超声波辅助法提取工艺（精选11篇）
超声波辅助法提取工艺 篇1
白桦(Betula platyphylla)为桦木科桦木属落叶阔叶树种,是黑龙江省重要的林木资源[1]。桦木的用途很多,主要包括生产胶合板、卫生筷、牙签,制浆造纸等。单宁又名鞣酸、鞣质、单宁酸,是一类广泛存在于植物体内的多酚类物质。植物单宁由于其自身的多酚羟基结构,具有较强的化学和生理活性,已被应用于医药、食品、制革工业、日用化学品等众多领域[2]。白桦树皮含有丰富的单宁,含量为10%左右[3]。
目前,工业上单宁的提取方法多采用溶剂提取法,以水为溶剂的煎煮法,操作简便和成本低,但容易造成多酚类成分的破坏。与水提法相比,水-乙醇提取法具有提取条件温和、提取物中多酚类成分含量高等优点[4]。超声波辅助提取既是对超声波进行利用,其可产生强烈的振动、较高的加速度、强烈的空化效应、搅拌作用等,提高了有效成分进入溶剂中的速度,从而有效地促进提取效率的提高及提取时间的缩短,该方法的另一个优点是可有效地避免高温条件下对提取成分的影响[5]。本研究中的溶剂选择乙醇—水溶液,利用超声波辅助提取法对白桦树皮中的桦树单宁进行提取,并采用均匀设计方法,考核的指标主要选择单宁的收率,以对桦树单宁的超声波辅助提取工艺条件进行优化。
1 材料与方法
1.1 供试材料与仪器
供试的原料为白桦树皮,采自大兴安岭塔河林业局。其采回后应进行一定的处理,即将白桦树皮晒干,粉碎后过筛。仪器:KQ-500DB超声波仪(江苏昆山超声仪器公司);AB104型电子天平(瑞士);752紫外-光栅分光光度计(上海振科有限公司);旋转蒸发仪RE-5(上海亚荣生化仪器);ZF-6030A真空干燥箱(上海一恒科技有限公司)。试剂:没食子酸标准品(中国药品生物检定所);乙醇、浓硫酸、香草醛、碳酸钠等(均为分析纯)。
1.2 试验方法
1.2.1 桦树单宁提取方法。
(1)水提法。准确地称取重量为10.00 g的白桦树皮粉末,置于容量为250 mL的带回流冷凝管的圆底烧瓶中进行提取,提取前应加入150 mL蒸馏水。提取的温度控制在80℃,提取时间为4 h。待提取液冷却至室温,抽滤,将滤液在50℃下真空浓缩后,于60℃下真空干燥至质量恒定,得到桦树单宁提取物,称重待测。
(2)水—乙醇提取法。准确称取质量为10.00 g的白桦树皮粉末,置于容量为250 mL的带回流冷凝管的圆底烧瓶中进行提取,提取前应加入150 mL乙醇水溶液。提取的乙醇浓度控制在35%,提取的温度应达到80℃,提取的时间一般为1 h即可。待提取液冷却至室温,抽滤,将滤液在50℃下真空浓缩后,于60℃下真空干燥至质量恒定,得到桦树单宁提取物,称重待测。
(3)超声波辅助水—醇提取法。准确称取质量为10.00 g的白桦树皮粉末,置于容量为250 mL的带回流冷凝管的圆底烧瓶中按均匀设计的试验条件进行提取(表1),提取前应加入150 mL不同体积比的乙醇/水溶液。待提取液冷却至室温后抽滤,滤液50℃下真空浓缩后,60℃下真空干燥至质量恒定,得到桦树单宁提取物,称重待测。
1.2.2 单宁含量的测定。测量单宁含量的方法主要为Folin-Ciocalteau法[6]。
(1)标准曲线的绘制。精确称取质量为25.00 mg的没食子酸标准品进行溶解,溶解应选择蒸馏水进行,溶解后进行定容,使总体积达到250 m L,得到对照品标准溶液,浓度为0.10 mg/mL。精密吸取对照样品溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于10 m L容量瓶中,再加入1 m L Folin-Ciocalteu显色剂,将之充分地摇匀后再加入浓度为15%的Na2CO3溶液2 mL,最后将混合液的体积定容至10 m L,在室温的条件下进行反应,一般2 h后即可进行吸光值A760的测定,每样重复测定3次,取平均值。以A760(x)为横坐标,没食子酸质量浓度(y,μg/mL)为纵坐标,绘制标准曲线。得回归线性方程为:y=0.105 8x+0.001 4,相关系数R=0.998 5,没食子酸含量在0.5～5.0μg/m L范围内具有很好的线性关系。
(2)桦树单宁提取物中单宁含量的测定。精密称取质量为25.00 mg的桦树单宁提取物,用一定量的蒸馏水进行溶解,过滤后将之最终体积定容至250 mL,充分摇匀后,精确吸取1.0 mL于10 m L容量瓶中,依次加入1 mL FolinCiocalteu显色剂及浓度为15%的Na2CO3溶液2 mL并定容,按上述标准曲线测定方法对吸光值进行测定,根据标准曲线计算没食子酸的含量。提取物中单宁的含量用没食子酸含量表示,计算单宁的收率与纯度。
2 结果与分析
2.1 超声波辅助水—乙醇提取工艺优化
均匀设计试验结果见表1。自变量分别选择乙醇浓度(X1)、提取时间(X2)、提取温度(X3)、超声波功率(X4),因变量选择单宁收率(Y),用均匀设计软件(2.0版)对均匀设计的试验结果进行逐步回归分析,得到回归方程为:
各因素对桦树单宁收率影响的逐步回归分析结果表明,随着超声波功率的提高,单宁收率逐渐增加,而随着提取时间延长和乙醇浓度及提取温度的提高,单宁收率的收率呈下降的趋势。根据回归方程计算,最佳乙醇浓度为15%,提取时间为30 min,提取温度为35℃,超声波功率为500 W。利用此条件提取桦树单宁,单宁得率达到6.44%,纯度达到45.68%。
2.2 不同提取方法的比较
以均匀设计试验优选出的工艺条件为试验组,以水提法及水—乙醇提取法作为对照组,进行试验,结果见表2。由表2可以看出,超声波辅助提取法单宁的提取率明显优于水提法,也优于水-乙醇提取法。可见,超声波辅助提取法提取时间短且提取率高,具有较优越的应用前景。
3 结论
试验结果表明,选择白桦树皮作为原料,溶剂选择水—乙醇溶液,运用均匀设计法对桦树单宁的超声波辅助提取工艺条件进行了优化,确定了桦树单宁的超声波辅助提取的最佳工艺条件:最佳乙醇浓度为15%,提取时间为30 min,提取温度为35℃,超声波功率为500 W。利用此条件提取桦树单宁,单宁收率为6.44%,纯度达到45.68%。采用3种不同的提取方法进行比较,结果表明,超声波辅助提取法与水提法、水—乙醇等提取方法进行比较,其不仅提取时间短,且提取率高,应用前景较为广泛[6]。
参考文献
[1]郑万钧.中国树木志[M].北京:中国林业出版社,1998.
