微波法提取大枣多糖的工艺研究

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摘要：以河南新郑大枣（Zizyphus jujuba）为原料， 以去离子水为提取剂， 通过单因素试验和正交试验对微波法提取大枣多糖的最佳工艺条件进行了优化。结果表明，微波法提取大枣多糖的最佳工艺条件为：提取时间10 min、水料质量比20∶1、 溶液pH 6.0、提取次数2次，在此条件下，大枣多糖提取率可达4.27%。微波法提取大枣多糖与传统水提取法的对比结果表明微波法提取大枣多糖有效可行。

关键词：大枣（Zizyphus jujuba）多糖；微波法提取；提取工艺优化

中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）19-4751-03

大枣（Zizyphus jujuba）又名中华红枣，是鼠李科枣属植物枣树的成熟果实。大枣富含糖类、纤维素、维生素、氨基酸、蛋白质、矿物质等营养成分，特别是含有多糖等活性成分[1，2]。多糖具有提高机体的免疫功能和抗肿瘤、 抗病毒、 抗感染、 抗溃疡、抗氧化等多种生物功能[3-7]。因此，本试验对河南新郑大枣多糖的提取工艺进行了研究，对开发新郑大枣功能食品及促进大枣产业的可持续发展具有一定的参考意义。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用大枣购于河南省新郑市，选用质地优良的干品粉碎。

试剂：98%浓硫酸、磷酸二氢钠（安阳市万广化玻有限责任公司），6%苯酚、柠檬酸、氯仿（天津市北方化玻购销中心）、无水乙醇、正丁醇、丙酮、乙醚（天津市大茂化学试剂厂），以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器

FW-400A型倾斜式高速万能粉碎机、DZKW-4型电子恒温水浴锅、202型电热恒温干燥箱，北京中兴伟业仪器有限公司；FAZ104型电子天平，上海恒平科学仪器有限公司；TG16G型离心机，湖南凯达科学仪器公司；VIS-7220型可见分光光度计，北京瑞丽分析仪器公司。

1.3 方法

1.3.1 大枣干粉的制备 将大枣去核后于60 ℃条件下烘干至恒重，经粉碎后过40目筛，获得大枣干粉。

1.3.2 微波法提取大枣多糖 准确称取大枣干粉20.0 g，加入一定量的去离子水浸泡1 h后进行微波提取，提取次数2次。所得的产品冷却至室温，离心，取上层清液浓缩至1/3，加4倍无水乙醇低温静置4 h，离心，真空干燥24 h。干燥后Sevage法脱蛋白，离心，取上层清液浓缩，无水乙醇二次沉淀，静置，离心，依次用丙酮、乙醚洗涤，沉淀真空烘干，最后得到大枣多糖。

1.3.3 大枣多糖提取率的测定 ①标准曲线的绘制。准确称取葡萄糖标准品0.250 g于容量瓶中，用去离子水定容至250 mL。得1 mg/mL的葡萄糖标准品溶液，分别吸取葡萄糖标准品溶液0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75 mL于25 mL容量瓶中，从1到7依次编号，分别加去离子水定容至2.50 mL；再分别加入6%的苯酚溶液4 mL、浓硫酸17.5 mL，摇匀后放置10 min，25 ℃恒温水浴15 min后再定容。其空白参比液为去离子水2.5 mL、6%苯酚溶液4 mL、浓硫酸17.5 mL。将其冷却至室温后，在490 nm波长处测定各溶液的吸光度（A），并得葡萄糖浓度（mg/mL）对吸光度的回归方程：y=0.077x-0.042 1（R2=0.996 7）。②大枣多糖提取率的测定。根据标准方程计算大枣多糖的浓度及相应的提取率。

大枣多糖提取率=m2/m1×100%。式中，m1为原枣粉质量（g）；m2为粗多糖质量（g）。

1.4 微波法提取大枣多糖工艺的优化

采用单因素试验考察水料质量比、溶液pH、提取时间及提取次数4个因素对大枣多糖提取率的影响，并在此基础上进行正交试验。正交试验因素与水平见表1。

1.5 传统水提取法提取大枣多糖的正交试验

准确称取大枣干粉20.0 g置于150 mL三角瓶中，加入适量去离子水，选取一定的提取条件提取2次。考察不同的水料质量比（20∶1、25∶1、30∶1）、提取温度（85、90、95 ℃）、提取时间（2、3、4 h）对大枣多糖提取率的影响。

