椪柑皮多糖提取工藝研究

□秦榮歡，楊 燕，李嘉杰，陳選付，羅旭健

（玉林師范學(xué)院 化學(xué)與材料學(xué)院，廣西 玉林 537000）

椪柑皮多糖提取工藝研究

□秦榮歡，楊 燕，李嘉杰，陳選付，羅旭健

（玉林師范學(xué)院 化學(xué)與材料學(xué)院，廣西 玉林 537000）

以廣西特色水果——椪柑的果皮為原料，用水提取法提取其果皮中的生物有效成分——多糖. 單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法最佳提取條件為：料液比1:20，提取溫度70℃，提取時間2h，提取次數(shù)2次，在此條件下椪柑皮多糖得率為5.35%. 極差分析結(jié)果表明，影響多糖得率的各因素順序依次為：料液比＞提取溫度＞提取時間.

椪柑果皮；多糖；提取工藝

廣西是全國四大柑橘主產(chǎn)省區(qū)之一，其品種主要是溫州蜜柑、椪柑和沙田柚.椪柑果皮是椪柑橘瓣罐頭加工或食用后的廢棄物，約占果實(shí)總重量的1/4～1/3左右[1-2]，生產(chǎn)和生活上常作為廢棄物或垃圾處理，增加了環(huán)境治理負(fù)擔(dān).椪柑皮多糖是從椪柑果皮中提取的生物活性成分之一，具有抗病毒、抗衰老、降血糖、刺激造血等作用，還有免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤的生物學(xué)功效，且對機(jī)體的毒副作用小［3-5］.目前，對柑橘果皮有效成分的研究主要集中于黃酮類研究、揮發(fā)油研究［1-2,6］，以及多糖的抗氧化性方面的研究[7]，廢棄的柑橘果皮除少數(shù)用于制陳皮和提取香精油外，大部分均未加以合理利用，污染環(huán)境.

多糖是椪柑皮生物活性物質(zhì)之一，屬于天然成分，可直接食用，無毒無害.廣西柑橘加工存在的主要問題是產(chǎn)業(yè)化深加工水平低，且底子弱，因此對椪柑皮活性成分的綜合開發(fā)和利用研究，對提升廣西柑桔加工水平和產(chǎn)業(yè)化程度具有重大參考意義和市場前景.本研究以廣西椪柑果皮為原料，對其中的多糖進(jìn)行提取，以期為椪柑果皮的深度開發(fā)利用提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用椪柑購于玉林市水果市場，清洗干凈后剝皮，果皮先切成黃豆粒大小，于40℃烘箱烘干后，再粉碎備用.主要實(shí)驗(yàn)試劑包括葡萄糖、硫酸、苯酚、石油醚等，均為分析純.

主要實(shí)驗(yàn)儀器有TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）、R-1001N旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）、6202 小型高速粉碎機(jī)（臺灣欣鎮(zhèn)企業(yè)有限公司）、DZF-6021型真空干燥箱（上海中友儀器設(shè)備有限公司）

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 多糖提取工藝流程 取15g椪柑果皮粉末→于40℃石油醚回流脫脂2h→濾渣→熱水提取→提取液→3000r/min離心去渣→濃縮→95%乙醇沉淀→靜置24h→3000r/min離心20min取沉淀→干燥（40℃）→多糖粗品→測定1.2.2 椪柑果皮多糖的含量測定 采用硫酸-苯酚法[6-7]測定多糖含量，于490 nm波長處測定葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，做系列標(biāo)準(zhǔn)曲線（以葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)），經(jīng)線性回歸得出回歸方程以后，量取1.2.1節(jié)濃縮得的粗提液2mL，測定吸光度，根據(jù)回歸方程計(jì)算粗提液的多糖含量. 1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn) 影響因素分別選擇提取溫度、料液比、提取時間和提取次數(shù)，每個考察的因素均設(shè)置4個不同的水平進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以多糖得率為評價指標(biāo)，見表1.

表1 單因素試驗(yàn)

1.2.4 正交實(shí)驗(yàn) 按照正交表L9(34)進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，見表2.每份樣品提取2次，以多糖得率作為評價指標(biāo)，以確定椪柑果皮多糖的最佳提取工藝.

表2 正交試驗(yàn)因素及水平

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

從圖1可見，葡萄糖濃度與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，R2=0.9991，線性回歸方程為：A=0.4624x-0.0017（A為吸光度，x為葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液濃度）.

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 提取溫度的影響

圖2 提取溫度的影響

由圖2可見，提取溫度小于70℃時，隨溫度升高，多糖得率增大；提取溫度超過70℃以后，繼續(xù)升高溫度，多糖得率稍有下降.說明適當(dāng)升溫，使多糖分子擴(kuò)散速度加快，得率增加，繼續(xù)升高溫度已無多大意義，因此選擇提取溫度為70℃.

