海带多糖的提取工艺研究.pdfVIP

长江大学学报( 自科版)2 0 0 5 年 5 月 第2 卷 第5 期 农学卷 第2 5 卷 第2 期 J o u r n a l o f Ya n g t z e Un i v e r s i t y ( Na t S c i E d i t )Ma y 2 0 0 5 V o 1 2 N o 5 A g r i S c i V， V o 1 2 5 N o 2 海 带多糖 的提取 工艺研 究 高梦祥 ， 叶 森( 长 江 大 学生 命 科 学 学 院， 湖 北荆 州4 3 4 0 2 5 ) 摘要 选用市售海带为原料， 采用热水浴提取法研究了提取温度、 提取时间、 提取液 p H 以及料液比对多糖 提取量的影响。通过正交试验得出海带多糖提取工艺在料液比 1 g：4 0 mL的条件下的最佳参数为： 提取 温度 9 O ， 提取 时间 4 5 h ( 提取 2次) ， 提取液 p H 8 0 。在 最佳参数组合 下， 多糖提取量 为 5 4 2 mg g 。 关键词 海带多糖； 提取工艺； 正交试验 中图分类号3 S 9 8 6 2 ； T S 2 5 4 5 8 文献标识码 A 文章编号3 1 6 7 3 1 4 0 9 ( 2 0 0 5 ) 0 5 0 0 7 3 0 3 海带( L a mi n a r i aj a p o n i c a Ar e s c h ) 富含的多糖类物质的结构迥异 、 性 质不 同， 具有 复杂的 、 多方面的 生物活性 ， 在医药、 化工和食品行业应用前景广阔_ 】 。海带中分离 的多糖具有抗癌 、 防癌 、 增强免疫 等功 能 ， 且有预防高血压 、 动脉硬化和有助于减肥等特殊功效。海带多糖为褐藻糖胶 ， 是 一系列组成相似的杂 多糖混合物_ 3 “ 】 。开发海带多糖 ， 对海洋生物制药有重大 意义。本试 验针对海带 多糖 的提取工艺进行探 讨 ， 以便为进一步研究海带中各类 多糖的结构与生物活性的关 系及开发第三代保健食品提供基础 。 本试验采用热水提取法 。基本用 的是水 ， 其它试剂添加得很少， 与 目前 的工艺 比较实现起来更容易， 成本更低廉 ， 有利于大批量生产 。 l 材料与方法 1 1 试 验材 料 海带 ( 市购) ； 浓盐酸 、 无水 乙醇 、 浓硫酸 、 氢氧化钠 、 葡聚糖 、 苯酚 、 丙酮 ( 以上均为分析纯) 。 1 2 试验器材 P HS 一3 C型精密 p H计 、 7 2 2 S型分光光度计 ： 上海精密科 学仪器有限公司生产 ； HH一2型恒温水浴 锅 ： 金坛市 富华电器有 限公司生产 ； 球形冷凝管 ； TDI 一5型离心机： 上海安亭科学仪器厂生产 。 1 3 提取工艺 将市购海带洗净 ， 风干， 剪碎待用 。称取少许 ( 3 5 g左右) 剪碎后 的海带 ， 加人适量 ( 1 4 0 mI ) 调配好 p H 的溶液 ， 水浴提取后离心分离 ， 滤渣再重复水浴提取一次 ， 并离心分离 ， 得到两次离心后的上清液。浓 缩( 原体积的 1 4 ) 后缓缓加入无水乙醇至溶液浓缩后的体积 的 3倍 ， 得到 多糖沉淀 。经离心分离后用丙 酮洗涤数次 ， 再 以蒸馏水溶解沉淀 ， 得到粗多糖溶液 。 1 4多糖含 量 的测 定 将得到的粗多糖溶液做适 当稀释 ， 再按制作标准 曲线的步骤测得光密度 引。在标准 曲线上查 出葡聚 糖 的浓度 ， 再乘 以粗多糖溶液的体积 ， 除以原料的质量， 即为提取量。 2 结果与分析 2 1 不同用量的乙醇对海带多糖沉淀的影响 由于多糖不溶于乙醇 ， 所以在提取液中加人乙醇 ， 多糖沉淀析 出， 具体操作是 ： 将提取液过滤离心后 ， 取两次上清液浓缩至 1 4 体积 ， 分别加入不同体积的无水 乙醇 ， 静置沉淀 ， 以 3 0 0 0 r mi n离心 1 0 mi n ， 所 收稿日期 2 0 0 5 一 。 3 1 4 第一作者简介 高梦祥( 1 9 7 1 一 ) 。 男 。 陕西武功县人， 工学博士， 长江大学生命科学学院讲师 维普资讯 长江大学学报( 自科版) 2 0 0 5 年 5月 2 3 提取温度对 多糖提取量的影响 在提取时间每次 3 h ， 提取 2次 ， 溶液 p H 7 0 ， 固液 比 1 g：2 0 mI 条件下 ， 提取温度对海带多糖 提取量 的影 响 规律如图 2 所示 。由图 2可知 ， 在 1 0 0以下时 ， 海带 多 糖 的提取量随温度 的升高 而升高 ， 当温度接近 1 0 0时 ， 增势略有减少 ； 在温度低于 9 O时 ， 随着温度 的升高提取 量迅速增大 ； 9 0 o C以后 ， 随着温度 的升高增长趋 于平缓 。 超过 1 0 0 o C， 多糖易产生降解 ， 故温度 以控制在 1 0 0 o C以 下为 宜 。 