粉葛多糖制备工艺研究.docx

    粉葛多糖制备工艺研究    何美军+陈沫+王华+穆森+郭坤元+黄东海+张宇摘要：以粉葛为原料，采用单因子及正交试验的方法，研究制备粉葛多糖的主要工艺条件（复合酶的量，pH值，温度，时间）结果表明，粉葛多糖制的工艺条件为：复合酶的量为016%，温度30℃，时间100min，pH值为60，这4个因素对于粉葛多糖作用的大小依次为：复合酶量>温度>时间>pH值水解溶液中粉葛多糖含量为894mg/100ml关键词：粉葛；多糖；复合酶：TS244：A：1004-3020（2017）06-0038-03StudyonthePreparationofKudzuPolysaccharideHeMeijunChenMoWangHuaMuSenGuoKunyuanHuangDonghaiZhangYu（InstituteoftraditionalChinesemedicine，HubeiAcademyofAgriculturalSciencesEnshi445000）Abstract：Takingkudzuasrawmaterial，usingthemethodofsinglefactorandorthogonaltest，themainprocessconditionsofpreparationofkudzupolysaccharide（enzymeamount，pHvalue，temperature，time）.Theresultsshowthattheprocessconditionsofkudzupolysaccharideswereasfollows：compositeenzymeamountwas0.16%，temperature30，time100min，pHvalueis6，thesizeofthe4factorsfortheeffectofPuerariapolysaccharidewere：compositeenzymedosage>temperature>time>pH.Thecontentofpolysaccharideinhydrolyzedsolutionwas894mg/100ml.Keywords：PuerariathomsoniiBenth；polysaccharide；compositeenzyme粉葛是豆科植物葛的变种甘葛藤（PuerariathomsoniiBenth）的干燥根[1]，是药食同源植物，因其含有较高含量的葛根淀粉及葛根黄酮类化合物[2-6]，如今已经广泛的用作粮食、蔬菜、功能食品等原料[7-8]。

粉葛的综合加工研究较多[9-10]，如粉葛淀粉、葛根素、葛根总黄酮等的提取而粉葛多糖的提取分离研究报道较少本研究的粉葛多糖是由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子结构复杂且庞大的糖类物质，局部分子结构上连结有少数黄酮母环结构，从分子结构来看，在粉葛的化学成分中，粉葛多糖为一大类功能化合物质，有较好的应有前景，本研究旨在提高粉葛的经济性状和加工利用率，为进一步开发粉葛功能产品奠定基础1材料与方法1.1材料1.1.1材料与试剂试验用粉葛于2016年10月采自恩施市三岔粉葛基地试剂：苯酚（分析纯），葡萄糖（食用级），纯净水，浓硫酸（分析纯），氢氧化钠（分析纯），三氯乙酸（分析纯），盐酸（分析纯）1.1.2仪器紫外可见分光光度计（UV-1800型，上海仪田精密仪器有限公司）；旋转蒸发仪（RE-201型，上海一科仪器有限公司）；真空干燥箱（DZF型，北京永光明医疗仪器厂）；粉碎机（自贡市机械厂）1.2方法采用单因子及正交试验的方法，研究制备粉葛多糖的主要工艺条件（复合酶的量，水解pH值，温度，时间）取新鲜粉葛根，除杂洗净，沥干，切碎，打浆，放入高压灭菌锅中，加入葛根重量8倍的去离子水，加压至6MPa进行高压处理100min，卸压，冷却至室温，再向浆液中加入原葛根重量4倍的去离子无菌水制备粉葛多糖，通过控制不同的因素（复合酶的量，水解PH值，温度，时间），研究适宜多糖制备的最佳工艺。

每组处理匀采用了3次重复，求3次平均值1.2.1单因子实验（1）复合酶的量加入原葛根重量010%，012%，014%，016%，018%，020%，022%的复合酶（纤维素酶、半纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶和果胶酶的混合物），考察复合酶加入量对水解液中多糖含量的影响2）温度分别选取温度分别为20，25，30，35，40，45℃进行试验考察不同水解时间对水解液中多糖的含量的影响3）时间水解在60，70，80，90，100，110，120min进行试验考察不同PH值对水解液中多糖的含量的影响4）pH的确定调节pH为20，30，40，50，60，70考察不同PH值对水解液中多糖的含量的影响湖北林业科技第46卷第6期何美军，等：粉葛多糖制备工艺研究1.2.2正交试验分别以复合酶占原粉葛质量的百分数、水解温度、水解时间、水解的pH值为4因素，粉葛总多糖的含量为指标设计L9（34）四因素三水平正交试验（因素与水平见表1），进一步优化粉葛多糖提取的最优工艺参数1.2.3檢测方法粉葛中多糖的检测，采用苯酚-硫酸法测定多糖的含量，以葡萄糖作为标准，于490nm测定标准物质量浓度与吸光度的对应关系，制备标准曲线。

