本發(fā)明涉及酸漿果實(shí)中多糖的提取及其制備方法,屬于茄科食品加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著人們生活壓力日益增大,加之缺乏鍛煉以及飲食結(jié)構(gòu)的不合理,造成了我國(guó)血脂血壓異常患病人數(shù)高達(dá)1.9億這一不良健康現(xiàn)狀,且其呈遞增趨勢(shì)。酸漿果實(shí),富含多糖、維生素及酸漿果紅素等成分,作為一種具有降血脂、降血壓、止咳抑菌等功效的茄科食品在我國(guó)深受歡迎,尤其是東北地區(qū)。
本方法利用單因素試驗(yàn)與響應(yīng)面優(yōu)化法探究酸漿果實(shí)中多糖提取的微波輔助法及其最佳工藝條件,液固比、微波功率、微波時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響程度及影響次序,對(duì)酸漿果實(shí)中多糖的提取方法與加工工藝進(jìn)一步改善,并提高酸漿果實(shí)的利用率與附加值,促進(jìn)酸漿類食品的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提高酸漿果實(shí)的利用率與附加值,促進(jìn)酸漿類食品的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,提供高效率的微波輔助提取多糖法及其制備方法。此發(fā)明在傳統(tǒng)的多糖提取方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新,通過(guò)微波輔助的提取方法,經(jīng)過(guò)果實(shí)破碎,配置液固比,微波提取,離心,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),脫色,多糖溶液,稀釋,比色等步驟提取出具有利尿、降血壓、降血脂、止咳等功效的多糖。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:酸漿果實(shí)中多糖的提取及其制備方法,包括以下步驟:酸漿果實(shí)用破壁機(jī)破碎;加入去離子水將液固比配置成13(ml/g);微波提取,時(shí)間15min,功率576w;4℃,8000r/min下離心20min;55℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā);ph值8-9,55℃下脫色1h;多糖溶液稀釋;在490nm下進(jìn)行比色處理。
本發(fā)明優(yōu)化了酸漿果實(shí)中多糖的微波輔助提取法,首先利用單因素試驗(yàn),通過(guò)多糖提取率確定最佳微波時(shí)間,微波功率與提取率分別為12min,500w,10(ml/g)。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,確定box-behnken試驗(yàn)的因素與水平。以多糖提取率為指標(biāo),通過(guò)designexpert8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,建立各因素與響應(yīng)值的回歸方程,通過(guò)探索響應(yīng)面來(lái)估計(jì)整個(gè)多分量系統(tǒng)的性質(zhì),得出微波輔助提取多糖的最佳工藝條件。
利用designexpert8.0中box-behnken中optimizationchoises的numericaloptimization對(duì)酸漿的多糖提取率進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì),得出微波輔助提取法的最佳工藝參數(shù)為:微波時(shí)間15min,液固比13(ml/g),微波功率576w,此時(shí)提取率可達(dá)10.12%。
附圖說(shuō)明
圖1加工工藝流程圖;
圖2葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線;
圖3微波時(shí)間,微波功率,液固比對(duì)多糖提取率的影響圖;
圖4響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明,但并不局限于此,凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
一.實(shí)驗(yàn)流程
1.酸漿果實(shí)選擇
選擇新鮮成熟、色澤濃郁的酸漿果實(shí),清雜晾干。
2.破碎
使用破壁機(jī)進(jìn)行打碎,得到果漿,稱量備用。
3.加水
各組試驗(yàn)加入不同體積的去離子水,分別配置成液固比為5ml/g,10ml/g,15ml/g,20ml/g,25ml/g的試驗(yàn)組別。
4.微波提取
取上述加水果漿置于微波爐中分別在75w,225w,375w,525w,750w微波功率下進(jìn)行加熱提取,分別經(jīng)5min,10min,15min,20min,25min后取出。
5.冷凍離心
取上述加熱冷卻至室溫的提取混合物,倒入離心管里于冷凍離心機(jī)進(jìn)行離心處理,操作條件采用4℃,8000轉(zhuǎn)/min,20min。
6.旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)
經(jīng)離心后可除去固體不溶物,得到的多糖溶液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮,操作條件采用55℃。
7.過(guò)氧化氫脫色
脫色工藝為用氨水調(diào)節(jié)濃縮后的多糖溶液,使其ph值8-9,然后加入多糖溶液體積20%的過(guò)氧化氫溶液,55℃下脫色1h。
8.溶液稀釋
脫色處理的后的多糖溶液取1ml進(jìn)行稀釋,使其多糖含量適當(dāng),從而提高苯酚-硫酸法測(cè)多糖的準(zhǔn)確度。
9.比色
采用苯酚-硫酸法測(cè)多糖,在490nm下,采用紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行比色處理。
二.單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
