海帶中褐藻糖膠的超聲提取工藝的優(yōu)化

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1、海帶中褐藻糖膠的超聲提取工藝的優(yōu)化：賁永光，鐘紅茂，吳曉燕【摘要】目的研究以水為溶劑超聲波強(qiáng)化提取海帶褐藻糖膠的工藝。方法采用正交設(shè)計(jì),以超聲提取時(shí)間、超聲功率、固液比和提取溫度為考察因素,優(yōu)選了超聲波提取海帶中褐藻糖膠的最佳工藝。結(jié)果各因素對(duì)提取率的影響大小依次為:超聲提取時(shí)間>固液比>提取溫度>超聲功率，優(yōu)選的最佳提取工藝為:超聲作用時(shí)間30min，固液比1∶30，提取溫度40℃，超聲功率320g等金屬離子。褐藻糖膠溶于水，不溶于乙醇、丙酮、三氯甲烷等有機(jī)溶劑。據(jù)報(bào)道[1]，從不同海洋生物中提取得到的褐藻糖

2、膠酸堿性不同：從裙帶菜中提取得到的褐藻糖膠水溶液的pH值為8.50，呈弱堿性;而由海帶中提取得到的褐藻糖膠水溶液的pH值為6.46，為弱酸性?！　〗陙?lái)研究不斷表明，海帶中的褐藻糖膠具有廣泛的生理活性[2-3]，如抗病毒、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、抗輻射、抗凝血、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、降血脂等。很多學(xué)者對(duì)海帶多糖的提取方法進(jìn)行了研究探討，傳統(tǒng)方法主要為酸提取法、堿提取法、酶提取法等[4]，均存在一定的缺陷。如酸提取法可造成多糖水解;堿提取法造成多糖生物活性降低;酶提取法耗時(shí)較長(zhǎng)，且工業(yè)生產(chǎn)需要使用的酶量大、成本高;熱水提取醇沉的方法較簡(jiǎn)便

3、，但是耗時(shí)耗能。可見(jiàn)傳統(tǒng)的提取工藝能耗大、時(shí)間長(zhǎng)，且易破壞海帶中的有效成分，故距實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用還有很大距離。超聲提取作為一種新型的提取工藝，具有節(jié)能、省時(shí)、高效的特點(diǎn)[5-7]，故本試驗(yàn)將其應(yīng)用于海帶中褐藻糖膠的提取，旨在確定超聲提取海帶中褐藻糖膠的最佳工藝條件，為其工業(yè)化應(yīng)用提供參考依據(jù)?！　?儀器與試劑　　1.1儀器　　HH-6恒溫水浴鍋(江蘇金壇市宏華儀器廠);RE-52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鞏義市英峪予華儀器廠);予華牌循環(huán)水真空泵(河南省鞏義市英峪予華儀器廠);UV1101紫外-可見(jiàn)分光光度儀(上海天美科學(xué)儀器有限公司);AY

4、120電子分析天平(日本島津公司);KH-400KDB型高功率數(shù)控超聲清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司，頻率40kHz，功率400inariajaponicaAresch，曬干后粉碎至40目備用。葡萄糖對(duì)照品(分析純，純度≥99%,廣州汕頭市西隴化工廠)。實(shí)驗(yàn)用試劑均為分析純?！　?方法　　2.1葡萄糖對(duì)照品溶液的制備　　精密稱取葡萄糖對(duì)照品50.0mg，置100mL容量瓶中，加入蒸餾水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得(每1mL中含葡萄糖0.500mg)。　　2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備　　分別精密吸取上述葡萄糖對(duì)照品溶液1.0、20、3

5、.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0、12.0mL至50mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。分別精密吸取2.0mL于試管中，于冰水浴條件下緩慢加入5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))苯酚溶液1.0mL，搖勻，迅速加入濃硫酸溶液5.0mL，振搖5min，沸水浴15min，然后置冷水浴中冷卻20min。取1.0mL蒸餾水，加等量苯酚和濃硫酸,同法操作,作為空白溶液,在490nm處測(cè)量其吸光度值。以葡萄糖的質(zhì)量濃度(ρ)為橫坐標(biāo),溶液的吸光度值(A)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。經(jīng)回歸分析，得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：A=26.894ρ+0.0302，r=0

6、.9997葡萄糖的質(zhì)量濃度在0.0025～0.0300mg·mL-1范圍內(nèi)與吸收值線性關(guān)系良好?！　“聪铝泄接?jì)算褐藻糖膠的提取量：EY=x1(mg)x0(g)式中：EY為海帶中褐藻糖膠的提取量(mg·g-1)，x0為提取前海帶粉末的質(zhì)量(g)，x1為提取物中褐藻糖膠的質(zhì)量(mg)?！　?.5單因素試驗(yàn)　　2.5.1超聲提取溫度的影響　　稱取含海帶粉末50g、固液比為1∶20的樣品溶液，分別在30、40、50、60℃的水浴，以320in，其他步驟同“2.3”。隨著溫度的升高，褐藻糖膠的提取量迅速增大，當(dāng)溫度升高到50℃時(shí)，提取

7、量的增大速度減慢，直至趨于平衡。故褐藻糖膠的提取應(yīng)控制在一定的溫度范圍內(nèi)?！　?.5.2超聲功率的影響稱取含海帶粉末5.0g、固液比為1∶20的樣品溶液，于40℃的水浴中，以200、240、280、320、360、400in，其他步驟同“2.3”。在超聲功率為200~320in，其他步驟同“2.3”。在提取時(shí)間為30min時(shí)，提取量達(dá)到最大值32mg·g-1。此后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，提取量反而減小?！　?.5.4固液比的影響稱取含海帶粉末5.0g、固液比分別為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40的樣品

8、溶液，在40℃的水浴中，以320in，其他步驟同“2.3”。在固液比為1∶20~1∶30的范圍內(nèi)，提取量迅速增大，曲線的斜率明顯增大。但在1∶30~1∶40的范圍內(nèi)，褐藻糖膠提取量的增大趨于平緩。　　2.6正交試驗(yàn)　　以超聲提取時(shí)間、超聲功率、固液比和超聲提取溫