專利名稱：鐵皮石斛多糖提取工藝及所用的響應(yīng)面法優(yōu)化法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵皮石斛多糖提取條件的優(yōu)化方法，特別是涉及利用響應(yīng)曲面法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取條件的方法。
背景技術(shù)：
鐵皮石斛，為蘭科多年生附生草本植物。鐵皮石斛具有獨特的藥用價值，以其莖入藥，中藥名為石斛，屬補益藥中的補陰藥《中國藥典》。鐵皮石斛嫩莖扭成螺旋狀或彈簧狀，曬干，商品稱為楓斗。鐵皮石斛已成為浙江省的重要中藥品種。鐵皮石斛含有豐富的多糖類物質(zhì)，具有增強免疫功能的作用。初步的實驗表明，石斛多糖可以促進樹突細胞的成熟。植物多糖的提取方法一般為沸水提取，周期長，溫度高，液料比大，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。響應(yīng)面分析法(RSM)是依據(jù)幾個變量和一個或多個應(yīng)變量之間的回歸關(guān)系，通過回 歸分析得到提取條件和提取結(jié)果的回歸關(guān)系，從而求得最佳提取工藝的一種數(shù)學(xué)方法。目前現(xiàn)有的鐵皮石斛多糖的提取方法為鐵皮石斛與水的液料比為60-100ml/g ;提取溫度為100°c，提取時間為3-5小時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種運用響應(yīng)曲面法優(yōu)化方法所獲得的鐵皮石斛多糖提取工藝，本發(fā)明對浸提時間、浸提溫度以及料液比這些影響石斛多糖提取率的因素進行優(yōu)化，從而提高鐵皮石斛多糖的得率，減少了水資源的消耗，還減少了生產(chǎn)過程中污水的產(chǎn)生與排放。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鐵皮石斛多糖提取工藝，鐵皮石斛與水按照51 52ml水/g鐵皮石斛的液料比混合，于92. 5 93°C的溫度下提取2. 5 2. 6小時；得鐵皮石斛多糖提取液。經(jīng)改良的苯酚-硫酸法定量測定多糖的含量達到36. 66%。說明上述鐵皮石斛是指干燥至含水率<8% (重量含量)，粉碎，過100目篩的鐵皮石斛。作為本發(fā)明的鐵皮石斛多糖提取工藝的改進鐵皮石斛與水按照51. 6ml水/g鐵皮石斛的液料比混合，于92. 8°C的溫度下提取2. 57小時。本發(fā)明還同時提供了一種響應(yīng)面法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取工藝的方法，設(shè)置以下3個變量鐵皮石斛與水的液料比、提取溫度和提取時間；利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計原則進行優(yōu)化。本發(fā)明提供一種提取鐵皮石斛多糖的優(yōu)化方法，對浸提時間、浸提溫度以及料液比對石斛多糖提取率的影響因素進行優(yōu)化，得到的最佳優(yōu)化條件為溫度為92. 8°C，提取時間為2. 57小時，液料比為51. 6時，多糖的產(chǎn)率可以達到36. 66%。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明是應(yīng)用響應(yīng)面分析法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取工藝的一種方法。只通過15組實驗可對鐵皮石斛的多糖提取條件進行提取時間、提取溫度以及液料比這些影響多糖產(chǎn)率的因素進行優(yōu)化，獲得最佳的提取優(yōu)化條件，獲得最佳產(chǎn)率，提高了提取效率，降低了能耗，減少了污染物的排放，具有工業(yè)化生產(chǎn)的實際意義。本發(fā)明只通過少量的實驗，就可合理有效地優(yōu)化鐵皮石斛多糖的提取工藝，簡便可行。本發(fā)明可適用于工業(yè)化生產(chǎn)鐵皮石斛多糖中工藝的優(yōu)化的問題，具有很高的使用價值。本發(fā)明具有如下優(yōu)點和效率應(yīng)用響應(yīng)面分析法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取工藝的一種方法。只通過15組實驗就可以對鐵皮石斛的多糖提取工藝進行優(yōu)化。當(dāng)提取條件為溫度為92. 8°C，提取時間為2. 57小時，液料比為51. 6時，多糖的產(chǎn)率可以達到36. 66%。本發(fā)明降低了提取溫度，節(jié)約了能源；縮短了提取時間，提高了生產(chǎn)效率；降低了液料比，減少了水資源的消耗，減少了生產(chǎn)過程中污水的產(chǎn)生與排放。綜上所述,本發(fā)明采用的Box-Behnken(BBD)中心組合設(shè)計模型是響應(yīng)面分析法，用三個變化因子，只用三個水平，與正交法相比，用少量的實驗組就可得出結(jié)果，并且所得到的最佳條件不是設(shè)定的值而是在設(shè)定條件的范圍之內(nèi)。