响应面法优化赤霞珠葡萄籽多酚提取工艺

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1、响应面法优化赤霞珠葡萄籽多酚提取工艺梁传红LIANGChuan-hong；陈帅CHENShuai；李开雄LIKai-xiong；许程剑XUCheng-jian（石河子大学食品学院，石河子832000）摘要：为了提高赤霞珠葡萄籽的有效利用率，本文采乙醇浸提法提取葡萄籽中的多酚，并通过响应面法优化提取条件。在单因素实验的基础上，依据Centralposite中心组合设计原理，采用Design-Expert.8.05数据分析软件，对多酚的提取进行了四因素三水平的优化分析。确立最佳提取条件：乙醇体积分数59.39%，提取时

2、间2h，提取温度82.90℃，料水比21.03，在此条件下蛋白质的提取理论值达到35.6603mg/g。.jyqkL容量瓶定容，在6只100mL容量瓶中分别加入5.0g/L没食子酸标准样品0、1、2、3、5、10mL，加蒸馏水定容至100mL，分别配制成浓度为0、50、100、150、250、500mg/L的试液。取6支容量瓶，分别吸取上述溶1mL，各加蒸馏水10mL、现配福林-肖卡试剂[4]5mL，在30s至8min内各加入10mL10%碳酸钠溶液，混合后100mL容量瓶定容。上述溶液在20℃下放置2h，然后在7

3、65nm测定吸光度值，绘制标准曲线。1.2.2赤霞珠葡萄籽的脱脂处理将葡萄籽通过粉碎机粉碎，过40目筛。称取40g葡萄籽粉于250mL烧杯中，按1:5的料液比加入石油醚放在磁力搅拌器上搅拌6h后，静置5-6min使固液分离，倒出上清液回收利用。然后向固相中按1:10的料液比重新倒入石油醚，磁力搅拌6h，倒出上清液回收利用，固相葡萄籽粉用蒸馏水清洗后晒干收集备用。1.2.3葡萄籽多酚的提取赤霞珠葡萄籽脱脂粉碎物→加入乙醇溶液→恒温水浴→离心（8000r/min，10min）→取上清液→浓缩→冷冻干燥→葡萄籽多酚1.2

4、.4单因素实验选择影响多酚得率的因素：乙醇体积分数（50、60、70、80、90%）、浸提温度（50、60、70、80、90℃）、浸提时间（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5h）、液料比（10、15、20、25、30）进行单因素实验，分别考察各个单因素对葡萄籽蛋白质提取的影响。1.2.5响应面优化实验在单因素的基础上，选取对葡萄籽蛋白质提取效果影响较大的四个因素，采用响应面分析软件Design-Expert.8.05建立四因素三水平的Centralposite模型，通过实验确立最佳提取工艺参数。变量因素编码表及

5、水平见表1。1.2.6数据分析实验进行三次平行试验，数据值为平均值±标准偏差（SD）。数据分析采用Origin8.0以及Design-Expert.8.05软件。2结果与讨论2.1没食子酸标准曲线如图1所示，没食子酸浓度在一定范围内与吸光值呈线性相关，线性回归方程为y＝1.1984x+0.0190，相关系数R2＝0.9968，标准曲线准确度较高，证实可用。2.2单因素实验结果2.2.1提取温度对提取量的影响在60%乙醇、液料比20、提取时间2h、不同提取温度的条件下，葡萄籽多酚提取量随浸提温度的升高呈现先上升后下降

6、的趋势，当温度达到80℃时提取量最大。可能是由于温度升高有利于多酚物质的运动，在不断震动下溶出，当温度上升到一定后，多酚物质易被氧化，从而影响多酚物质检出量[5]。2.2.2提取时间对提取量的影响在提取温度80℃、60%乙醇、液料比20、不同提取时间的条件下，葡萄籽多酚提取量随浸提时间的升高呈现逐渐升高的趋势，并趋于一定范围。可见提取时间对多酚影响比较小，根据市场经济效益和尽可能多的提取多酚含量，提取时间2h较为合适。2.2.3乙醇体积分数对提取量的影响在提取温度80℃、提取时间2h、液料比20、不同乙醇体积分数的

7、条件下，葡萄籽多酚提取量随乙醇分数的升高呈现先上升后下降的趋势，当乙醇体积分数为60%时提取量最大。这可能与多酚类物质在植物中多以结合状态存在有关[6]，纯有机溶剂不足以破坏多酚类物质与蛋白质等的连接，使提取率降低。2.2.4液料比对提取率的影响在提取温度80℃、60%乙醇、提取时间2h、不同液料比的条件下葡萄籽多酚提取量随物料比的升高呈现先上升后趋于平衡的趋势，当液料比为20时提取量最大。2.3响应面优化分析根据响应面分析法试验结果，对试验数据进行多元回归拟合分析[7，8]，得到葡萄籽多酚提取量与各因素变量的二次

8、方程模型：多酚提取量=+33.6+4.04×A+0.84×B-1.08×C+0.76×D+0.37×A×B-0.29×A×C-0.55×A×D+0.86×B×C-0.050×B×D-0.27×C×D-7.44×A2+0.44×B2-2.90×C2-1.38×D2回归方程的相关系数R2=0.9871，说明该方程与实际情况拟合良好，可以用该方程代替真实实验进行分