[2]孙达旺.植物单宁化学[M].北京:中国林业出版社,1992.
[3]陈业高,吕瑜平,丁中涛,等.植物成分化学[M].北京:化学工业出版社,2004.
[4]贾冬英,姚开,谭薇,等.石榴皮中多酚提取条件的优化[J].林产化学与工业,2006,26(3):123-126.
[5]王秋芬,宋湛谦,赵淑英,等.超声波用于强化有机溶剂提取印揀素[J].林产化学与工业,2004,24(1):25-28.
[6]何志勇,夏文水.Folin-Ciocalteu比色法测定橄榄中多酚含量的研究[J].林产化学与工业,2006,26(4):15-18.
超声波辅助法提取工艺 篇2
酶解辅助法优选山药多糖的提取工艺
采用酶解辅助热水浸提法用乙醇提取山药多糖,考察了乙醇体积分数、提取温度、固液比与提取时间对提取量的影响.结果表明,山药多糖的最佳提取工艺为:乙醇体积分数为70%,提取温度90 ℃,固液比1:40,提取时间60 min.在此条件下,山药多糖的提取量为4.76 mg/g.
作 者：毛磊 李睿 金慧芳 MAO Lei LI Rui JIN Hui-fang 作者单位：长安大学,环境科学与工程学院,陕西,西安,710054刊 名：应用化工 ISTIC英文刊名：APPLIED CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：38(6)分类号：O629.12关键词：山药多糖 提取 酶解
超声波辅助法提取工艺 篇3
摘 要 采用超声波辅助溶剂法对橘皮精油提取进行单因素和正交试验研究。结果表明，超声波提取橘皮精油优化的提取工艺条件为：提取溶剂为95%乙醇，料液比1∶6，超声波功率100 W，超声波提取时间60 min.
关键词 橘皮；精油；提取工艺；正交试验
中图分类号：TS264.2 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2016）01--02
橘皮中含有誘人、芳香的橘皮精油，超声波提取橘皮精油是一种先进的提取方法，使有效成分溶出。本文采用简单、快速、有效的超声波辅助溶剂提取柑橘皮中的橘皮精油，为柑橘深加工做铺垫。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
柑橘，四川宜宾沃尔玛超市；无水乙醇（AR），鱼台海纳环保科技有限公司。RE-2000B旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；FW100高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；JP-100S超声波，深圳洁盟清洗设备有限公司；DH-ZL10真空式过滤器，乐陵市道行食品机械厂。
1.2 试验方法
1.2.1 橘皮的预处理
1.2.1.1 新鲜的柑橘皮
新鲜较完整柑橘皮，用清水清洗外皮的泥沙，备用。
1.2.1.2 预处理
用质量分数为0.15%～0.30%的VC溶液处理柑橘皮。
1.2.1.3 干燥
预处理后，分批次放入烘箱45 ℃烘干，水分≤14%。
1.2.1.4 粉碎
干燥后，过40目筛粉碎，用密封的塑料袋分装，备用。
1.2.2 橘皮精油提取
称50 g柑橘粉，加一定量95%乙醇，浸泡一定时间后用一定功率的超声波提取。用抽滤机抽滤提取液，将滤液及抽滤瓶洗液（冲洗3次，每次20 mL）合并后进行旋转蒸发浓缩。旋转蒸发器转速50 r/min，温度40 ℃，真空度-0.08MP。待瓶中乙醇挥干后即得橘皮精油。取下烧瓶，称质量，计算得率（%）。
橘皮精油得率（%）=橘皮精油质量/橘皮质量×100%
1.2.3 单因素实验设计
1.2.3.1 提取溶剂的确定
称50 g干橘皮粉放250 mL烧杯，加60 mL95%乙醇、石油醚、正己烷、乙醚、乙酸乙酯，超声波（功率60 W，时间30 min）辅助提取，计算橘皮精油得率。
1.2.3.2 料液比
称50 g干橘皮粉放250 mL烧杯，加入40 mL（1∶2），60 mL（1∶3），80 mL（1∶4），100 mL（1∶5），120 mL（1∶6），140 mL（1∶7），160 mL（1∶8），180 mL（1∶9）95%乙醇，超声波（功率60 W，时间30 min）辅助提取，计算橘皮精油的得率。
1.2.3.3 超声波功率
称50 g干橘皮粉放250 mL烧杯，加60 mL95%乙醇，用超声波功率为40、60、80、100、120 W，超声提取30 min，计算橘皮精油得率。
1.2.3.4 超声提取时间
称50 g干橘皮粉放250 mL烧杯，加入60 mL95%乙醇，用超声波功率为60 W，分别超声提取20、40、60、80、100 min，计算橘皮精油得率。
1.2.4 正交实验设计
采用L9（43）正交试验。
1.2.5 验证实验
在正交实验最佳提取工艺下提取，验证实验结果。
2 结果与分析
2.1 提取溶剂的确定
由图1可知，5种溶剂对橘皮精油的提取率由高到低依次为正已烷>95%乙醇>石油醚>乙醚>乙酸乙酯。正已烷的提取率高，但正己烷价格较高；乙醚提取率低且挥发性较强，不便操作；乙酸乙酯提取率也较低，同样不适于提取；石油醚的提取率比95%乙醇提取率略低，最后确定95%乙醇作为提取橘皮精油的提取溶剂。
