果肉干燥后粉碎過篩備用；所用試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

1.2.1 提取工藝 取酸棗果肉適量，烘干，粉碎過篩，稱取酸棗果肉粉5g，加石油醚脫脂，95%乙醇脫色素，加入相應比例的純凈水（一定的溫度和超聲頻率）提取30min，抽濾，濾液濃縮至原液的五分之一，加入4倍體積無水乙醇，4℃靜置過夜，抽濾，濾渣醇洗，干燥稱重。酸棗多糖得率（%）=樣品中酸棗多糖質量（g）/樣品質量（g）×100%。

1.2.2 單因素試驗 ①時間對酸棗多糖得率的影響：各份酸棗粉分別超聲輔助提取10、20、30、40、50、60min，料液比1∶25，溫度50℃，超聲頻率50W。②料液比對酸棗多糖得率的影響：各份酸棗粉分別按料液比1∶10、1∶15， 1∶20、1∶25、1∶30加入純凈水，溫度50℃，超聲頻率50W。③溫度對酸棗多糖收率的影響：各份酸棗粉溫度分別為50、60、70、80、90℃，料液比1∶25，超聲頻率50W。④超聲頻率對酸棗多糖得率的影響：各份酸棗粉分別為超聲頻率40、50、60、70、80、100W，料液比1∶25，溫度50℃。在此基礎上設計正交試驗，考查溫度、料液比、超聲功率、超聲時間對酸棗多糖得率的影響，確定超聲輔助提取酸棗多糖的最佳工藝。

1.2.2 正交實驗設計 根據單因素試驗結果設計正交實驗，正交實驗因素及水平見表1。

2 結果與分析

2.1 超聲時間對酸棗多糖得率的影響 由圖1可知，在料液比1∶25，溫度50℃，超聲頻率50W的條件下，酸棗多糖的得率隨著時間的延長一直增加，時間30min以前隨時間增加明顯，當時間超過30min 后，得率隨著時間的延長依然增加，但是增加不再明顯。因此選擇30min為試驗時間。

2.2 料液比對酸棗多糖得率的影響 由圖2可知，在溫度為50℃，超聲頻率為50W的條件下，料液比對酸棗多糖的得率影響較大，隨著料液比的增大，酸棗多糖的得率呈上升趨勢。當料液比大于1∶25時，得率達到最大值，此后隨著料液比的增大，多糖收率不再顯著增加。因此選擇1∶25為試驗的料液比。

2.3 溫度對酸棗多糖得率的影響 由圖3可知，在料液比為1∶25，超聲頻率為50W的條件下，當溫度低于60℃時，酸棗多糖的得率隨溫度升高變化不大，溫度超過60℃時酸棗多糖的得率隨著溫度的升高增加溫度很快，當溫度達到70℃時得率達到最大值，此后隨著溫度升高得率不再顯著增加。因此選擇70℃為試驗溫度。

2.4 超聲頻率對酸棗多糖得率的影響 由圖4可知，在料液比為1∶25，溫度50℃的條件下，酸棗多糖的得率隨著超聲頻率的增加而增加，當超聲頻率達到70W時得率達到最大值。此后，隨著超聲頻率的增大，得率不再顯著增加。因此選擇超聲頻率70W為試驗頻率。

2.5 正交實驗 單因素實驗的基礎上，以提取溫度、料液比、超聲功率為因素設計正交實驗，實驗結果如下（見表2）。

正交實驗結果顯示，各條件影響酸棗多糖得率的主次順序為B>D>C>A，最佳條件為A3B2C3D3，即溫度80℃，料液比為1∶25，超聲頻率80W的條件下提取40min，酸棗多糖的提取得率最高，可達17.92 %。

2.7 正交實驗最佳條件驗證 按最佳條件A3B2C3D3進行酸棗多糖超聲輔助提取的重復驗證實驗，結果顯示，最佳條件下酸棗多糖的提取得率可達18.81%；對比試驗則表明超聲輔助提取法的提取效率高于傳統的水熱提取法（表3）。

3 討論

研究結果顯示，酸棗多糖的最佳提取工藝為：提取溫度80℃，料液比為1∶25，超聲功率80W，超聲時間40min。在該條件下酸棗多糖的提取率可達18.81 %。與傳統的水熱提取法相比，超聲輔助提取法能在大大縮短提取時間的同時提高提取效率，是酸棗多糖提取的一條高效途徑。

參考文獻

[1] 黃小娟，姜建國，林福蘭，等.酸棗仁多糖的提取及其鎮靜催眠作用的研究[J].現代食品科技，2006，22（2）：37-39.

[2] 吳樹勛，李蘭芳，王洪占，等.酸棗的營養成分及營養實驗研究[J].河北醫藥，1990，12（1）：31-31.

[3] 馬紅櫻，張德，胡春香，等.植物活性多糖的研究進展[J].西北師范大學學報：自然科學版，2004，40（3）：112-117.

[4] 郎杏彩.酸棗仁、肉多糖增強小鼠免疫功能和抗放射性損傷的實驗研究[J].中國中藥雜志，1991，16（6）：366.

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[6] 張惠芳，周瑜珍，陳嘉璐，等.酸棗多糖對小鼠CCl4急性肝損傷的作用[J].現代食品科技，2014，30（9）：33-37.

[7] 趙鵬，歐莉，張麗華，等.超聲輔助提取葛根多糖工藝研究[J].醫藥導報，2009，28（10）：1338-1339.

[8] Cai-ping Zhu，Xi-chuan Zhi，Lin-qiang Li，et al.Response surface optimization of ultrasound-assisted polysaccharides extraction from pomegranate peel [J].Food Chemistry，2015，177：139-146.

（收稿日期：2015.03.23）