凍融輔助法提取米糠多糖工藝的研究

劉佳杰，徐明亮

黑龍江北大荒斯達(dá)奇生物科技有限公司，黑龍江齊齊哈爾 161005

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 材料與試劑

大米米糠：肇源縣制米廠；無(wú)水乙醇，濃硫酸，苯酚，葡萄糖，氯仿，正丁醇，丙酮，石油醚（以上試劑均為分析純級(jí)）。

1.1.2 儀器

RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，LXJ-2離心機(jī)，722-S型分光光度計(jì)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

原料米糠→粉碎→脫脂→凍融→熱水浸提→離心→取上清液→去淀粉→離心→上清液→濃縮→4℃醇沉→離心→沉淀→復(fù)溶→去蛋白→丙酮沉淀→離心→沉淀溶解→苯酚硫酸測(cè)糖含量。

采用索氏提取法對(duì)原料米糠進(jìn)行脫脂。用石油醚在沸程內(nèi)回流12h，取出后于烘箱中50℃烘5h后儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

將脫脂米糠與蒸餾水按比例混合后將其冷凍，待其融化后在水浴箱中設(shè)定的溫度下浸提，浸提后的米糠混合物在3000r/min的條件下離心10min，取上清夜棄去殘?jiān)?/p>

用α–淀粉酶（酶活力＞20000 U/mL）在37℃，12h的條件下水解淀粉。然后用沸水浴滅酶30min，離心（2500r/min，10min），取上清液用沸水浴濃縮，加無(wú)水乙醇使?jié)舛冗_(dá)75%在4℃下沉淀12h，離心（2500r/min，10min）取沉淀。

采用sevag法去蛋白質(zhì)：按糖液總體積的1/4加入Sevag試劑（正丁醇:氯仿=l:4）劇烈振蕩30min，離心（2500r/min，10min），取上清重復(fù)此操作，直至無(wú)游離蛋白為止（用茚三酮與蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)）。

脫蛋白后的糖液加2倍體積的丙酮，溫度控制在4℃，離心得多糖（用蒽酮硫酸溶液檢測(cè)為多糖）后用苯酚硫酸測(cè)糖含量。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

在提取過程中，對(duì)提取的料液比，提取時(shí)間，提取溫度進(jìn)行提取因素研究。

準(zhǔn)確稱取脫脂米糠五份，每份各5g，在提取溫度90℃，提取時(shí)間為5h，按照料液比為1:15，1:20，1:25，1:30，1:35按工藝進(jìn)行浸提。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)伴隨著農(nóng)藥和化肥的發(fā)展而發(fā)展，當(dāng)人們?cè)絹?lái)越關(guān)注健康時(shí)，果蔬上的農(nóng)藥殘留也就越來(lái)越引起人們的憂慮。其實(shí)，“農(nóng)藥”是一個(gè)很寬泛的概念，有的人把肥料之外的所有農(nóng)用物質(zhì)都當(dāng)做“農(nóng)藥”，而有的人只把“化學(xué)合成”的用于抗蟲殺菌的藥物叫做“農(nóng)藥”。

準(zhǔn)確稱取脫脂米糠五份,每份各5g，在提取溫度90℃，料液比為1:25，分別在2h，3h，4h，5h，6h的條件下按工藝進(jìn)行浸提。

準(zhǔn)確稱取脫脂米糠五份，每份各5g，在提取時(shí)間4h，料液比為1:25，分別在80 ℃，85℃，90℃，95℃，100℃的條件下按工藝進(jìn)行浸提。

1.2.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)得到最佳值附近選取3個(gè)水平，做三水平三因素的正交試驗(yàn)。

1.3 米糠多糖測(cè)定方法[1，2]

1）葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作；

2）多糖含量測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 單因素分析

2.1.1 料液比對(duì)多糖提取率的影響

在波長(zhǎng)580nm下比色，測(cè)定多糖溶液吸光值，算得多糖得率分別為0.613%、0.796%、0.938%、0.841%、0.843%。結(jié)果表明隨著料液比的增加多糖得率增加，但當(dāng)料液比達(dá)1:25時(shí)多糖得率增加不顯著，考慮到后期濃縮工藝的節(jié)省能源，所以1:25為本實(shí)驗(yàn)最加料液比。

2.1.2 提取時(shí)間對(duì)多糖提取率對(duì)的影響

在波長(zhǎng)580nm下比色，測(cè)定糖液吸光值算得多糖得率分別為0.628%、0.758%、0.827%、0.824%、0.819%。結(jié)果表明隨時(shí)間的延長(zhǎng)多糖得率增加4h時(shí)達(dá)最高值時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)多糖會(huì)有一部分因分解而損失，使多糖得率呈下降趨勢(shì)選取4h為最佳提取時(shí)間。

2.1.3 提取溫度對(duì)多糖提取率的影響

在波長(zhǎng)580 nm下比色，測(cè)定多糖溶液吸光值，算得多糖得率得率分別為0.619%，0.795%、0.786%、0.838%、0.846%。結(jié)果表明隨著溫度升高，多糖得率也升高。試驗(yàn)中100℃為最佳的提取溫度。

2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)上述單因素分析，進(jìn)行正交試驗(yàn)。凍溶輔助法提取米糠多糖正交試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 熱水浸提米糠正交試驗(yàn)表L9（33）

6 2 3 1 2 0.8217 3（1:30） 1 3 2 0.7968 3 2 1 3 0.6689 3 3 2 1 0.779 K1 2.251 2.248 2.135 2.277 6.973 K2 2.479 2.312 2.377 2.409 K3 2.243 2.413 2.461 2.2870.750 0.749 0. 712 0.7590.826 0.771 0.792 0.8030.748 0.804 0.820 0.762 R 0.078 0.055 0.108 0.008

根據(jù)極差R的大小進(jìn)行因素的主次排列，比較本試驗(yàn)中A、B、C 3個(gè)因素中R值的大小，可以看出C因素最為重要，即浸提溫度為最重要的因素，其次為A因素，料液比這一因素，B因素浸提時(shí)間影響最小。3個(gè)因素主次關(guān)系是C＞A＞B。

表2 方差分析表

F0. 05（2，2）＞F，表明料液比、浸提時(shí)間、浸提溫度對(duì)米糠得率的多少差異性不顯著。選出最優(yōu)的水平組合為：A2B2C3 ，即料液比為1:25，浸提時(shí)間為4h，浸提溫度為100℃。米糠多糖得率為0.825%。同時(shí)在試驗(yàn)過程中，本人在同等條件下（浸提溫度為100℃，料液比為1:25，浸提時(shí)間為4h還做了未經(jīng)凍融處理的對(duì)照試驗(yàn)米糠得率為0.624%。結(jié)果表明：經(jīng)凍融處理的米糠多糖提取率較同等條件下未經(jīng)凍融處理的米糠高32.2%。

3 結(jié)論

1）浸提溫度是主要影響因素，其次是料液比的影響較時(shí)間要大一些，三個(gè)因素均不顯著，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，可結(jié)合各種原因考慮選取；

2）本試驗(yàn)選取的最優(yōu)水平組合為：A2B2C3即料液比為1:25，浸提時(shí)間為4h，提取溫度為100℃，米糠多糖提取率可達(dá)0.825%，達(dá)到試驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)；

3）經(jīng)試驗(yàn)證明：凍融輔助提取熱水浸提米糠多糖，比傳統(tǒng)熱水浸提取米糠多糖得率提高了32.2%，因此凍溶輔助提取熱水浸提米糠多糖具有一定的可行性。

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