2.2 料液比对橘皮精油提取的影响
由图2知，随料液比的增加，橘皮精油提取率逐渐增加，但当料液比达1∶6时，橘皮精油提取率达峰值。当溶剂料液比再增加，橘皮精油提取率增加不明显，反而有所下降。因此橘皮精油提取的最佳料液比为1∶6。选择料液比为1∶6、1∶7、1∶8进行正交试验。
2.3 超声波功率对橘皮精油提取的影响
由图3知，当超声波功率在100 W时，橘皮精油提取率达最高。当超声波功率<80 W时，随超声波功率逐渐增强，精油提取率明显提高。因此选择超声波功率为80～120 W进行正交试验。
2.4 超声波提取时间对橘皮精油提取的影响
由图4知，超声波提取时间为80 min时，橘皮精油提取率达最大。当超声波提取时间<60 min时，随超声波提取时间延长，橘皮精油得率明显提高。当超声波提取时间>60 min，橘皮精油提取率增加缓慢，超声波提取时间80 min，橘皮精油的提取率达到最大，当超声波提取时间>80 min，提取率反而略下降，因此，选择超声波提取时间60～80 min进行正交试验。
2.5 正交实验结果
根据单因素实验确定的因素和水平，为了优化提取工艺条件，考虑料液比、超声功率、超声时间3因素之间的交互作用，设计L9（43）正交交互试验，因素水平见表l。
由表2知，3因素对橘皮精油提取率影响：超声波提取时间>超声波功率>料液比。据k值分析得，橘皮精油的最佳提取工艺为A1B2C1即料液比1∶6，超声波功率100 W，超声波提取时间60 min。
3 结论
单因素和正交试验表明超声波提取时间对橘皮精油提取率影响最大，其次是超声波功率，最后是料液比。据k值分析得，橘皮精油最佳提取工艺为A1B2C1，即料液比1∶6，超声波功率100 W，超声波提取时间60 min。
超声波辅助法提取工艺 篇4
关键词：荞麦茶,总黄酮,超声,提取
荞麦茶是以荞麦为原料,经杀青、揉捻、干燥等工艺加工而成[1]。荞麦茶中含有丰富的蛋白质、矿物质和黄酮等生物活性物质。黄酮具有抗氧化、改善血液循环、降低胆固醇、改善心脑血管疾病症状、杀菌消炎等功效[2~3]。因此,开展对黄酮类化合物的提取工艺的研究具有十分重要的现实意义。超声提取技术主要是利用超声波的空化作用加速有效成分的浸出提取,同时超声波的次级效应也有利于提取。超声波提取总黄酮具有省时、节能、提取率高等优点。本文采用超声波溶剂法提取总黄酮,以总黄酮含量为考察指标,确定了较优的工艺条件。
1 材料和方法
1.1 材料和设备
荞麦茶:企业提供;芦丁标准品:购于合肥一力生物科技有限公司;无水乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝均为分析纯试剂。
电子分析天平G238:上海医用激光仪器厂;温压双控微波萃取仪MDS-6型:新仪微波化学科技有限公司;旋转蒸发器R-205型:上海申胜生物技术有限公司;循环水式真空泵SHZ-D(Ⅲ)型:巩义市英峪于华仪器厂;紫外可见分光光度计722型:上海精密科学仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的制备方法
将荞麦茶粉碎后,准确称取2.5000g荞麦茶粉末于250m L碘量瓶中,加入适量浓度和体积的乙醇溶液,在一定的温度、功率等条件下超声提取一定时间,取出抽滤、干燥后得样品。
1.2.2 总黄酮含量的计算方法
2 结果与讨论
2.1 标准曲线
通过实验结果绘制得到标准曲线(如图1所示),得吸光度y与总黄酮浓度x(mg/m L)之间的回归方程为:y=0.0124x-0.0034(r=0.9994)
2.2 单因素实验
选择温度、溶剂浓度、固液比、萃取时间等因素考察对提取物总黄酮含量的影响,以确定相关因素及其范围。
2.2.1 溶剂浓度的选择
在一定的提取条件下,分别以45%~95%的乙醇浓度提取总黄酮并测定提取物中总黄酮的含量。图2结果表明:在相同超声提取条件下,65%~95%乙醇对总黄酮的提取效果较好,其他浓度的乙醇提取效果较差。考虑节约成本,最优乙醇浓度为65%。造成这种结果的原因可能是乙醇含水量较多时,提取出了较多的水溶性多糖、色素和果胶等杂质而影响总黄酮的萃取效率。
2.2.2 提取温度的选择
在一定的提取条件下,分别在55~75℃的温度下提取总黄酮并测定提取物中总黄酮的含量。由图3可知,随着温度的升高,总黄酮含量呈先上升再平缓下降的趋势,这说明65℃是总黄酮提取的最佳温度。温度大于65℃时,随温度的升高,一些大分子物质溶出,造成提取液的颜色变深,一些活性成分被破坏,曲线呈平缓下降趋势,即总黄酮含量降低。
2.2.3 提取时间的选择
在一定的提取条件下,分别以10~50min的提取时间提取总黄酮并测定提取物中总黄酮的含量。由图4可知,在相同的超声提取条件下,提取时间对提取率具有显著的影响。在10min~30min范围内,随着提取时间的增长,总黄酮浓度也越高,而30min之后,随着时间的延长,总黄酮浓度有稍微下降的趋势,这就揭示着30min时荞麦茶中总黄酮的提取已经基本达到了平衡,30min是最佳的超声提取时间。
2.2.4 固液比的选择