2 4 提取 时 间对 多糖 提 取量 的 影 响 在提取 温度 8 0 ， 溶液 p H 为 7 0 ， 料液 比 1 g： 2 0 mI 条件下， 提取时间对海 带多糖提取量 的影 响规律如 图 3所示。由图 3可知 ： 提取时 间越长 ， 提取量越高 ， 当提取 时间增加到 4 h以后 ， 提取量上 升趋 于平缓 。这 是因为在 4 h时原料海带 中的多糖几乎全部溶出， 再延 长提取时间 ， 提取量几乎没有变化 ， 考虑到节约 能源 ， 提取 时间应控制 在 4 h左右。 2 5 料 液 比对 多糖 提取 量 的 影 晌 5 6 7 8 9 1 o p H 图 1 p H 对提取量 的影 响 F i g u r e 1 E ff e c t o f D H O n e x t r a c t io n c o n t e n t 在提取温度 8 0， 提取时间每次 3 h ， 提取 2次， 溶液 p H 7 0条件下 ， 料液 比对海带多糖提取量的影 响规律如图 4所示。由图 4可知 ： 随着加水量 的增大 ， 提取量几乎是直线上升 ， 这是 因为加水量越大则提 取出来的多糖越容易溶解 ， 损失就越少 。考虑水浴锅 的限制及试验操作方便 ， 故在正交试验中料液比设定 为 】g； 4 0 mI 。 2 6 海带多糖提取工艺最佳参数组合的确定 在综合前面所做单因素试 验的基础上 ， 考虑试验条件 ， 料液 比设定为 1 g； 4 0 mI ， 选择提取温度、 提 取时间 、 溶液 p H作为影响因素 ， 指标仍 为多糖提取量 ， 做正交试验 ， 其 因素水平设置见表 2 。 维普资讯 农学卷 第 2 5卷 第 2期 高梦祥等 ： 海带多糖的提取工艺研究 3 0 2 5 奄2 0 l 5 蛔 盛l 0 0 2 3 4 5 6 7 提取n t f 3 h 图 3 提取 时间对提取量 的影响 F i g u r e 3 E ff e c t o f e x t r a c t i n g t ime O I 3 ex t r a ct ion c on t en t 表 2因素和水 平 Ta ble 2 Th e e xp er iment al f ac t or s a nd lev e 选用 I ( 3 ) 正交表进行试验方案设计 ， 试验结果 与方差分析见表 3 、 表 4 。 提取温度对多糖提取量 的影响最显著 ， 提取 时间 次之 ， p H影响最 小 ( 见表 3 ) 。综合试验 结果得 出 ： 影 响海带多糖提取量的因素主次顺序为提取温度提取 时间p H。最佳参数组合 为提取温度 9 O ， 提取时 间 4 5 h ， p H 8 0 。这种最佳组合恰好 与实际试验 中 的 5号试验 的水平组合相同。在此最佳参数组合条件 下 ， 海带多糖 的提取量为 5 4 2 mg g 。 3 小结 l 2 l ： l 9 l ： 2 6 l ： 3 3 1 ： 4 0 料液 比 ( g ml ) 图 4 料液 比对提取 量的影响 Fi gu r e 4 Eff ec t o f t he r at io o f mat er i al s t o s ol u t i o nonex t r a c t i on con t en t 表 3 ( 3 ) 正交试验方案设计及计算 Tab l e 3 Th e l ay o ut a n d r es u l t s of o r t h o g o n a l t e s t L 9 ( 3 ) 表 4 方差分析表 Tab le 4 Var i a nc e a n al y sis t e s t r esu l t s 海 带 多糖 的提 取工 艺 试 验 的最 佳 参 数 为温 度 F 。 - 。 l 一。 。 ； F 。 。 5 一 。 9 O， 提取时间 4 5 h ， p H 8 0 。在此最佳参数组合条 件下， 海带多糖的提取量为 5 4 2 mg g 。 参考文献 1 黄宗国 中国海洋生物种类与分 布 M 北京 ： 海洋出版社 ， 9 9 4 9 7 l O 5 2 谢宗墉 海洋水产 品营养 与保健 M 青岛 ： 青岛海洋大学 出版社 ， 1 9 9 1 1 3 3 6 3 V s fl e r R I Me t h o d s i n c a r b o h y d r a t e c h d r s t r y( V o l u me V g e n e r a l p C d y s a c a fi d e s ) ,N e w Y o r k a n d l ,o n d o n： A m d e mi c p r L- s ， 9 6 ,5 2 3 2 5 1 4 N i s h E s 岖a r c o n s t i t u e n t s o f f u o 。 s e _ n t a i n i n g p o ly