海带中褐藻糖胶的超声提取工艺的优化

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1、海带中褐藻糖胶的超声提取工艺的优化：贲永光，钟红茂，吴晓燕【摘要】目的研究以水为溶剂超声波强化提取海带褐藻糖胶的工艺。方法采用正交设计,以超声提取时间、超声功率、固液比和提取温度为考察因素,优选了超声波提取海带中褐藻糖胶的最佳工艺。结果各因素对提取率的影响大小依次为:超声提取时间>固液比>提取温度>超声功率，优选的最佳提取工艺为:超声作用时间30min，固液比1∶30，提取温度40℃，超声功率320g等金属离子。褐藻糖胶溶于水，不溶于乙醇、丙酮、三氯甲烷等有机溶剂。据报道[1]，从不同海洋生物中提取得到的褐藻糖

2、胶酸碱性不同：从裙带菜中提取得到的褐藻糖胶水溶液的pH值为8.50，呈弱碱性;而由海带中提取得到的褐藻糖胶水溶液的pH值为6.46，为弱酸性。　　近年来研究不断表明，海带中的褐藻糖胶具有广泛的生理活性[2-3]，如抗病毒、调节免疫系统、抗辐射、抗凝血、抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂等。很多学者对海带多糖的提取方法进行了研究探讨，传统方法主要为酸提取法、碱提取法、酶提取法等[4]，均存在一定的缺陷。如酸提取法可造成多糖水解;碱提取法造成多糖生物活性降低;酶提取法耗时较长，且工业生产需要使用的酶量大、成本高;热水提取醇沉的方法较简便

3、，但是耗时耗能。可见传统的提取工艺能耗大、时间长，且易破坏海带中的有效成分，故距实际生产应用还有很大距离。超声提取作为一种新型的提取工艺，具有节能、省时、高效的特点[5-7]，故本试验将其应用于海带中褐藻糖胶的提取，旨在确定超声提取海带中褐藻糖胶的最佳工艺条件，为其工业化应用提供参考依据。　　1仪器与试剂　　1.1仪器　　HH-6恒温水浴锅(江苏金坛市宏华仪器厂);RE-52CS旋转蒸发器(巩义市英峪予华仪器厂);予华牌循环水真空泵(河南省巩义市英峪予华仪器厂);UV1101紫外-可见分光光度仪(上海天美科学仪器有限公司);AY

4、120电子分析天平(日本岛津公司);KH-400KDB型高功率数控超声清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司，频率40kHz，功率400inariajaponicaAresch，晒干后粉碎至40目备用。葡萄糖对照品(分析纯，纯度≥99%,广州汕头市西陇化工厂)。实验用试剂均为分析纯。　　2方法　　2.1葡萄糖对照品溶液的制备　　精密称取葡萄糖对照品50.0mg，置100mL容量瓶中，加入蒸馏水溶解并稀释至刻度，摇匀，即得(每1mL中含葡萄糖0.500mg)。　　2.2标准曲线的制备　　分别精密吸取上述葡萄糖对照品溶液1.0、20、3

5、.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0、12.0mL至50mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。分别精密吸取2.0mL于试管中，于冰水浴条件下缓慢加入5%(质量分数)苯酚溶液1.0mL，摇匀，迅速加入浓硫酸溶液5.0mL，振摇5min，沸水浴15min，然后置冷水浴中冷却20min。取1.0mL蒸馏水，加等量苯酚和浓硫酸,同法操作,作为空白溶液,在490nm处测量其吸光度值。以葡萄糖的质量浓度(ρ)为横坐标,溶液的吸光度值(A)为纵坐标，绘制标准曲线。经回归分析，得标准曲线方程：A=26.894ρ+0.0302，r=0

6、.9997葡萄糖的质量浓度在0.0025～0.0300mg·mL-1范围内与吸收值线性关系良好。　　按下列公式计算褐藻糖胶的提取量：EY=x1(mg)x0(g)式中：EY为海带中褐藻糖胶的提取量(mg·g-1)，x0为提取前海带粉末的质量(g)，x1为提取物中褐藻糖胶的质量(mg)。　　2.5单因素试验　　2.5.1超声提取温度的影响　　称取含海带粉末50g、固液比为1∶20的样品溶液，分别在30、40、50、60℃的水浴，以320in，其他步骤同“2.3”。随着温度的升高，褐藻糖胶的提取量迅速增大，当温度升高到50℃时，提取

7、量的增大速度减慢，直至趋于平衡。故褐藻糖胶的提取应控制在一定的温度范围内。　　2.5.2超声功率的影响称取含海带粉末5.0g、固液比为1∶20的样品溶液，于40℃的水浴中，以200、240、280、320、360、400in，其他步骤同“2.3”。在超声功率为200~320in，其他步骤同“2.3”。在提取时间为30min时，提取量达到最大值32mg·g-1。此后随着时间的延长，提取量反而减小。　　2.5.4固液比的影响称取含海带粉末5.0g、固液比分别为1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40的样品

8、溶液，在40℃的水浴中，以320in，其他步骤同“2.3”。在固液比为1∶20~1∶30的范围内，提取量迅速增大，曲线的斜率明显增大。但在1∶30~1∶40的范围内，褐藻糖胶提取量的增大趋于平缓。　　2.6正交试验　　以超声提取时间、超声功率、固液比和超声提取温