在一定的提取条件下,分别以1/14~1/22的固液比提取总黄酮并测定提取物中总黄酮的含量。从图5可以看出,在相同超声提取条件下,1:18的固液比是总黄酮提取的一个最佳点,继续增加固液比总黄酮含量已呈下降趋势,而且增大固液比会增加提取成本,因此确定固液比为1:18为最佳点。
2.2.4 超声功率的选择
在一定的提取条件下,分别以50P%~90P%的超声功率提取总黄酮并测定提取物中总黄酮的含量。从图6可以看出,在相同提取条件下,70P%的超声功率是总黄酮提取的一个最佳点,继续增加超声功率总黄酮含量增加不显著,而且增大超声功率会增加提取成本,因此确定70P%的超声功率为最佳点。
3 结论
(1)据实验结果绘制标准曲线,得吸光度值y与总黄酮浓度x(mg/m L)之间的回归方程为:y=0.0124x-0.0034(r=0.9994)。
(2)总黄酮超声提取的最佳工艺条件为:乙醇浓度65%,提取温度70℃,提取时间30min,料液比1:18,超声功率70P%。
参考文献
[1]林汝法.荞麦的含量测定[J].中国荞麦,1994:26～29.
[2]陈复生,李红良,赵琳.陈皮中抗氧化成分的提取工艺研究[J].郑州工程学院学报,2003,24(1):24～26.
超声波辅助法提取工艺 篇5
关键词：地榆;总鞣质;正交设计;超声辅助提取
中图分类号： R284.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.24.080
地榆中药材是以植物地榆根入药，最早载于《神农本草经》中。植物地榆（Sanguisorba officinalis L.）为蔷薇科地榆属植物，为多年生草本，又名猪人参、血箭草、马软枣[1]。地榆属植物大致分布于北温带周围区域，现如今在全世界发现的大概有30多种[2]。我国地榆属植物主要分布在东北、华北、西北、华东、中南及广西[3]。中药地榆其性微寒，酸、涩，味苦、归肝、大肠经。并且具有解毒敛疮，凉血止血之功效，故在中医临床使用上多用于治疗崩漏、血痢、便血、水火烫伤、胃出血、肠炎等病症[4]。地榆属植物中富含黄酮、皂苷、鞣质及甾体类成分。鞣质多具有抗肿瘤[5]、抗氧化[6]及降血脂及降血糖作用[7]等药理活性。本研究对地榆中主要的化学活性成分——鞣质提取工艺的优化，有利于地榆资源进一步的开发、利用，并为中药材有效成分的富集提供理论依据。
1 仪器、材料
1.1 仪器
UV-754型紫外—可见分光光度计（上海有一仪器有限公司），HJ-M4磁力搅拌水浴锅（金坛市城西春兰实验仪器厂），R-300旋转蒸发器（瑞士步琦），KQ-250B型超声波清洗器（昆山舒美超声仪器有限公司）。
1.2 材料
本药材采于吉林省二道乡水库，经过吉林大学药学院王广树教授鉴定，确定本品为药材地榆（Sanguisorba officinalis L.），没食子酸对照品150毫克 （经色谱分析，纯度>98%，济宁宏明化学试剂有限公司）。
2 方法与结果
2.1测定总鞣质含量[8]
2.1.1 没食子酸标准品溶液的配备 精密称定没食子酸标准品25毫克，置于50毫升棕色容量瓶中，加水稀释至刻度，量取10毫升，置于100毫升棕色容量瓶，加水再稀释至刻度，摇匀，放置备用（浓度为0.05毫克/毫升）。
2.1.2 线性关系考察 依次精确量取没食子酸标准品溶液，分别为1毫升、2.0毫升、4.0毫升、6.0毫升、8.0毫升、10.0毫升，再各自置于50毫升容量瓶中，每组均加磷钼钨酸2毫升，加水23毫升、22毫升、20毫升、18毫升、16毫升、14毫升稀释，加29%Na2CO3溶液至刻度后摇匀，放置30分钟，依照（《中国药典》2015年版第四部通则）所述，利用紫外可见分光光度法，在760纳米波长处测定吸光度A，并以吸光度A为纵坐标y，以浓度C为横坐标x，得回归方程y=59.427x+0.0268，r=0.9997。结果表明，没食子酸标准品（1.0～10.0μg/mL）浓度范围内线性关系较好。
2.1.3 供试品溶液 称取地榆浸膏适量，充分干燥，称重，置于500毫升容量瓶中，加水300毫升溶解，溶液过夜放置，超声波处理20分钟至充分溶解，于室温下静置冷却，加水稀释至刻度，摇匀静置并滤过，弃去初滤液100毫升，取续滤液20毫升移至200毫升容量瓶中，并加水稀释至容量瓶刻度，充分摇匀，得供试品溶液。
2.1.4 地榆总鞣质含量测定法 总酚：量取供试品溶液1毫升，置于50毫升容量瓶中，依“2.1.2项下”方法测定吸光度A，即得。
未被吸收的多酚：量取供试品溶液30毫升，加入150毫升具塞锥形瓶中，再加入干酪素0.9克，置于30℃水浴下保温1小时，时时振摇，取出之后放冷，摇匀后滤过，并弃初滤液，量取滤液4毫升，置于50毫升棕色容量瓶，依“2.1.2项下”方法测定吸光度， 地榆总鞣质的含量计算公式为：M鞣质得含量=M总酚含量-
M未被吸收的多酚含量
2.2 单因素考察
2.2.1 超声辅助提取的次数 取干燥的地榆根粉末适量，加入15B/V的60% C2H5OH，分别提取1、2、3、4、5次，每次60分钟。提取物经测定吸光度，计算含量结果提取次数对的总鞣质的提取量有一定差异，但3、4、5次差异不大，故而选定超声次数1、2、3次作为正交试验考察的因素水平，进一步考察超声辅助提取次数对提取工艺的影响。
