酸漿果多糖活性炭脫色工藝研究

徐丹鴻　馮曉陽(yáng)

摘要 酸漿是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的水果蔬菜。本文在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)，確定了酸漿果多糖活性炭脫色法的最優(yōu)工藝參數(shù)。結(jié)果表明，酸漿果多糖活性炭脫色法的最優(yōu)工藝條件為脫色溫度60 ℃、pH值4.0、加入1.5%的活性炭、脫色30 min，此時(shí)，多糖脫色率為87.26%，多糖保留率為84.03%。

關(guān)鍵詞 酸漿；多糖；活性炭；脫色工藝

中圖分類號(hào) TQ28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）15-0248-02

Abstract Physalis alkekengi L.var.franchetii（Mast.） Makino is a nutritious fruit vegetable.Based on the single factor test，this paper used ortho-gonal test to determine the optimal process parameters of the decolorization of the polysaccharide activated carbon.The results showed that the optimal process conditions for the Physalis alkekengi L. var. franchetii（Mast.）Makino polysaccharide decolorizing activated carbon method was bleaching temperature 60 ℃，pH value 4.0，1.5% activated carbon，decoloring 30 min.Under this condition，the polysaccharide decoloration rate was 87.26%，polysaccharide retention rate was 84.03%.

Key words Physalis alkekengi L. var. franchetii（Mast.）Makino；polysaccharide； activate carbon；decoloring process

酸漿，茄科酸漿屬，是營(yíng)養(yǎng)元素較為豐富的水果蔬菜，具有利咽化痰，治肝炎、咽喉腫痛、肺熱咳嗽等功效[1-2]。目前，我國(guó)對(duì)酸漿果多糖的提取已經(jīng)展開了研究，但從天然植物提取的多糖大多顏色較深，色素的存在對(duì)多糖結(jié)構(gòu)及生理活性和藥用價(jià)值造成一定的影響[3]。由于活性炭的比表面積大，且具有對(duì)雜質(zhì)吸附能力強(qiáng)，脫色成本低、效果好、且不影響提取物的生物活性的特點(diǎn)，在工業(yè)化生產(chǎn)得到了廣泛的應(yīng)用[4]。本文在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)，確定了酸漿果多糖活性炭脫色法的最優(yōu)工藝參數(shù)，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

試驗(yàn)材料為酸漿，購(gòu)買于哈爾濱地區(qū)。試驗(yàn)試劑包括葡萄糖、濃硫酸、苯酚等，均為分析純化學(xué)試劑。試驗(yàn)儀器：予華儀器有限公司；電子分析天平（ESJ-4）：沈陽(yáng)龍騰電子有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（TY10RE-2000A）：北京中儀友信有限公司；離心機(jī)（TD5A）：湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司；pHS-25酸度計(jì)：上海雷磁儀器廠，水浴振蕩器：金壇市迅生儀器廠。紫外分光光度計(jì)（T6新世紀(jì)）：北京普析通用儀器有限公司；循環(huán)水真空抽濾泵（SHZ-D）：鞏義市。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 酸漿果粗多糖液的制備。酸漿果洗凈，于60 ℃烘干，粉碎過篩（40目），備用。稱取5 g，按料液比1∶20，超聲功率180 W，超聲溫度80 ℃，超聲處理50 min，抽濾后得到澄清的酸漿果粗多糖提取液。

1.2.2 多糖保留率的測(cè)定。采用苯酚-硫酸法進(jìn)行多糖含量的測(cè)定[5]，其計(jì)算公式如下：

多糖保留率（%）=脫色后溶液多糖含量/脫色前溶液多糖含量×100

1.2.3 多糖脫色率的測(cè)定。用紫外分光光度計(jì)在200～600 nm對(duì)酸漿果多糖提取液進(jìn)行可見-紫外光譜全波長(zhǎng)掃描，確定酸漿果多糖提取液的最大吸收波長(zhǎng)[6-8]。

由圖1可知，經(jīng)紫外掃描，酸漿果萼多糖提取液的最大吸收波長(zhǎng)為291 nm。酸漿果萼多糖液色素在291 nm下測(cè)定吸光度，按下式計(jì)算脫色率。