倒上清液于10mL离心管中，再加少许5%TCA溶液，倒上清液，重复3次最后一次将残渣一起到入离心管离心转速3000转/min，共三次第一次15min，取上清液后两次各5min取上清液到25mL锥形比色管中最后滤液保持18mL左右在向比色管中加入6mol/L盐酸2mL之后摇匀，在90℃水浴锅中水浴2h水浴后，用流水冷却后加入2毫升6mol/L氢氧化钠摇匀定容至25mL的容量瓶中吸取02mL的样品液，以蒸馏补至20mL，然后加入6%苯酚10mL及浓硫酸5.0mL，摇匀冷却室温放置20min以后于490nm测光密度每次测定取双样对照以标准曲线计算多糖含量endprint1.2.4数据处理采用SPSS19.0数据处理软件对正交试验结果进行分析，并对正交试验结果进行直观分析2结果与分析2.1单因素试验结果（1）复合酶的量加入原葛根重量010%，012%，014%，016%，018%，020%，022%的复合酶（同上），水解温度30℃，水解时间120min，调节pH为60时，考察复合酶加入量对水解液中多糖含量的影响（表2）由表2可知，不同复合酶的量水解溶液中多糖的含量差异显著，加入原葛根重量016%时，水解液中多糖的含量最高。

2）温度不同水解温度对多糖含量的影响（见表3）加入原葛根重量016%的复合酶，水解时间120min，水解PH值为60时，由表3可知，水解温度30℃时，水解溶液中的多糖含量最高3）时间不同水解时间对多糖含量的影响见表4由表4可知，加入原葛根重量016%复合酶，水解温度30℃，水解pH值为60，水解时间为100min时，水解溶液中的多糖含量最高4）pH值不同pH值对水解溶液中多糖含量的影响见表5由表5可知，加入原葛根重量016%复合酶，水解温度30℃，水解时间为100min，水解pH值为60时，水解溶液中的多糖含量最高2.2正交试验结果分别以加入复合酶的量，水解温度、水解时间、水解pH值为4因素，溶液中多糖的含量为指标设计L9（34）四因素三水平正交试验，进一步优化复合酶提取粉葛多糖的最优工艺参数由表6可以看到，4个因素对粉葛多糖的含量影响均极为显著，但其影响程度高的大小有较大差异，采用正交试验对水解条件进行优化，结果表明，粉葛多糖含量高的工艺条件为A3B2C3D3，即为复合酶的量为016%，水解温度30℃，水解时间100min，pH值为60方差分析结果见表7，由表7可以看出，正交模型的方差分析显著，模型R2=0991表明该正交模型能够很好的模拟试验。

复合酶的量，水解温度、水解时间、水解pH值对粉葛多糖的含量的影响均达到极显著（P<001）3结论本研究的粉葛多糖制备工艺参数是复合酶的量为016%，水解温度30℃，水解时间100min，pH值为60这4个因素对于粉葛多糖含量作用的大小依次为：A>B>C>D，即复合酶量>水解温度>水解时间>pH值该工艺简单易操作，绿色无污染在工业化生产中，会因为设备大小及性能变化而变化粉葛多糖为一大类功能化合物质，有较好的应有前景，本研究旨在提高粉葛的经济性状和加工利用率，为进一步开发葛根功能产品奠定基础参考文献[1]许国钧.中草药彩色图谱[M].福州：福建科学技术出版社，1990.[2]蔡宝昌，刘训江.常用中药材HPLC指纹图谱测定技术[M].北京：化学工业出版社，2005.[3]周国海，于华忠，李国章，等.葛根中总黄酮及葛根素的含量测定[J].湖南林业科技，2004，31（5）：7172.[4]JiangRW，LauKM，LamHM，etal.AcomparativestudyonaqueousrootextractsofPuerariathomsoniiandPuerarialobatabyantioxidantassayandHPLCfingerprintanalysis[J].JournalofEthnopharmacology，2005，96（1/2）：133138.[5]AraKirakosyan，PeterBK，SaraWarber，etal.QuantificationofmajorisoflavonoidsandLcanavanineinseveralorgansofkudzuvine（Puerariamontana）andinstarchSamplesderivedfromkudzuroots[J].PlantScience，2003，164：883888.[6]AdamMatkowski.InvitroisoflavonoidproductionincallusfromdifferentorgansofPuerarialobata（Wild.）Ohwi[J].PlantPhysiol，2004，161（3）：343346.[7]秦丹，譚兴和，林亲录.葛根采后生理研究[J].保鲜与加工，2005，5（1）：2628.[8]王美东，李常行，孙钦美.葛根提取工艺的正交设计试验[J].齐鲁事，2005，24（1）：4546.[9]李玉山.葛根的综合开发与利用[J].林产化学与工业，2009，29（6）：109115.[10]施英英，薛培俭，夏黎明.酶法提取葛根渣中异黄酮的研究[J].林产化学与工业，2006，26（1）：6264.（责任编辑：夏剑萍）endprint  -全文完-。