2.2.2 超声辅助提取的时间 取干燥的地榆根粉末适量，加入15B/V的60% C2H5OH溶液，并依此超声提取20分钟、40分钟、60分钟、80分钟、100分钟。提取物经测定吸光度，计算含量结果表明20分钟到60分钟提取量逐渐上升，故而选定45分钟，60分钟，75分钟作为正交实验考察的因素水平，进一步考察超声辅助提取的时间对提取工艺的影响。
2.2.3 溶剂浓度 取干燥的地榆根粉末适量，分别加入15B/V的30%、40%、50%、60%、70%、80% C2H5OH，超声提取60分钟。提取物经测定吸光度，计算含量结果表明70%、60% C2H5OH提取结果最好，故而选定50%、60%、70% C2H5OH溶液作为正交实验考察的因素水平，进一步考察溶剂浓度对提取工艺的影响。
2.2.4 溶剂用量 取干燥的地榆根粉末适量，分别加入5、10、15、20、25、30B/V的60%C2H5OH，超声提取60分钟。提取物经测定吸光度，计算含量结果表明15B/V的60% C2H5OH提取结果最好，故而选择10、15、20B/V的溶剂用量，作为正交实验考察的因素水平，进一步考察溶剂用量对提取工艺的影响。
2.3 L9（34）正交试验设计
通过单因素实验的结果考察，选择超声辅助提取次数A、超声辅助提取时间B、溶剂浓度C、溶剂用量D为考察的四组因素，采用L9（34）正交试验设计方法，确定地榆中总鞣质的最佳提取工艺为A3C3B2D2，即为超声波辅助提取3次，每次60分钟，溶剂为15B/V的70%C2H5OH。通过显著性检验及方法分析，得出各因素对地榆中总鞣质提取效果影响的主次顺序为A>C>B>D。依照正交试验的结果重复试验5次，计算得RSD为1.74%。结果表明，按此最佳提取工艺操作，工艺稳定可行。
2.4 讨论
本文根据《中国药典》2015年版第四部通则，以没食子酸作为标准品考察线性关系，并得出地榆总鞣质含量。利用超声波辅助提取，通过多个单因素的考察，确定选取超声辅助提取次数（A）、超声辅助提取时间（B）、溶剂浓度（C）、溶剂用量（D）等影响因素的各自三个水平条件，利用正交试验设计，优化地榆中总鞣质的提取工艺，为超声提取3次，每次60分钟，溶剂为15B/V的70%C2H5OH。通过重复性考察，表明该结果的优化工艺稳定可行。
近些年，鞣质类成分在国内的研究的不断加深，地榆中总鞣质的生理活性受到了研究工作者广泛的关注。本文对地榆药材中总鞣质的提取工艺进行优化，有利于今后对地榆药材资源的开发利用，提高地榆总鞣质的提取效率，对生物活性成分的富集提供一定理论依据。
参考文献
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超声波辅助法提取工艺 篇6
超声波提取是利用超声波产生的空化作用、机械作用、热效应等,加速细胞内物质的穿透和传输,提高有效成分的得率,是一种实现省时、节能、高效的现代高新技术手段[4]。本试验优化了超声波辅助提取牛膝多糖的工艺,为牛膝药用资源的继续研究开发及应用提供参考。
1实验部分
1.1实验原料及仪器
牛膝药材,购于临海市方一仁药店,产于河北。
葡萄糖、浓硫酸、苯酚、无水乙醇、三氯甲烷、正丁醇、 乙醚、丙酮等均为分析纯; 试验用水为蒸馏水。
SB - 5200D型超声波清洗机,宁波江南仪器厂; DF - 101S型集热式恒温加热磁力搅拌器,巩义市予华仪器有限责任公司; UV - 2450PC型紫外分光光度计,日本岛津公司; SHZ - D ( Ш) 型循环水式真空泵,巩义予华仪器有限责任公司; RE 52AA型旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂。
1.2试验方法
1.2.1多糖的提取方法
牛膝经干燥、粉碎过60目筛,用80% 乙醇在60 ℃ 下回流2次( 每次1 h) ,除去单糖、低聚糖和皂苷等小分子物质,残渣干燥后即得牛膝粉末。精确称取牛膝粉末5. 0 g,加入一定量蒸馏水,进行超声波提取,滤液经减压浓缩后加入无水乙醇调至一定的含醇量,在5 ℃ 冰箱内静置12 h,分离多糖沉淀。 沉淀物加入少量蒸馏水溶解,用Sevag法脱蛋白,经预试验, 确定加入样液1 /2体积量的三氯甲烷 - 正丁醇( 体积比4∶1) 混合液,振摇20 min,静置分层,收集清液,再重复操作2次, 加入4倍体积的无水乙醇沉淀多糖,用乙醚、丙酮反复洗涤, 然后把沉淀转移到蒸发皿上,60 ℃ 恒温干燥,即得牛膝粗多糖。
1.2.2多糖含量的测定及得率的计算
采用苯酚 - 硫酸法测定牛膝多糖含量[5]。精确称取牛膝粗多糖0. 02 g,用蒸馏水溶解定容于100 m L容量瓶中。再精密吸取牛膝粗多糖溶液1. 0 m L,置10 m L容量瓶中,加入5% 苯酚溶液1. 0 m L,混匀,冰浴下再加入7. 5 m L浓硫酸,混匀后室温下放置30 min,以蒸馏水补至刻度,混匀。在最大吸收波长482 nm处测吸光值。同法测定系列葡萄糖标准溶液,以吸光值对葡萄糖浓度( mg/L) 作线性回归,得标准曲线回归方程y = 0. 03962x + 0. 09311( n = 7 ) ,r = 0. 99974。根据标准曲线回归方程,计算多糖含量。
1.2.3单因素试验
分别考察料液比、超声时间、提取温度和醇沉浓度对牛膝多糖得率的影响。