脫色率（%）=■×100

1.2.4 單因素試驗(yàn)。分別取酸漿多糖溶液20.0 mL置于三角瓶中，設(shè)置4個(gè)單因素：①脫色溫度。向每個(gè)三角瓶中加入活性炭1.5%（m/v），設(shè)置脫色溫度為30、40、50、60、70 ℃，pH值7.0，恒溫振蕩脫色30 min，離心抽濾，取上清液，測(cè)定脫色率和多糖保留率。②活性炭用量。向每個(gè)三角瓶中加入活性炭0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，其他同脫色溫度試驗(yàn)。③脫色時(shí)間。每個(gè)三角瓶按1.5%比例加入活性炭，在30 ℃下，pH=7.0，分別恒溫振蕩脫色 10、20、30、40、50 min，其他同脫色溫度試驗(yàn)。④樣液pH值。每個(gè)三角瓶按1.5%的比例添加活性炭，調(diào)節(jié)溶液pH值分別為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，40 ℃恒溫振蕩脫色30 min，其他同脫色溫度試驗(yàn)。

1.2.5 正交試驗(yàn)。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取脫色溫度、脫色時(shí)間、pH值、活性炭用量4個(gè)單因素按L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)。因素水平見表1。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用加權(quán)評(píng)分法。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為將各項(xiàng)指標(biāo)除以該列的最大值再乘以100為該項(xiàng)得分。設(shè)定多糖脫色率（x）和多糖保留率（y）的權(quán)重系數(shù)均為0.5，對(duì)2項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和。通過公式z=（0.5x+0.5y）×100，得到綜合評(píng)分（z）。endprint

2 結(jié)果與分析

2.1 脫色溫度對(duì)酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖2可以看出，隨著脫色溫度的升高，多糖脫色率增大，以70 ℃時(shí)達(dá)到最大；多糖保留率隨著脫色溫度的升高呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，脫色溫度超過50 ℃時(shí)開始下降。因此，綜合考慮應(yīng)選取50 ℃作為最佳脫色溫度。

2.2 活性炭用量對(duì)酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖3可以看出，多糖脫色率隨著活性炭用量的增加顯著增加；但是多糖保留率隨著活性炭用量的增加顯著減少。因此，以活性炭添加量為1.5%時(shí)較好。

2.3 脫色時(shí)間對(duì)酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖4可以看出，隨著脫色時(shí)間增加，脫色率在增加；而多糖保留率呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，在脫色50 min時(shí)，多糖保留率減少近50%。因此，以脫色30 min左右較好。

2.4 pH值對(duì)酸漿果多糖脫色效果的影響

從圖5可以看出，隨著pH值增加，脫色率呈現(xiàn)先緩慢增加后下降的趨勢(shì)，在pH值超過5以后，脫色率開始下降，在堿性條件下，活性炭脫色能力減弱。而多糖保留率隨著pH值的變化先增大后減小，考慮在pH值較低的條件下，酸漿多糖的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及生物活性等可能會(huì)發(fā)生變化。因此，脫色pH值在5左右較好。

2.5 活性炭脫色工藝正交試驗(yàn)

從表2可以看出，組合A3B2C1D3即溫度60 ℃、脫色30 min、pH值4.0、加入1.5%的活性炭為最佳工藝條件。依據(jù)R值的順序，得出對(duì)活性炭脫色影響的順序依次為活性炭用量>脫色溫度>脫色時(shí)間>pH值。此時(shí)，多糖脫色率為87.26%，多糖保留率為84.03%。

3 討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳脫色條件為溫度60 ℃下、pH值4.0、加入1.5%的活性炭、脫色30 min，多糖脫色率為 87.26%，多糖保留率為84.03%。采用活性炭脫色法具有效果好、多糖損失率低、活性炭?jī)r(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但操作中發(fā)現(xiàn)，粉末活性炭不易徹底清除，如何更好地除去活性炭殘?jiān)€需進(jìn)一步研究，更好地完善此工藝[9-11]。

4 參考文獻(xiàn)

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