探究微波時(shí)間,微波功率,液固比對(duì)多糖提取率的影響。具體設(shè)計(jì)見表1。
表1單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
分別取一定重量的酸漿漿液按照液固比(5-25ml/g)、微波功率(75-750w)、微波時(shí)間(5-25min)進(jìn)行配比,然后按照上述流程進(jìn)行操作,計(jì)算多糖得率。應(yīng)用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖的含量。葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品,以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。
1.液固比的單因素實(shí)驗(yàn)
稱取酸漿果實(shí)15g進(jìn)行試驗(yàn),設(shè)定液固比分別為5ml/g,10ml/g,15ml/g,20ml/g,25ml/g,然后按照提取過(guò)程進(jìn)行微波提取,離心,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),脫色,多糖溶液,稀釋,比色,以多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)一系列單因素實(shí)驗(yàn)探究液固比與多糖提取率的關(guān)系,結(jié)果見圖3。
2.微波功率的單因素實(shí)驗(yàn)
微波功率會(huì)影響微波提取法的效率。稱取酸漿果實(shí)15g進(jìn)行試驗(yàn),設(shè)定微波功率分別為75w,225w,375w,525w,750w,然后按照提取過(guò)程進(jìn)行微波提取,離心,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),脫色,多糖溶液,稀釋,比色,以多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)一系列單因素實(shí)驗(yàn)探究微波功率與多糖提取率的關(guān)系,結(jié)果見圖3。
3.微波時(shí)間的單因素實(shí)驗(yàn)
微波時(shí)間會(huì)影響微波提取多糖的量。稱取酸漿果實(shí)15g進(jìn)行試驗(yàn),設(shè)定微波時(shí)間為5min,10min,15min,20min,25min,然后按照提取過(guò)程進(jìn)行微波提取,離心,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),脫色,多糖溶液,稀釋,比色,以多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)一系列單因素實(shí)驗(yàn)探究微波時(shí)間與多糖提取率的關(guān)系,結(jié)果見圖3。
三.響應(yīng)面優(yōu)化配方
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,確定box-behnken試驗(yàn)的因素與水平,見表2。以多糖提取率為響應(yīng)指標(biāo),通過(guò)designexpert8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,建立各因素與響應(yīng)值的回歸方程,通過(guò)探索響應(yīng)面來(lái)估計(jì)整個(gè)多分量系統(tǒng)的性質(zhì),預(yù)測(cè)微波輔助法提取多糖最佳工藝條件。
表2box-behnken設(shè)計(jì)的因素與水平
表3所示為響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案與試驗(yàn)結(jié)果,利用designexpert8.0軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多元回歸擬合,分別得到多糖提取率,對(duì)編碼自變量a、b和c的二次多項(xiàng)回歸方程:y=10.04+0.081a+0.16b+0.13c-0.005ab+0.063ac+0.017bc-0.093a2-0.37b2-0.13c2
式中:y為多糖提取率;a,b,c分別代表液固比,微波功率和微波時(shí)間。
表3響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果
由表三可知模型的p<0.0001,表明差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,模型的回歸效果極顯著。而失擬項(xiàng)p=0.0678>0.05,相對(duì)于絕對(duì)誤差不顯著,即模型的擬合程度良好,未知因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果干擾很小。因此,應(yīng)用此方程來(lái)模擬指標(biāo)值與因素的關(guān)系是可行的。同時(shí),其方程的相關(guān)系數(shù)r2=0.9956,表明99.56%的數(shù)據(jù)可以用此方程解釋。此外,a、b、c的p<0.01,說(shuō)明對(duì)提取率影響差異極顯著,三因素的二次項(xiàng)對(duì)提取率的影響均達(dá)到差異極顯著水平,而交互項(xiàng)ac即液固比和微波時(shí)間的交互作用對(duì)多糖提取率的影響差異極顯著,ab與bc對(duì)多糖的提取率影響差異不顯著。
以上利用designexpert8.0中box-behnken中optimizationchoises的numericaloptimization對(duì)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì),得出微波輔助法提取多糖的最佳參數(shù)為:微波時(shí)間14.5min,液固比13.2(ml/g),微波功率576.1w,此時(shí)提取率可達(dá)10.12%。實(shí)際中,采用微波時(shí)間15min,液固比13(ml/g),微波功率576w的工藝條件。結(jié)果如圖4。