按照料液比 ( g∶m L) 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、 1∶60分别提取牛膝多糖,在40 ℃ 下超声浸提30 min,醇沉浓度80% ( V/V) ,确定料液比对得率的影响。
按照料液比1∶50提取牛膝多糖,在40 ℃ 下分别超声浸提20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min,醇沉浓度80% ,确定超声时间对得率的影响。
按照料液比1∶50提取牛膝多糖,在30 ℃ 、40 ℃ 、50 ℃ 、 60 ℃ 、70 ℃ 、80 ℃ 下超声浸提50 min,醇沉浓度80% ,确定提取温度对得率的影响。
按照料液比1 ∶50提取牛膝多糖,在50 ℃ 下超声浸提50 min,醇沉浓度 分别为70% 、 75% 、 80% 、 85% 、 90% 、 95% ,确定醇沉浓度对得率的影响。
1.2.4正交试验
根据单因素试验的结果,采用L9( 34) 正交设计,优选最佳提取条件。
2结果与讨论
2.1单因素试验
料液比 ( 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60) 、 超声时间 ( 20、30、40、50、60、70 min) 、提取温度 ( 30、 40、50、60、70、80 ℃ ) 和醇沉浓 度 ( 70% 、75% 、80% 、 85% 、90% 、95% ) 等各因素对牛膝多糖提取效果的影响如图1所示。
牛膝多糖的得率随着料液比的增加而增加。溶剂用量少时,物料黏度大,浓度梯度小,扩散速度慢。溶剂用量过多则会增加杂质的掺杂量,并且太多的溶剂会增加后续工艺中提取液的浓缩成本。所以最优的料液比为1∶50。
随着超声时间的延长,多糖得率开始增加,但长时间超声提取会使液体过热,多糖分子反而发生降解,另外在醇沉和脱蛋白时多糖黏附着产生的过多杂质一起被去除,这些都导致多糖得率变低。所以最佳的超声时间为50 min。
多糖得率随着提取温度的升高先增加后减少。温度过低, 扩散系数小,提取速度慢; 而温度太高,会使糖苷键断裂多糖结构被破坏,多糖部分降解,使多糖的得率下降。所以最佳的提取温度为50 ℃ 。
醇沉浓度对多糖得率影响显著。乙醇浓度过低致使大量多糖无法沉淀分离,多糖的得率低; 但当乙醇浓度太高时,杂质会被包裹在沉淀物内,分离沉淀时容易将多糖也除去。所以最佳的醇沉浓度为90% 。
2.2正交试验
根据单因素试验结果设计L9( 34) 正交试验,以多糖得率为考察指标,对牛膝多糖提取工艺进行优化,并对最优条件进行验证。因素与水平设计见表1。
正交试验结果及分析见表2。由表2可知,各因素对牛膝多糖得率的影响主次顺序为: 醇沉浓度 > 提取温度 > 超声时间 > 料液比。而且正交表显示的最优提取条件与单因素试验结果一致。从正交试验结 果看,超声提取 牛膝多糖 最佳条件 为A2B2C2D2,即料液比1∶50,超声时间50 min,提取温度50 ℃, 醇沉浓度90% 。
2.3验证实验
按最佳提取条件进行三次平行试验,如表3所示,多糖平均得率为( 11. 70 ± 0. 15) % ,RSD = 1. 31% 。结果表明,该方法具有良好的重复性。
3结论
通过单因素试验和正交试验,确定了牛膝多糖的最佳提取条件为: 超声时间50 min,料液比1∶50,提取温度50 ℃ ,醇沉浓度90% ,此时多糖得率为11. 7% ,比文献值提高了近一倍[6],纯度达77. 1% ,该工艺重复性良好。
摘要：采用超声波辅助提取法对牛膝中水溶性多糖的提取工艺进行了研究。考察了料液比、超声时间、提取温度、醇沉浓度等四个因素对牛膝多糖提取效果的影响。通过正交试验得出超声提取的最佳工艺条件为:料液比1∶50、超声时间50 min、提取温度50℃、醇沉浓度90%,此时多糖得率达到11.7%,结果可为牛膝多糖的深入研究提供一定的依据。
关键词：牛膝,多糖,超声波,提取
参考文献
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超声波辅助提取杏仁油工艺的研究 篇7
1 试验材料与方法
1.1 原料与试剂
尤一大扁杏仁购于承德农贸市场;其他试剂均为分析纯。
1.2 主要仪器
CW-2000超声波-微波协同萃取仪、FA-2104N电子天平，上海精密科学仪器有限公司;PC-1000数显式电热恒温水浴锅、GZX-DH-600-Ⅱ电热恒温干燥箱，上海跃进医疗器械厂。
1.3 工艺流程
杏仁→去皮→粉碎→过筛→石油醚与物料混合→微波辅助提取→分离→杏仁油
1.4 提油率计算
2 结果与分析
2.1 确定提取溶剂
采用索氏抽提法，分别以石油醚、三氯甲烷、丙酮、无水乙醚、乙酸乙酯、无水乙醇、正己烷和异丙醇为溶剂，研究提取试剂种类对提油率的影响。作为提取油脂的理想溶剂应该对提取油的溶解性和选择性好，性质稳定，价格低廉，来源广泛。由图1可知：乙酸乙酯的提油率最高，异丙醇的提油率最低，石油醚的提油率略低于无水乙醚，由于在试验过程中乙酸乙酯做溶剂提取的杏仁色泽较深，并且其沸点较高;正己烷价格高，成本高;而石油醚是提取油脂常用试剂，其沸点低，毒性小，所提杏仁油呈亮黄色，且价格也较低，因此本试验选用石油醚作为杏仁油的提取剂。
2.2 确定料液比