2 结果与分析

2.1 微波法提取大枣多糖的单因素试验结果

2.1.1 水料质量比对大枣多糖提取率的影响 准确称取大枣干粉5份，按照水料质量比5∶1、10∶1、15∶1、20∶1、25∶1分别加入去离子水，pH为6.0。提取时间8 min，提取次数2次，其结果见表2。从表2可以看出，大枣多糖提取率随着水料质量比的逐渐增加而不断增加，说明适当增加水料质量比有利于大枣多糖的提取。但是当水料质量比大于15∶1时，大枣多糖的提取率趋于稳定，增量很少，且加水过多会延长大枣多糖的浓缩时间，不利于提高效率和节约成本，所以水料质量比以15∶1为宜。

2.1.2 溶液pH对大枣多糖提取率的影响 准确称取大枣干粉5份，按照水料质量比15∶1分别加入去离子水，并依次调节溶液的pH为4.8、5.4、6.0、6.6、7.2，提取时间8 min，提取次数2次，其结果见表3。从表3可以看出，大枣多糖的提取率随着pH增大而逐渐增加。试验结果表明，微波法提取大枣多糖的最佳pH范围为6.0～7.2，在此范围内，多糖提取率高达3.60%。

2.1.3 提取时间对大枣多糖提取率的影响 准确称取大枣干粉5份，按照水料质量比15∶1分别加入去离子水，pH为6.0，微波时间分别为2、4、6、8、10 min，提取次数2次，其结果见表4。从表4可以看出，大枣多糖的提取率随着微波处理时间的延长呈先增加后降低的趋势。当微波时间为8 min时，大枣多糖的提取率达到最大，为3.98%，之后出现下降的趋势。这可能是因为随着微波处理时间的过度延长，致使大枣多糖降解为单糖，使多糖的得率降低所致。表明微波法提取大枣多糖的时间以6～8 min为宜。

2.1.4 提取次数对大枣多糖提取率的影响 准确称取大枣干粉5份，按照水料质量比15∶1分别加入去离子水，pH为6.0，提取时间8 min，分别提取1、2、3、4次。其结果见表5。从表5可以看出，大枣多糖的提取率在提取2次时达到最高，为3.91%，之后再增加提取次数，大枣多糖提取率反而下降。因此，大枣多糖的提取次数以2次为宜。

2.2 微波法提取大枣多糖的正交试验结果

由表6可见，在考察的3个因素中，微波时间对大枣多糖提取率的影响最大。微波法提取大枣多糖的最佳组合为A3B3C3，即水料质量比20∶1、溶液pH 7.2、提取时间10 min。从正交试验9个组合的大枣多糖提取率结果来看，提取率最高的组合为A3B1C3，即水料质量比20∶1、溶液pH 6.0、微波时间10 min。在此条件下大枣多糖的提取率高达4.27%。

此后对最佳提取条件（A3B3C3）进行了3次验证试验，结果显示该条件下获得的大枣多糖提取率与正交试验中的最高处理组合（A3B1C3）基本持平。综合考虑，选用水料质量比20∶1、溶液pH 6.0、提取时间10 min为大枣多糖的最佳提取工艺条件。

2.3 传统水提取法正交试验结果

由表7可见，传统水提取法中影响大枣多糖提取率的因素排序为提取温度>提取时间>水料质量比。试验结果表明，传统水提取法中大枣多糖最佳提取条件为提取温度95 ℃、浸提时间3 h、水料质量比20∶1，在此条件下，大枣多糖提取率可达2.73%。

3 小结与讨论

通过单因素试验和正交试验，确定了微波法提取河南新郑大枣多糖的最佳工艺条件，即水料质量比20∶1、溶液pH 6.0、提取时间10 min，提取次数为2次。在此条件下大枣多糖的提取率高达4.27%。

通过正交试验确定了传统水提取法提取大枣多糖的最适条件，即水料质量比20∶1，浸提时间3 h，浸提温度为95 ℃，提取次数为2次，在此条件下大枣多糖的提取率为2.73%。

对两种大枣多糖的提取方法进行了比较。结果表明，微波法提取大枣多糖所需时间短，多糖的得率大大提高。

参考文献：

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