兩種羅望子多糖提取方法的研究①

陳愛芬 洪雪婷 吳云英

(玉溪師范學院資源環(huán)境學院,云南玉溪653100)

兩種羅望子多糖提取方法的研究①

陳愛芬 洪雪婷 吳云英②

(玉溪師范學院資源環(huán)境學院,云南玉溪653100)

羅望子;多糖;水提醇沉;沉降法;提取率

采用水提醇沉法提和有機酸沉降法進行羅望子多糖的提取,并對兩種方法進行了對比分析.結(jié)果顯示：水提醇沉法提取羅望子多糖的平均提取率為70.34%,有機酸沉降法平均提取率為63.52%.從平均提取率看,水提醇沉法明顯高于有機酸沉降法.但從紅外光譜及部分性質(zhì)的測定結(jié)果看,水提醇沉法提取純度不及有機酸沉降法.

羅望子(Tamarin dus in dica L.),即酸角、酸豆、羅晃子等,為蘇木科酸角屬的一種高大的常綠喬木植物[1].較適合生長在高溫度、長日照、氣候干燥、干濕季節(jié)分明的地方,海拔不超過1 400 m的旱坡荒地、干熱河谷、庭院四旁和濱海[1～3].羅望子在我國主要分布于云南、四川、廣西、廣東、海南、福建等省份,而四川、云南兩省金沙江干熱河谷是我國酸角主產(chǎn)區(qū),其單產(chǎn)和品質(zhì)均優(yōu)于國內(nèi)其他地區(qū)[2,4].羅望子多糖(Tamarind Seed Polysaccharide),別名羅望子膠,一種中性多糖,是一種從羅望子的種子中提取得到帶有淺棕色或灰白色的粉末[4].通常,其在冷水中能較好分散,在熱水中會形成粘稠狀液體[5].由于羅望子多糖具有較好的耐熱、耐酸、耐鹽、耐冷凍和解凍性能,且具有乳化、增稠、凝結(jié)、穩(wěn)定、保水和成膜的作用而被廣泛用于食品行業(yè)[4,6,7].然而,目前我國對羅望子的利用多僅限于果實加工,如酸角飲料、酸角糕及其他酸角類食品[8,9],對酸角種仁的開發(fā)和應用卻相對較少.因此,羅望子多糖的提取具有較好的應用前景,并可將羅望子種子變廢為寶.

目前羅望子多糖的提取方法主要有兩種：一是熱水抽提法;二是有機酸萃取法[4,10].本文中,筆者主要通過比較實驗,對兩種方法的優(yōu)缺點進行分析.

1 實驗部分

1.1 儀器和藥品

儀器 分析天平、鼓風干燥箱、粉碎機、燒杯、錐形瓶、離心管、量筒、玻璃棒、電熱套、溫度計、離心機、60目篩、紗布、抽濾裝置、索氏提取裝置、稱量瓶,坩堝、p H計、馬弗爐、坩堝鉗.

藥品 羅望子種子、晨陽食化生產(chǎn)的食用羅望子多糖、95%乙醇、30%過氧化氫、碳酸氫鈉(AR)、一水合檸檬酸(AR)、氫氧化鈉(AR)、石油醚(AR)、蒸餾水.

1.2 實驗步驟

水提醇沉法實驗步驟 水提醇沉提取羅望子多糖的實驗步驟如下：

(1)種仁粉的制備：羅望子種子與熱水按質(zhì)量比1∶2浸泡24 h,瀝干水分,95℃烘干,剝除種皮,粉碎機粉碎,過60目篩,備用.

(2)提膠：稱取5 g的羅望子種仁粉,按1∶50的質(zhì)量比放入90℃的熱水中,恒溫攪拌50 min.靜置24 h,離心分離,收集上清液.

(3)沉降：在上清液中加入同體積的95%乙醇,攪拌后靜置,取出沉淀物放入醇中洗滌2～3次,輕擠壓沉淀物,去除溶劑.

(4)干燥,粉碎：沉淀物在40～50℃下烘干,粉碎得羅望子多糖;稱量,計算提取率.