以石油醚为溶剂，在超声功率225W、23℃提取5min时，研究料液比对杏仁油提取率的影响。由图2可知：随着液料比增大，杏仁油提取率增大，这是因为随着液料比增大，溶剂量增加，降低了溶剂中杏仁油浓度，增大了杏仁油与溶剂接触面处浓度差，从而提高传质速率，当料液比1∶8时，大部分杏仁油已被提取出来，杏仁油提取率最高，此后再增加溶剂用量，提油率基本保持不变，因此超声辅助提取杏仁油的最佳料液比为1∶8。
2.3 确定超声功率
以石油醚为溶剂，设定料液比1∶8，提取温度23℃，提取时间5min，研究超声功率对杏仁油提取率的影响。由图3可知：随着超声功率越大，杏仁油提取率变大，但当超声功率超过225W时，杏仁油提取率反而下降。这可能是因为随着提取功率增加，提取温度升高使得溶剂挥发加剧，冷凝效果不好，大量溶剂流失，导致提油率降低。因而超声波辅助提取的最佳功率为225W。
2.4 确定提取温度
以石油醚为溶剂，设定料液比1∶8，超声功率225W，提取时间5min，研究提取温度对杏仁油提取率的影响。由图4可知：当提取温度超过30℃时，随着提取温度升高提油率降低，这是由于石油醚的沸程为30～60℃，当温度不断升高时，石油醚挥发得也就越多导致溶剂的不断减少。随着溶剂的减少，冷凝效果不好，大量溶剂流失，导致提油率降低。因此超声波提取时最佳提取温度为30℃。
2.5 确定提取时间
以石油醚为溶剂，当料液比1∶8，超声功率225W，提取温度30℃时，研究超声时间对杏仁油提取率的影响。由图5可知：当提取时间10min时，杏仁油提取率达到最大值而后开始下降。这是因为随着提取时间增加，会产生爆沸现象，使得溶剂挥发加剧，导致提油率降低。因而超声提取的时间确定为10min。
2.6 正交试验确定杏仁油提取的最佳工艺参数
在单因素试验基础上，为了考察多因素间协同效应，以料液比、提取功率、提取温度和提取时间为因素，提油率为指标，采用L9 (34)正交表进行四因素三水平的正交试验以确定各因素的水平，试验结果见表1。
由表1可知：各因素对超声波提取杏仁油影响大小次序为：提取时间>超声功率>料液比>提取温度。超声波法提取尤一杏仁油的最佳条件为A2B3C2D2，即料液比1∶8、提取时间10min、提取温度30℃和超声功率250W，在此条件下所做验证试验得到尤一大扁杏仁提油率为49.27%。
3 结论
采用超声波辅助提取尤一大扁杏杏仁油，通过单因素试验和正交试验对影响杏仁油得油率的因素进行了研究。结果表明：各因素对超声波提取杏仁油影响主次次序为：提取时间>超声功率>料液比>提取温度。提取的最佳工艺参数为：料液比1∶8、超声功率250W、提取温度30℃和提取时间10min，在此条件下提油率为49.27%。
参考文献
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超声波辅助法提取工艺 篇8
1 实验部分
1.1 材料和试剂
缬草:采自铜仁市江口县。采摘,洗净晒干,剪碎后于50℃的电热恒温鼓风干燥箱内烘烤2h,万能粉碎机粉碎,过0.150 mm(100目)筛,得其粉末装瓶备用。
蒽酮,上海中秦化学试剂有限公司;浓硫酸,成都金山化学试剂有限公司;无水乙醇,天津市富宇精细化工有限公司;石油醚(30~60℃),天津市科密欧化学试剂有限公司;30%双氧水,成都金山化学试剂有限公司;葡萄糖,江苏强盛功能化学股份有限公司;氯仿,成都科龙化工实验厂;正丁醇,衡阳市凯信化工试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
PL602-5型电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DHG-9140A型电热鼓风干燥箱,上海精密实验设备有限公司;KQ-C型玻璃仪器气流烘干器,巩义市予华仪器有限责任公司;SHZ-DIII循环水式真空泵,巩义市予华仪器有限责任公司;DK-98-ⅡA型电热恒温水浴锅,天津市泰斯特仪器有限公司;BO-250T型250 g多功能粉碎机,永康铂欧五金厂;KR-800型台式低速离心机,江苏省常州市康仁医疗器械有限公司;新世纪T6紫外分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;SG5200HPT型台式超声波清洗器,上海冠特超声仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 缬草多糖提取的工艺流程
预处理后的缬草根粉末→水浸提取(不同条件)→离心→取滤液→双氧水去色素→Sevag法除蛋白→醇沉→离心→取沉淀→定容→蒽酮-硫酸法测定多糖含量。
1.3.2 缬草多糖提取的工艺优化
准确称取已经处理好的缬草根粉末5份(各1.0 g),将乙醇作为浸提剂,按照如下条件进行单因素实验,即:提取时间分别为35、45、55、65、75min;料液比分别为1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35 g/m L;提取温度分别为40、50、60、70、80℃。分别考察提取时间、料液比、提取温度对缬草多糖提取率的影响。在单因素实验的基础上进行L9(33)的正交实验[4,5,6]。
2 结果与分析
2.1 标准曲线的制作
