超聲波提取玉竹多糖及在面條中的應(yīng)用研究

趙靜，歐思陽，趙秀紅

（沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽110034）

超聲波提取玉竹多糖及在面條中的應(yīng)用研究

趙靜，歐思陽，趙秀紅*

（沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽110034）

采用超聲波法提取玉竹多糖，研究料液比、提取時間、提取溫度各因素對提取率的影響，通過正交試驗確定最佳提取工藝條件為：料液比為1∶60（g/mL），提取時間40 min，提取溫度60℃，提取功率90 W，此時，多糖得率為8.6%；以玉竹多糖為添加物，制作玉竹多糖面條，并通過感官評價考察玉竹多糖對面條理化特性的影響。結(jié)果表明：隨著玉竹多糖添加比例的增加面條的感官評價先升高后降低，玉竹多糖的最適添加比例為6%。面條加工過程中添加適當(dāng)比例的玉竹多糖可有效增加面條中的營養(yǎng)物質(zhì)。

玉竹；多糖；超聲波；理化特性

玉竹多糖是玉竹的主要功能性成分之一，不僅具有提高機體免疫功能，抗衰老，抗腫瘤的藥理作用，還具有提供人體必需氨基酸，微量元素的食療價值［1］。目前，國內(nèi)外對于玉竹多糖的提取多采用高溫水浸提法，但該方法提取溫度高，耗能大，操作費時，得率低。超聲波作為一種新的提取技術(shù)，可利用其機械效應(yīng)，空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過增大介質(zhì)分子的運動速度和穿透力來提取玉竹多糖。此方法可大大縮短提取時間，增大提取率。面條是我國的傳統(tǒng)食品，在我國北方食用人群較為廣泛，將玉竹多糖作為天然食品添加劑添加于面條中，可發(fā)揮其保健、藥理功效。本文對超聲波提取法提取玉竹多糖的工藝進行了研究，并以玉竹多糖為添加物，制作玉竹多糖面條，通過感官評價考察玉竹多糖對面條理化特性的影響。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

玉竹：湖北金貴中藥飲片有限公司；無水葡萄糖、苯酚、98%濃硫酸、95%乙醇、石油醚、丙酮（均為分析純）；面粉：河套高筋粉；食用鹽；安琪兒酵母。

1.2儀器

DHG-9146A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；JXFM110錘式旋風(fēng)磨：上海嘉定糧油儀器有限公司；KQ5200DB型數(shù)控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；DT-200電子天平：北京天平物華醫(yī)療儀器有限責(zé)任公司；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；TD5Z型離心機：湖南凱達科學(xué)儀器有限公司；WFZ型UV-2000紫外分光光度計：尤尼科（上海）儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1玉竹活性物質(zhì)提取工藝

將玉竹烘干，粉碎。準確稱取5.0 g玉竹粉末置于燒杯中，加蒸餾水，置于超聲波清洗器中提取，過濾，取濾液，殘渣加入與上次操作相同水量，重復(fù)上述過程，合并2次濾液，用離心機以3 000 r/min離心10 min，將離心處理的濾液濃縮至50 mL，向濃縮液加入4倍體積冷乙醇，室溫下靜置過夜。用離心機以3 000 r/min離心10 min，分離乙醇和沉淀，用丙酮和石油醚清洗沉淀，分離出沉淀，靜置，直至殘留在沉淀表面的溶劑揮發(fā)掉。然后加蒸餾水溶解沉淀，移至50 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度［2-4］。

1.3.2多糖含量測定

采用苯酚-硫酸法測定玉竹多糖含量［5］。

1.3.3標準曲線的繪制

精密稱取105℃干燥至衡重的無水葡萄糖0.1000 g，加水溶解，移至100 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。分別吸取1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 mL于50 mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。精密稱取上述各溶液2 mL于試管中，分別加入6%苯酚溶液1 mL，混勻，迅速加入濃硫酸6 mL，搖勻，室溫下靜置30 min，以2 mL水按同樣顯色作為空白，在490 nm波長處測其吸光度，以吸光度為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線，如圖1。

