响应面法优化超声辅助提取果梅果实有机酸工艺

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1、响应面法优化超声辅助提取果梅果实有机酸工艺　　摘要：以果梅果实为原料，利用响应面法确定其有机酸的超声辅助提取最佳工艺条件。在单因素试验基础上，以超声温度、超声时间、料液比、超声频率为自变量，有机酸提取量为响应值，使用中心组合（Box-Behnken）试验设计对各个因素的显著性和交互作用进行分析。结果表明，果梅果实有机酸的最佳提取工艺为超声温度36℃、超声时间30min、料液比1：19（mL/g）、超声功率59kHz、提取次数2次。在此条件下有机酸提取量的预测值为6.40%，实测值为6.24%，两

2、者较接近。表明BoxBehnken试验设计和响应面法可以优化果梅果实有机酸的超声辅助提取工艺。　　关键词：果梅果实；超声辅助提取；有机酸；响应面法；工艺优化　　果梅（PrunusmumeSieb.etZucc），俗称酸梅或青梅，原产于中国，为蔷薇科李属多年生落叶乔木，果实富含多种营养保健成分，是一种药食兼用型水果，其中最主要的营养成分为天然优质有机酸，如柠檬酸、苹果酸、儿茶酸、酒石酸、琥珀酸、丙酮酸等。有机酸在人体代谢中具抑菌、抗病毒、增加冠脉流量、抑制脑组织脂质过氧化物生成、抗突变等生理功能，

3、且具有良好的保健和药用价值。因此，进一步开发利用果梅果实有机酸并对其提取工艺进行优化具有重要意义。近年来，以青梅汁为原料的饮料深受消费者喜爱，从果实中分离、提取、浓缩出有机酸成分，加工成天然梅汁和调味品已成为国内外消费者需求的新动向。7　　目前，超声提取已广泛地应用于天然产物的提取，超声辅助提取具有高效、节能、省时的特点。利用超声产生的热效应、机械作用和空化效应造成植物细胞壁破裂，加快胞内含物的释放、扩散和溶解，大大缩短了提取时间，提高了提取效率。因此，合理优化超声提取果梅果实中的有机酸含量，不

4、仅可以最大化提取有机酸含量而且还提高了果梅的利用价值。但是目前，有机酸的提取工艺普遍采用传统的提取方法，时间较长、温度较高，限制了有机酸的开发利用。因此，本研究采用响应面法对超声辅助提取果梅果实中的有机酸工艺条件进行研究，以期为进一步开发利用果梅有机酸提供试验依据。　　1.材料与方法　　1.1材料　　果梅，采自茂兰国家级自然保护区内的洞塘乡：氢氧化钠、酚酞（1%）、邻苯二甲酸氢钾均为分析纯。　　SK8210LHC型超声波清洗仪，上海科导超声仪器有限公司；JJ-2型组织捣碎匀浆机、HH-2型数显恒

5、温水浴锅，金坛市荣华仪器制造有限公司：CPl53型电子天平，美国奥豪斯公司：ThermoD-37520型高速冷冻离心机，德国Heraeus公司：Milli-Q型超纯水系列，美国密理博公司。　　1.2方法　　1.2.1样品制备7在同一地点选择树龄相同、长势一致的果梅树5棵，取样时尽可能地避免外界环境条件的影响，随机选取树冠外围中部不同方位、大小均匀、无病虫害的果实，每株10-20个果实，采后迅速放入采样装置中带回实验室。清水洗净，自然晾干，去皮后用组织捣碎匀浆机打浆，备用。随机称取1，00g左右的

6、果浆，按一定的料液比加入适量的去离子水，在超声辅助条件下进行提取、过滤，滤液稀释定容，即得样液待测。　　1.2.2可滴定酸的测定方法根据酸碱中和原理，以酚酞作指示剂，用移液管吸取定容至50mL的待测液25mL于250mL锥形瓶中，加1%酚酞指示剂2滴，用已标定的NaOH溶液进行滴定。滴定至溶液初显粉红色并在0.5min内不褪色时为终点（pH8.1～8.3），记录NaOH滴定液用量，根据消耗的标定碱液量求出样品中可滴定酸的百分含量。以柠檬酸作为其换算系数即0.064，3次重复，以去离子水为空白对照

7、，依据下面的公式计算果梅果实中有机酸含量。　　1.2.3单因素试验　　1）超声时间对有机酸提取量的影响：以去离子水为提取溶剂，在料液比1：10（g：mL，下同）、超声温度30℃、超声功率50kHz，提取次数2次的条件下，分别超声提取10、20、30、40、50和60min，考察不同超声时间对有机酸提取量的影响。　　2）超声温度对有机酸提取量的影响：以去离子水为提取溶剂，在料液比1：10，超声时间30min，超声功率50kHz，提取次数为2的条件下，分别选择25、35、45、55、65和75℃的温

8、度进行提取，然后考察不同超声温度对有机酸提取量的影响。　　3）料液比对有机酸提取量的影响：以去离子水为提取溶剂，在超声温度35℃，超声时间30min，超声功率50kHz，提取次数2次的条件下，分别选择料液比为1：5、1：10、1：15、1：20、1：25和1：30进行提取，然后考察不同料液比对有机酸提取量的影响。7　　4）超声功率对有机酸提取量的影响：以去离子水为提取溶剂，在料液比1：10、超声温度35℃、超声时间30min、提取次数2次的条件下，研究超声功率为40、50、60、70、80和90