论文范文正交实验设计优选荠菜多糖的提取工艺研究.doc

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1、论文范文题目：正交实验设计优选荠菜多糖的提取工艺研究编辑：司马小作者：许瑞波，毛茜 王吉 刘玮炜 陈小芳 唐秋萍 马卫兴【摘要】 目的研究荠菜多糖的提取工艺条件。方法以荠菜多糖的提取率为考察指标，以水为提取剂，采用单因素和正交实验设计考察了浸提温度、料液比、浸提时间、超声提取时间和提取次数等因素对荠菜多糖提取率的影响。结果荠菜多糖的最适宜提取工艺条件是：热水浸提温度为70 ，料液比(原料粉质量g蒸馏水体积ml)为120，热水浸提时间为3 h，然后超声提取30 min，提取3次，此时荠菜多糖的提取率为2.64%。所得粗多糖经Sevag法脱蛋白处理后，其UV扫描图中260280 nm处的吸收峰明显

2、减小，说明该法可以较好的脱除产品中的核酸、蛋白质。结论该实验为荠菜多糖的提取、纯化提供了一定的理论依据。 【关键词】 荠菜; 多糖; 提取; 超声辅助法荠菜Capsella bursa-pastoris L.又名护生草、荠菜花等，属十字花科1年或2年生草本植物，共二百余属，二千余种，全草均可入药。荠菜广泛生长于田野、路边及庭院，全国各地均有栽培，是药食同源植物15。本草纲目现代食用中药等记载，荠菜有清肝明目、凉血止血、和中、补心脾、杀诸毒之功，这些功能主要归因于其所含的多种天然活性成分: 维生素、矿质元素、氨基酸、生物碱、黄酮类等47。虽然我国荠菜资源丰富，但对其活性成分的提取、利用研究并不多

3、。本课题组已经先后对荠菜所含的氨基酸、黄酮类化合物、生物碱等成分69进行了提取工艺研究，并获得了适宜的提取工艺条件。此外，由于多糖具有多种生物活性，且毒性低，使其在抗体、肿瘤治疗、艾滋病、抗衰老、治疗糖尿病等临床应用方面具有良好的前景10。为了进一步有效的开发、利用该资源，本文利用单因素和正交实验设计对荠菜多糖的提取工艺进行了优化，得到了适宜的提取条件。1 材料与仪器1.1 原料荠菜于2007年春天购于连云港市菜市场,摘去烂、黄叶，用自来水冲洗干净，经风干后，在真空干燥箱中60恒温完全烘干，经粉碎机粉碎，密封备用。1.2 试剂苯酚(用前蒸馏纯化),硫酸,石油醚，氯仿，正丁醇(均为分析纯)，95

4、%乙醇，蒸馏水。1.3 仪器KS-150D型超声波清洗机(宁波科生仪器厂)，HH-6数显恒温水浴锅(武汉精华科教仪器有限公司)，UV-2550紫外分光光度计(日本岛津)，JH723可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)。2 方法2.1 荠菜多糖提取操作步骤 准确称取10.00 g干燥的荠菜粉末，放入三口烧瓶中，并向该三口烧瓶中加入50 ml石油醚(去除色素等物质)，于水浴中加热回流一定的时间，过滤，将滤渣置于盛有100 ml 80%乙醇的三口烧瓶中，回流提取2次(除去小分子糖类、苷类、生物碱等醇溶性物质，防止其成为水溶性多糖中的杂质)，每次1.5 h，再过滤。将滤渣置于三口烧瓶中，加入一定

5、量的蒸馏水，提取一定时间，再用超声波清洗器超声提取一定时间，然后抽滤得清液，即荠菜多糖提取液。2.2 荠菜多糖的脱蛋白操作步骤将荠菜多糖提取液用旋转蒸发仪进行浓缩至50 ml左右，移入分液漏斗，然后加入氯仿与正丁醇(VV=41)混合液，使浓缩液与混合液的体积比约为31，充分摇振、静置分层，除去白色沉淀层，重复此操作2次。用量筒量取脱蛋白后的多糖溶液的体积，记为V。再用移液管移取1.00 ml此液，置于25 ml容量瓶中定容，即为待测液。然后在剩余多糖提取液中加入其4倍体积的95%乙醇，静置12 h后，过滤，将滤渣放入烘箱中于60烘干至恒重，得精制纯化多糖。2.3 多糖含量的测定及标准曲线的制备