2.2.2 料液比的影響

圖3 料液比的影響

由圖3可見，料液比低于1∶20(g/mL) 時，多糖得率隨液料比的增加而增加；液料比超過1∶20 之后，多糖得率基本持平.這可能是因?yàn)榱弦罕冗^小時，提取不充分；若加水過多，雖提取充分但投料質(zhì)量未增加，故得率增加不明顯，且后續(xù)的溶液濃縮工作量大，因此選擇料液比為1∶2.

2.2.3 提取時間的影響

圖4 提取時間的影響

由圖4可見，椪柑果皮多糖得率隨提取時間的延長而增加.說明提取時間過短，多糖溶出不充分；當(dāng)提取時間為2h時多糖得率達(dá)到最大值，繼續(xù)延長提取時間對多糖得率的提高影響并不顯著，且影響穩(wěn)定性又增加能耗.因此，提取時間選取2h為佳.

2.2.4 提取次數(shù)的影響

圖5 提取次數(shù)的影響

由圖5可見，椪柑果皮多糖的得率隨提取次數(shù)的增加而增大.植物多糖水溶解性好，提取次數(shù)增多，被提取得越充分，但提取次數(shù)超過2次以后，多糖得率的增加并不明顯.從節(jié)省時間和能源的角度考慮，選擇提取次數(shù)為2次.

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對每個因素安排3個水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果及分析見表2.

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，椪柑皮多糖的最佳提取工藝條件是A2B3C1.極差值表明，各影響因素對椪柑果皮多糖提取率的影響次序分別為B＞A＞C.在實(shí)驗(yàn)考察的4個主要因素中，料液比是最主要的影響因素，然后是提取溫度的影響，提取時間對過程的影響不那么重要.本實(shí)驗(yàn)在料液比為1∶20，70℃提取時間2h的條件下，椪柑果皮多糖的得率最高，為5.35%.

3 結(jié)論與討論

廣西柑橘品種資源豐富，宜果土地資源潛力大，區(qū)內(nèi)柑桔加工企業(yè)以橘瓣罐頭和果汁加工為主，總體競爭力較弱，目前有關(guān)該經(jīng)濟(jì)作物的工業(yè)化深加工研究報道不多，綜合開發(fā)空間大，前景廣闊.

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過正交試驗(yàn)優(yōu)化，結(jié)果表明以水作為溶劑提取椪柑果皮多糖更適合于工業(yè)推廣，其最佳工藝條件為料液比1∶20、提取溫度70℃、提取時間2h，在此條件下多糖得率為5.35%. ■

[1]陳純馨，賴興華，袁毅樺，等．從柑桔皮中提取香精油的技術(shù)研究[J]．佛山大學(xué)學(xué)報，1997，15(2)：68-72.

[2]周林，羅志剛.椪柑皮香精油的提取工藝及成分鑒定[J].廣東化工，2005，(9)：58-60．

[3]馬歡杰．多糖類抗腫瘤作用的研究進(jìn)展[J]．海峽藥學(xué)，2010，22(20)：102-104．

[4]李南薇，范媛媛，陸映機(jī)，等．狗肝菜多糖提取工藝研究[J]．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，38(11)：116-117．

[5]李南薇，楊振立．木瓜葉多糖的提取及抗氧化活性研究[J].食品科學(xué)與技術(shù), 2012，37（11）：177-180．

[6]張志梅，王彩云，楊天鳴，等．陳皮的化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J]．西北藥學(xué)雜志，2005，20(1)：47-48．

[7]梁紹蘭，覃冬，黃連秋，等.柑橘皮多糖抗氧化性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(5)：2624－2625．

[8]羅志文，劉娟，趙永勛，等．酶解法提取地鱉蟲多糖工藝的優(yōu)化[J]．黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，（8）：102-104.

[9]陳春陽，劉景圣．松茸胞外多糖提取條件的優(yōu)化[J]．中國食物與營養(yǎng)，2012，（1）：60-62．

【責(zé)任編輯 謝文?！?/p>

Study on Extraction Technology of Polysaccharides from Ponkan Peels

QIN Rong-huan1, YANG Yan2, LI Jia-jie, CHEN Xuan-fu
(1, 2 School of Chemical Industry and Material, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000)

Guangxi ponkan is abundant in Guangxi Province. Polysaccharides can be extracted from ponkan peels with water, which is an effective component in fruit peels. The optimal extraction conditions were obtained through single factors and orthogonal experiments, and the optimum ratio of material to liquid, extracting temperature, extracting time, and extracting times were 1:20, 70℃, 2h and 2 times, by which the extraction quality of polysaccharides from ponkan peels was 5.35%. Using the range analysis, the factors that affect the extraction quality were as follow: ratio of material to liquid＞extracting temperature＞extracting time.

ponkan peels; polysaccharides; extraction technology

TS214.2

A

1004-4671（2015）02-0057-05

2014-03-01

玉林師范學(xué)院科研項(xiàng)目(No.2013YJYB09)；玉林師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院2013年大學(xué)生科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目。

秦榮歡，女，玉林師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院講師，碩士研究生；研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)和有機(jī)合成。