通過采取響應(yīng)面法分析鐵皮石斛多糖提取的最優(yōu)條件，通過對浸提時間、浸提溫度以及料液比對石斛多糖提取率的影響因素進行優(yōu)化，得到最佳的優(yōu)化條件。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細說明。圖I是提取因素對多糖提取率影響的響應(yīng)面三維、二維圖；(a)左圖為提取時間與提取溫度對多糖提取率影響的響應(yīng)面三維圖，右圖為提取時間與提取溫度對多糖提取率影響的響應(yīng)面二維圖；(b)左圖為料液比與提取溫度對多糖提取率影響的響應(yīng)面三維圖，右圖為液料比與提取溫度對多糖提取率影響的響應(yīng)面二維圖；(C)左圖為料液比與提取時間對多糖提取率影響的響應(yīng)面三維圖，右圖為液料比與提取時間對多糖提取率影響的響應(yīng)面二維圖；圖2是提取時間變化對多糖產(chǎn)率的影響圖；圖3是提取溫度變化對多糖產(chǎn)率的影響圖；圖4是提取液料比變化對多糖產(chǎn)率的影響圖。
具體實施例方式實施例I、響應(yīng)面法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取工藝的方法一、樣品準(zhǔn)備I、樣品準(zhǔn)備將鐵皮石斛干燥至含水率< 8% (重量含量)，粉碎，過100目篩，作為樣品。用天平稱取樣品O. 50g，加入有機溶劑(乙醇、IOml)進行脫色前處理，然后離心去除有機層，按物料比加入去離子水，在不同溫度下按一定的時間進行提取，提取后的溶液進行離心(轉(zhuǎn)速10000，10分鐘，15°C )，上清液回收，用去離子定容到同一體積，用改良的苯酚-硫酸法定量測定多糖的含量。用公式計算出產(chǎn)率產(chǎn)率(％)=[測定出的多糖的重量/樣品重量]X 100%。二、實驗設(shè)計與統(tǒng)計分析I、單因素實驗改變提取溫度、提取時間、物料比進行單因素實驗，用改良的苯酚-硫酸法定量測定提取液中多糖的含量，計算出石斛中多糖產(chǎn)率。每次處理三次重復(fù)。2、響應(yīng)面法優(yōu)化設(shè)計根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取多糖提取效果影響較顯著的提取時間、提取溫度、物料比這三個因素，利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計原則設(shè)計實驗,選取提取溫度，提取時間和物料比進行實驗因素與水平的設(shè)定，設(shè)定結(jié)果見表I。 表I實驗因素與水平設(shè)定
水平
實驗因素
~1O
提取溫度(X1) 0C)8090100
提取時間(X2)Ch) 23
液料比(X3)204060以提取溫度(X1)、提取時間(X2)和液料比(X3)為自變量，以多糖的產(chǎn)率為響應(yīng)值(y)，試驗方案及結(jié)果見表2。試驗點1-12為析因點，13-15是零點。數(shù)據(jù)見表2。表2Box_Behnken試驗設(shè)計與結(jié)果
實驗編號 X1ΠζΠζ產(chǎn)率(％)
~ O 34.20
2O ~30.20
3OOO35.40 ~~ O32.05
5~~O28. 50
~6 ~O30.20
~O~ 32.00
~8OOO35.20
權(quán)利要求
1.鐵皮石斛多糖提取工藝，其特征是鐵皮石斛與水按照51 52ml水/g鐵皮石斛的液料比混合，于92. 5 93°C的溫度下提取2. 5 2. 6小時；得鐵皮石斛多糖提取液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵皮石斛多糖提取工藝，其特征是所述鐵皮石斛與水按照51. 6ml水/g鐵皮石斛的液料比混合，于92. 8°C的溫度下提取2. 57小時。
3.—種響應(yīng)面法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取工藝的方法，其特征是設(shè)置以下3個變量鐵皮石斛與水的液料比、提取溫度和提取時間；利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計原則進行優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵皮石斛多糖提取工藝，鐵皮石斛與水按照51～52ml水/g鐵皮石斛的液料比混合，于92.5～93℃的溫度下提取2.5～2.6小時；得鐵皮石斛多糖提取液。本發(fā)明還同時提供了一種響應(yīng)面法優(yōu)化鐵皮石斛多糖提取工藝的方法，設(shè)置以下3個變量鐵皮石斛與水的液料比、提取溫度和提取時間；利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計原則進行優(yōu)化。采用本發(fā)明的提取工藝能提高鐵皮石斛多糖的得率，減少了水資源的消耗，還減少了生產(chǎn)過程中污水的產(chǎn)生與排放。
文檔編號G06F17/50GK102617747SQ20121008091
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者毛碧增, 陳紹瑗 申請人:浙江大學(xué)