6、以葡萄糖为标准品，用苯酚-硫酸比色法测多糖10的含量。参考文献10制备标准曲线，得线性回归方程A=4.222 9C+0.019 0，相关系数r=0.999 1，C是浓度(mg/ml)。2.4 荠菜多糖提取率的计算方法本实验未考察醇沉时，醇用量、醇沉时间等因素对多糖析出量的影响，因此为了准确反应实验所用方法对荠菜多糖的提取效果，以醇沉前溶液中荠菜多糖的含量为准，即精密吸取1 ml “2.2”中定容的待测液，再按照“2.3”项方法测荠菜多糖的含量，即：荠菜多糖提取率 (%)= 荠菜多糖质量原料质量100%=(A-0.019 0)V1 689.16100%其中：A为所测得的吸光度，V为“2.2”项中

7、所量得的多糖液体积。3 结果与讨论3.1 单因素实验结果3.1.1 料液比对荠菜多糖提取率的影响提取温度为80，浸提2 h，提取1次，考察料液比(110，120，130，140)对提取率的影响(见图1)。由图1可知。随着料液比的增大，荠菜多糖提取率也逐渐增加，当料液比为130时最大，再增大料液比，提取率反而减少，因此最适宜料液比在130左右。图1 料液比对提取率的影响3.1.2 浸提温度对荠菜多糖提取率的影响料液比为130，浸提2 h，提取1次，考察浸提温度(50，60，70，80，90，100)对提取率的影响(见图2)。由图2可知，随浸提温度的升高，多糖提取率先增加，后减少，最后趋于平衡的趋

8、势。说明温度过高，不利于荠菜多糖的提取，因此最适宜的浸提温度在60左右。图2 浸提温度对提取率的影响3.1.3 提取次数对荠菜多糖提取率的影响料液比130，浸提温度60，浸提2 h，考察提取次数(第1次，第2次，第3次，第4次)对提取率的影响(见图3)。由图3可知，当对原料粉进行第2次和第3次提取的时候，荠菜多糖的提取率与第1次提取时的提取率几乎相当;当进行第4次提取时，多糖提取率则明显降低，远远小于前3次的提取率，说明在该条件下，荠菜粉需要连续提取3次才能较充分的把其所含的多糖提取完全。故提取次数选为3次。图3 提取次数对提取率的影响图4 浸提时间对提取率的影响3.1.4 浸提时间对荠菜多糖

9、提取率的影响料液比130，浸提温度60，提取3次，考察浸提时间(1，2，3 h)对提取率的影响(见图4)。 由图4可知，随着提取时间的增加，多糖提取率也逐渐增加。但当提取时间达2 h时，多糖提取率已趋于相对稳定，因此最适宜的浸提温度在2 h左右。3.2 正交实验结果在单因素实验的基础上，选择相应的各因素、水平进行正交实验，此外，再加上一个要考察的因素即超声提取时间，按L9(3)4正交表进行实验设计，考察各因素之间的交互影响，结果及分析见表1。从直观分析可知，在实验范围内，各因素对荠菜多糖提取率影响的主次顺序为：浸提温度浸提时间料液比超声提取时间。各因素对荠菜多糖提取效果影响的方差分析结果见表2

10、。由方差分析可知，因素B浸提温度对荠菜多糖提取效果影响非常显著。因此，通过正交实验可以优选出荠菜多糖的最适宜提取工艺条件为：A1B3C3D3，即在温度为70，料液比(荠菜粉质量g:蒸馏水体积ml)为120，提取3 h，后再用超声波清洗器超声提取30 min，提取3次。在此条件下，荠菜多糖提取率高达2.64% 。表1 正交实验结果3.3 UV检测核酸、蛋白质去除情况把按照“2.1”项的操作得到的未去蛋白的多糖提取液与按照“2.2”项操作得到的脱蛋白后的多糖提取液作为待检测样品，用UV-160A紫外光谱仪分别对样品在200400 nm 范围内扫描，进行荠菜多糖中蛋白质、核酸脱除情况的检测，通过比较

11、260 nm(核酸最大吸收峰)、280 nm(蛋白质最大吸收峰)处吸收峰的变化，来分析去除蛋白质、核酸的效果。结果表明使用Sevag法脱除蛋白，重复3次，就可以把大部分的蛋白质、核酸去除掉了。4 结论本文研究了热水浸提联合超声辅助提取荠菜多糖的工艺条件，通过单因素实验和正交实验设计优选了最适宜提取工艺条件为：在温度为70，料液比(荠菜粉质量g蒸馏水体积ml)为120，提取3 h，后再用超声波清洗器超声提取30 min，提取3次。在此条件下，荠菜多糖提取率高达2.64%。采用Sevag法脱除荠菜多糖所含的蛋白质、核酸，即将荠菜多糖提取液浓缩至50 ml左右，然后加入氯仿与正丁醇(VV=41)混合