有機酸沉降法的實驗步驟 有機酸沉降法提取羅望子多糖的實驗步驟如下：

(1)種仁粉的制備：同上.

(2)提膠：稱取5 g的羅望子種仁粉,按1∶30的質(zhì)量比放入水中攪拌均勻,用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液p H在4.5左右,加熱攪拌,90℃下煮沸30 min,得到粘稠的漿狀液.

(3)沉降：在漿狀液中加入原體積的50%熱水稀釋,攪拌均勻,靜置24 h,離心分離,收集上清液.

(4)調(diào)p H、濃縮：加入少量NaOH稀溶液,將其p H調(diào)至中性,然后加熱濃縮至半流體狀時停止,加入少量Na HCO3溶液.

(5)干燥,粉碎：粘稠的半流體漿狀液在75℃下烘干,粉碎得羅望子多糖;稱量,計算提取率.

2 結(jié)果與討論

2.1 提取率

表1 水提醇沉提取羅望子多糖的提取率

表2 有機酸沉降提取羅望子多糖的提取率

表1、表2為水提醇沉和有機酸沉降法提取羅望子多糖的提取率數(shù)據(jù).據(jù)報道,羅望子種子中多糖類物質(zhì)(即非纖維類的碳水化合物)含量為65%～73%[4].由表1、表2知,水提醇沉提取羅望子多糖的提取率平均提取率為70.34%,有機酸沉降法平均提取率為63.52%.從數(shù)據(jù)看,水提醇沉法的提取率較高,這可能是因所提取的羅望子多糖中仍含有部分雜質(zhì),而紅外光譜的測定也證實了這一推測.

2.2 羅望子多糖的紅外光譜圖

紅外光譜的測定選擇市售晨陽食化生產(chǎn)的食用羅望子多糖(附圖中的羅望子膠標準品)、未提純前的羅望子種仁粉(附圖中的羅望子粉)提取與兩種方法提純得到的羅望子多糖進行對比.由附圖知,各樣品主要特征吸收峰的位置大體一致,可見兩種方法均能提取得到羅望子多糖.但從附圖可以看出,提純得到的羅望子多糖的紅外光譜在2 856,1 744 cm-1處有峰,而市售參比中沒有這兩個峰,進而推測兩種實驗方法所提取的羅望子多糖中可能含有未除盡的蛋白質(zhì).整體來看,水提醇沉法(附圖中的羅望子膠hxt)提取得到的多糖峰型相似度更低,這說明了水提醇沉法提取純度不及有機酸沉降法(附圖中的羅望子膠caf).

附圖 羅望子多糖的紅外光譜圖

2.3 羅望子多糖性質(zhì)研究

p H值稱取羅望子多糖1.000 0 g放入裝有100 m L蒸餾水的燒杯中,攪拌至其溶解,若不溶解,可用電熱套上加熱至全溶.冷卻至25℃,用p H計測定膠液的p H值.25℃時,實驗測得由水提醇沉提取羅望子多糖溶液的p H為6.6,有機酸沉降提取羅望子多糖溶液的p H為6.7.實驗結(jié)果表明,兩種方法得到羅望子多糖溶液的p H均具有較好的粘性[11].

表3 105℃下恒重羅望子多糖

干燥失重 稱量瓶在105℃下恒重后,稱取約0.5 g羅望子膠于稱量瓶中,在105℃下烘烤,至其恒重,計算羅望子多糖中的水分含量.

由表3可知,水提醇沉提取羅望子多糖的平均含水率為5.32%,有機酸沉降提取羅望子多糖平均含水率為4.05%,酸沉降烘干溫度高于醇沉降,所以含水率低.

總灰分的測定 稱取約4 g的羅望子多糖于恒重過的坩堝中,將坩堝放入馬弗爐,連續(xù)升溫至550℃,灰化5 h.待灰化完全后,冷卻,稱重并計算.

表4 550℃下羅望子多糖的總灰分

由表4可知,水提醇沉提取羅望子多糖的平均總灰分為2.33%,有機酸沉降提取羅望子多糖的平均總灰分為2.76%.