圖1　葡萄糖標準曲線Fig.1The standard curve of glucose

1.3.4多糖得率的計算

r/%=CV/1 000 m×100

式中：r為玉竹多糖的得率，%；C為多糖質(zhì)量濃度，mg/mL；V為稀釋時定容體積，mL；m為玉竹質(zhì)量，g。

1.3.5玉竹多糖提取工藝的單因素試驗

分別通過料液比、提取時間、提取溫度及乙醇濃度4個因素，考察其對玉竹多糖得率的影響。

1.3.6玉竹多糖提取工藝的正交試驗

選用四因素三水平的正交試驗，即L9（34），確定玉竹多糖最佳提取工藝參數(shù)，水平因素見表1。

表1　正交因素水平Table 1Orthogonal factor level

1.4玉竹多糖面條的制備及測試

1.4.1玉竹面條的制備

玉竹多糖的添加比例分別為0%、4%、6%、8%、10%，按照添加比例準確稱量高筋小麥面粉及玉竹多糖，充分攪拌混合并放置在和面機內(nèi)；量取70 mL蒸餾水，加入混合的高筋面粉中，打開和面機，先低速攪拌2 min，然后高速攪拌5 min，再低速2 min，共計9 min；將面絮放入自封保鮮袋，靜置醒面10 min，然后倒入面條機上壓延。壓延工序：1.5 mm軸間距壓延4次，其中直接壓1次、對折壓3次；放入自封保鮮袋，密封醒發(fā)10 min。在1.4、1.2、1.0上分別壓1次，使其最終厚度1.0 mm～1.1 mm，制作方法參見文獻［6］。

1.4.2感官評價方法

參照SB/T10137-93《面條用小麥粉》的評分標準與方法［7］，選擇評委對面條進行接受性檢驗法，品評指標為外觀，色澤，口感，風(fēng)味，接受度5項指標。滿分為10分，品評小組為5人，每人對于每個試樣品評3次，結(jié)果取平均值。

表2　面條感官評分標準Table 2Noodle sensory evaluation criteria

續(xù)表2　面條感官評分標準Continue table 2Noodle sensory evaluation criteria

2　結(jié)果與分析

2.1超聲波法提取玉竹多糖最佳提取條件的確定

2.1.1料液比對玉竹多糖得率的影響

將2.50g玉竹分別加水50、60、70、80mL，浸泡24h，置于超聲波中，在超聲時間20 min、超聲功率80 W、超聲溫度60℃條件下提取玉竹多糖。

如圖2可知，隨著料液比的增加，多糖的得率出現(xiàn)增加的趨勢，當(dāng)料液比為1∶28（g/mL）時，多糖的得率最高。

2.1.2超聲波提取時間對玉竹多糖得率的影響

將2.50 g玉竹加水80 mL，浸泡24 h，置于超聲波中，在超聲功率80 W、超聲溫度60℃，超聲時間分別為10、20、30、40、50 min條件下提取玉竹多糖。

圖3　超聲波提取時間對多糖得率的影響Fig.3Effect of the extraction time on extraction rate of the polysaccharide

如圖3可知，隨著提取時間的增長，多糖的得率先增加到40 min以后開始下降，所以最佳提取時間為40 min。

2.1.3提取溫度對玉竹多糖得率的影響

將2.50 g玉竹加水80 mL，浸泡24 h，置于超聲波中，在超聲時間20 min、超聲功率80 W，超聲溫度分別為40、50、60、70、80℃條件下提取玉竹多糖。

圖4　超聲波提取溫度對多糖得率的影響Fig.4Effect of the extraction temperature on extraction rate of the polysaccharide

由圖4可知隨著溫度的升高，多糖的得率先上升，到60℃后下降，因此，60℃多糖得率最高。

2.1.4超聲波提取功率對玉竹多糖得率的影響

將2.50 g玉竹加水80 mL，浸泡24 h，置于超聲波中，在超聲時間20 min、超聲溫度60℃，超聲功率分別為50、60、70、80、90 W條件下提取玉竹多糖。

圖5　超聲波提取功率對玉竹多糖得率的影響Fig.5Effect of the output rating on extraction rate of the polysaccharide

由圖5可知，隨著超聲波功率的升高，玉竹多糖的得率逐漸上升，當(dāng)達到80 W時達到最高，之后開始下降，所以確定超聲波最佳提取功率為80 W。

2.1.5正交試驗

正交試驗提取的玉竹多糖得率見表3。

表3　正交試驗結(jié)果Table 3Results of orthogonal experiment

續(xù)表3　正交試驗結(jié)果Continue table 3Results of orthogonal experiment

由表3可知，影響多糖得率的主要因素順序為：超聲波提取時間＞超聲波提取功率＞超聲波提取溫度＞料液比，玉竹多糖的最佳提取方案為A1B2C2D3，即料液比為1∶60（g/mL），提取時間為40 min，提取溫度為60℃，提取功率為90 W。在此條件下進行驗證試驗，玉竹多糖提取率為8.6%。