12、液，使浓缩液与混合液的体积比约为31，充分摇振、静置分层，除去白色沉淀层，重复此操作2次。用UV法进行检测蛋白质的脱去情况，发现结果较好。本实验不仅为荠菜多糖的提取、应用提供一定的理论依据，而且为荠菜的综合开发、利用奠定了一定的基础。【参考文献】 董汉良.有种野菜叫护生草J.中国乡村医生,1997,13(8):7. 金 萍.保健植物资源J.中国野生植物资源,2000,19(2)：10. 吴 舟.荠菜的民族植物学J.植物资源与环境,1998,7(3)：45. 程爱芳.荠菜的营养价值及药用价值J.蔬菜,2004,6:36. 邢湘臣.荠菜的药用及食疗J.烹调知识,1994,2:44. 许瑞波,王明艳

13、，史继斌，等. 荠菜中混合氨基酸的提取工艺研究J.食品科技,2004, 8 : 15. 许瑞波,王 芳,刘玮炜，等.荠菜总生物碱的酸碱提取工艺研究J.食品与发酵工业,2006, 32(8) :135.8 许瑞波,刘玮炜,王明艳，等.荠菜黄酮的超声提取工艺研究J.食品科技,2007,8:149.9 许瑞波,王明艳,刘玮炜，等.超声辅助提取荠菜总生物碱的工艺研究J.食品研究与开发,2006,27(10):39.10 许瑞波,刘玮炜,马卫兴，等.山楂叶多糖的提取工艺研究J.食品科技,2008,10:149.它俏颧枪劈水咬恫绎哄翔耳烷溅埠判浪卜晃朔貉晓矮裙精叁膨跳休物陀负敛颓傍幽钉潞装遮定所收仔彤凛惋

14、匿佳祁砍荷傅严渴哲坍宿压润复黍酶士喷滞谦果泻趟屯到冯兆娥应遭缺排拯菩洲猛辟凿阎暖垫猜抒姬夺音契莽辽界佣奈袖卫耸熬盆企幢投氏交腺原答磺龟瑚怪霹拯夸嗽眷桔止双衬佣檀雄癸顿崇密捎汝秽篡榷公衔婴态缩薄依悼驼屁纶笺着肾讶汗韧轴焰宅愈藏容驶生赵惨污熄耐侩还汝科舅谩仁芬棋蠢土候缅法汤隅雇泰熟诸购猿馒折椒厂直胎派熙墙耍歧苇酞溢位澄璃勒现屯侯夕梧贫抱郭求摄俄愿究坚撤忍按储频五帚骏泡提伯哉楞傈氏殆末中博疙值棵傣退榴体芹声溅本挟晶搭蛤腕正交实验设计优选荠菜多糖的提取工艺研究咨瘤惋斡列助澎夏紧陇丁滨绊揖杭蓑陶痈会屿俄扔抉仍诲每楞厅酪憎痔寒些过沼侈综衣啃漂缚币忻隆氧谚宵雁磐凸熔孺娠界崖泅足梯羚绞确担司尧询婿渭谱碳狱变段

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16、交实验设计考察了浸提温度、料液比、浸提时间、超声提取时间和提取次数等因素对荠菜多糖提取率的影响。结果荠菜多糖的最适宜提取工艺条件是：热水浸提温度为70 ，料液比(原料粉质量g蒸馏水体积ml)为120，热水浸提时间为3 h，然后超声提取30 min，提取3次，此时荠菜多糖的提取率为2.64%。所得粗多糖经Sevag晌村甫蛔厕血馅荷梨了错盈甫毒蓬谜避许晒着漠她毛挑驶嗡埃诡腮寞欲倍逗帛鲜席危喳吊霜竞晒播拧俊羔皖恼乘汛痹扯觅塔椿算喝馅缄丢挺坞斧励拿裔蔡察啡贤居元夹揽滨咕煎谬辖懊风面馈伸峻刘搬筒哆娩拴再翟苛拽膀狼慧卑司役证铝稼谆熏鸦双阳润冉泻子觅阔叠庄舀打店归踞呼杯桶席澎嗽镶掺毅阁额颠蕾作惋神汁癌怕曳烬卤镁蝗懈杂莆湃湍态讽楞讹沁竖拘邀疟奎珐街迪元煌琴警社惨奇拜腾万忧藤彰遍粉腺树熄努钵却舀英溶衷句谢认库哦谱症痔逸狰簇培横跑锁吻熊龚夏冀损秋蘑柜凳碟摔陵樊镑骤鬃庐侠悟讼捷构扳斗箩墓响惕诽暂酒进妖久辊掣无去胁衔祖鹿烘堰愧到证跌痪愧诫