脂肪含量的測定 稱取約2.5 g的羅望子多糖于圓底燒瓶中,加沸石,用石油醚對樣品進行反復抽提(8 h),然后蒸去溶劑,即可計算得羅望子多糖中的脂肪含量.

表5 索氏抽提法測定脂肪含量

由表5可知,水提醇沉提取羅望子多糖的平均脂肪含量為2.25%,有機酸沉降提取羅望子多糖的平均脂肪含量為4.97%.據(jù)文獻報道,未提純的種仁中脂肪的含量為6%～8%[4],可見水提醇沉法能夠很好的除去種仁中的脂肪.

3 結(jié) 論

本文對兩種羅望子多糖的提取方法進行分析研究,結(jié)果表明：水提醇沉法和有機酸沉降法均能從羅望子種仁粉中提取得到的羅望子多糖,前者的平均提取率為70.34%,后者則為63.52%.實驗表明,在羅望子多糖的兩種提取方法中,水提醇沉法提取得到的羅望子多糖比有機酸沉降法得到的好.同時,羅望子多糖的紅外光譜及部分性質(zhì)的測定,不僅在一定程度上說明了這兩種提取方法的優(yōu)缺性,而且為我們后續(xù)的實驗改進提供了重要的參考,即在以后的實驗中,研究重點應更多著眼于蛋白質(zhì)含量的降低方面.

[1]中國科學院《中國植物志》編輯委員會.中國植物志：第39卷：豆科[M].北京：科學出版社,2007.

[2]曾齡英,酸角的開發(fā)及利用[J].云南林業(yè)科技,1987,11-15.

[3]Ei Siddigk,Ebert G,Ludders P.Tamarind(Tamarindus indica L.)：A review on a multipurpose tree with promising future in the Sudan[J].Angewandte Botanin,1999,73(5-6)：202-205.

[4]趙元藩.羅望子多糖的提取及應用[J].西部林業(yè)科學,2006,35(4)：109-111.

[5]任艷艷,張水華.羅望子膠的生產(chǎn)及應用[J].食品工業(yè),2003,3：24-25.

[6]查正根,張悠金,舒俊,等.羅望子種子多糖的制備及在再造煙葉中的應用研[J].煙草科技,2002,7：3-5.

[7]王文光,袁唯,張慧,等.羅望子膠提取工藝技術(shù)的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2011,6：55-56.

[8]周俊,呂春朝.發(fā)展云南潛在優(yōu)勢生物資源的若干設想[J].云南植物研究,1988(增刊Ⅰ)：145-156.

[9]趙一鶴,楊時宇,李昆.世界酸角研究現(xiàn)狀及進展[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報,2005,20(1)：65-72.

[10]趙元落,劉玲,姜鶴俊,等.新型增稠穩(wěn)定劑一羅望子多糖的制備[J].日用化學工業(yè),1997,2：21-24.

[11]劉婉喬,鄧瑞君,徐榮雄,等.羅望子的研究Ⅱ：羅望子種子多糖的提取及其流變性質(zhì)的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè), 1992,6：1-6.

The Study of Two Different Extraction Methods of Tamarind Seed Polysaccharide

CHEN Aifen HONG Xueting WU Yunying
(College of Resources and Environment,Yuxi Normal University,Yuxi,Yunnan 653100,China)

tamarind seed;polysaccharide;water extraction and ethanol precipitation;sedimentation;extraction rate

Two polysaccharide extraction methods of tamarind seed were analyzed and compared in the experiments.The result shows that the extraction rate of water extraction and ethanol precipitation is much higher than that of organic acid sedimentation,with the average extraction rate at 70.5%and 63.5%,respectively.However,in the term of the IR spectral result and some properties of tamarind seed polysaccharide,water extraction and ethanol precipitation is inferior to organic acid sedimentation.

陳愛芬,研究方向：有機化學及應用.

O157.1

A

1009-9506(2015)08-0021-05

2015年3月21日

云南省科技廳青年項目“新型水溶性氟硼化合物的設計、合成及光譜性質(zhì)的研究”,編號：201401YB00011.

②通信作者：吳云英,碩士,研究方向：有機化學與光電功能材料.