2.2感官評價

采用最小顯著極差法LSR：Duncan’s Multiple Range Test進行所有均數(shù)間的相互比較。

2.2.1面條的感官評價

面條感官評價總評分見表4。

表4　玉竹多糖不同添加量的面條感官評價總評分Table 4Jade bamboo powder adding different amount of noodle sensory evaluation of total score

由表4可知，隨玉竹多糖添加量的增加面條的感官評價先升高后降低，玉竹多糖的添加量為6%時，面條的感官評價得分最高，面條的風(fēng)味口感等都有所提高，但色澤略有降低。玉竹多糖的添加量超過6%時，隨著玉竹多糖添加量的增加，面條內(nèi)玉竹多糖藥味不斷增強，色澤不斷加深，感官評價整體得分大幅度下降。由于在品嘗面條時沒有添加任何輔味物質(zhì)，所以分析結(jié)果認為存在差異則反映出玉竹多糖殘留藥味對面條的外觀，色澤，風(fēng)味，口感造成影響，添加比例略大時會對面條感官評價造成不利影響。

3　結(jié)論

1）通過單因素試驗，分別研究了料液比、提取時間、提取溫度以及乙醇濃度4個因素對玉竹多糖得率的影響，通過正交試驗確定在料液比為1∶60（g/mL），超聲波提取時間為40 min，超聲波提取溫度為60℃，超聲波提取功率為90 W，玉竹多糖的得率最高，為8.6%。

2）從面條的制作及感官評價結(jié)果來看，玉竹多糖面條與對照組相比色澤較黑，口感上帶有藥味，感官評分較低。

［1］林琳，林壽全.黃精與玉竹的生藥性狀及組織特征比較［J］.中草藥，1994，25（5）：261-265

［2］高春燕，田呈瑞.枸杞多糖體外抗氧化特性研究［J］.糧食與油脂，2005（7）：28-29

［3］范娜，劉海櫻，王威.五種水果提取物抗氧活性的研究［J］.食品研究與開發(fā)，2006，27（3）：1-3

［4］張汆，薛連海，賈小麗，等.玉竹的營養(yǎng)保健價值及其加工利用［J］.中國野生植物資源，2009，28（3）：24－27

［5］王超，張曜武.苯酚-硫酸法的改進發(fā)展［J］.2011，25（6）：16-18

［6］Batey I L.Optimization of rapid-visco analyzer teat condition for predicting asina noodle quality［J］.Cereal Chem，1999，74：497-501

［7］吉喆，范暢，王維基.感官分析法［M］.烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1993：220-236

［8］張智勇，王春，孫輝.面條食用品質(zhì)評價的研究進展［J］.糧油食品科技，2012，20（2）：5-7

［9］孫鏈，孫輝，姜薇莉，等.糯小麥粉配粉對小麥加工品質(zhì)的影響［Ⅱ］對面條品質(zhì)影響的研究［J］.中國糧油學(xué)報，2010，25（2）：18-22

A Study on the Extraction of Polysaccharide of Polygonatum Odoratum Using Ultrasonic and Its Application in Noodles

ZHAO Jing，OU Si-yang，ZHAO Xiu-hong*
（College of Grain Science and Technology，Shenyang Normal University，Shenyang 110034，Liaoning，China）

This paper used the ultrasonic method to extract the polysaccharide of polygonatum odoratum，then studied the impact that the solid-liquid rate，extraction time and extraction temperature and other factors had on the extraction ratio.The optimum extraction technological condition was determined through the orthogonal experiment：the solid-liquid rate was 1∶60（g/mL），the extraction time was 40 min，the extraction temperature was 60℃，the extraction power was 90 W，under such a condition，the extraction rate of the polysaccharide of polygonatum odoratum was 8.6%.The polysaccharide of polygonatum odoratum as additives，the noodles with polysaccharide of polygonatum odoratum were produced，then it studied the effect that the polysaccharide of polygonatum odoratum had on the physicochemical properties of noodles by the sensory evaluation.The results indicated that the sensory evaluation of noodles was rising in early period，but showing a decline later with the increasing of the proportion of polysaccharide of polygonatum odoratum.The optimum addition ratio of polysaccharide of polygonatum odoratum was 6%.A proper proportion of polysaccharide of polygonatum odoratum in the process could effectively increase the nutrients of noodles.

polygonatum odoratum，；polysaccharide；ultrasonic；physicochemical property

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.011

遼寧省自然科學(xué)基金“玉竹活性物質(zhì)的提取及應(yīng)用基礎(chǔ)研究”（2013020077）；大創(chuàng)項目（201510166140）

趙靜（1994—），女（漢），本科在讀，食品科學(xué)與工程專業(yè)。*通信作者：趙秀紅（1976—），女（漢），副教授。

2015-12-10