准确称取于98℃下恒重的葡萄糖标准品0.010 8 g,定容于100 m L的容量瓶中,备用。分别移取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 m L配好的葡萄糖标准溶液于干燥洁净的小试管中,加蒸馏水补齐于2 m L,然后在冰水浴中加入4 m L的蒽酮-硫酸溶液,振荡均匀后于沸水浴加热10 min。另取2 m L蒸馏水,按上述方法,在冰水浴中加入4 m L的蒽酮-硫酸溶液,振荡均匀后于沸水浴加热10 min。待溶液冷却至室温后,以加蒸馏水的溶液为空白对照,用紫外分光光度计在620 nm处测上述各溶液的吸光度[7,8]。
标准曲线如图1所示。用蒽酮-硫酸法在620 nm波长下测定其吸光度,以葡萄糖含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,得出回归方程y=9.1 187 x-0.017,R2=0.999。
2.2 时间对提取率的影响
提取时间对缬草多糖提取率的影响见图2。由图2可知,开始时缬草多糖的提取率随提取时间的增加而增加,在45 min出现最大值。后随提取时间的增加,多糖提取率呈下降趋势,可能是因为随着提取时间的延长,部分多糖发生了水解[9]。在55~65min处出现了部分回升,可能是因为随着加热时间的增长,部分溶剂挥发导致溶液浓缩。所以,最佳超声浸提时间为45 min。
2.3 料液比对提取率的影响
料液比对缬草多糖提取率的影响见图3。
由图3可知,在料液比较低时,溶解不完全,多糖的提取率较低,但随着料液比的增加而增加。以后随料液比的增大而降低,可能是料液比较大,溶出杂质较多,有效成分较少而多糖含量较少[10]。因此,确定最优的料液比为1∶25(g/m L)。
2.4 提取温度对提取率的影响
提取温度对缬草多糖提取率的影响见图4。由图4可知,在60℃之前,随着温度的增加,缬草多糖的提取率也逐渐增加,60℃处取得最大值。在其之后,随着温度的升高,多糖提取率有所下降,可能是因为部分多糖随着温度升高发生了水解。所以,最佳浸提温度为60℃。
2.4 正交实验
为了确定提取缬草多糖的最佳工艺[11,12],根据单因素实验结果,选择提取时间、料液比、提取温度3个因素水平(表1),采用L9(34)正交表进行实验,以多糖提取率(%)为指标,实验结果见表2。
由表2可知,影响缬草多糖提取率的因素依次为:提取时间>料液比>提取温度,提取的最佳方案为A2B2C2,即提取时间为45 min、料液比为1∶25(g/m L)、提取温度60℃。
2.5 验证性实验
为了考察上述提取工艺的稳定性[13,14],在最佳条件下进行3次重复性实验,分别测定其多糖提取率,再计算其RSD,实验结果见表3。
由表3可知,在最佳提取工艺条件下,缬草多糖的平均提取率为13.56%,优于正交实验中的任何一组,且RSD为0.84%,说明该工艺稳定。
2.6 超声波辅助提取法与常规浸提法的比较
超声波辅助提取与常规浸提取的比较结果见表4。
由表4可知,超声波辅助提取比常规浸提所用时间短,具有温度低,料液比少,提取率高等特点。
3 结论
超声波辅助法提取工艺 篇9
1材料与方法
1.1材料与仪器
锁阳:购于兰州复兴厚药庄,产地甘肃瓜州,样品经粉碎后分成不同目数,经超声波处理后热水浸提。
无水乙醇、浓硫酸、蔗糖、蒽酮等均为分析纯。
TDL-40B离心机(上海安亭科学仪器厂);DZKW-4D电子恒温水浴锅(北京中兴伟业仪器有限公司);植物组织捣碎机(埃美特IF-123型);SHZ-D (HI)循环水式多用真空泵(巩义市予华仪器有限公司);W201旋转蒸发器(上海申科生物科技有限公司);Cryl00紫外分光光度计(美国瓦里安公司);电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司)。
1.2试验方法
1.2.1热水浸提法提取水溶性锁阳多糖的提取工艺
锁阳粉→加入蒸馏水→超声波处理→恒温水浴浸提→离心去渣(4000r/min,20min)→上清液→浓缩→加入无水乙醇沉析→4℃静置12h→离心去除上清→加入无水乙醇沉析→烘干→得锁阳粗多糖。
1.2.2单因素试验设计
以超声波处理(5～30min)、浸提时间(30～130min)、颗粒大小(5目～60目)、浸提温度(5C℃～沸水)、料液比(1:8-1:16)进行单因素筛选。
分别取20g锁阳粉,以1:10的固液比加蒸馏水,在不同的超声波处理时间下,沸水浸提1.5h,过滤、离心、纯沉、干燥后得粗多糖;分别取20g锁阳粉,以1:10的固液比加蒸馏水,在不同的浸提时间下沸水浸提,抽滤、离心、纯沉、干燥后得粗多糖;分别取20g锁阳粉,以1:10的固液比加蒸馏水在不同的锁阳粒径下,沸水浸提1.5h,抽滤、离心、纯沉、干燥后得粗多糖;分别取20g锁阳粉,以1:10的固液比加蒸馏水在不同的温度下浸提1.5h,抽滤、离心、纯沉、干燥后得粗多糖;分别取20g锁阳粉,在不同的固液比下,沸水浸提1.5h,抽滤、离心、纯沉、干燥后得粗多糖。
称取20g锁阳粉,加蒸馏水200mL,摇匀,于沸水中浸提1.5h得第1次多糖提取液与滤渣;对滤渣在同等条件下进行第2次、第3次浸提,比较浸提次数对多糖提取率的影响。
准确称取上述条件下获得的粗多糖0.5g,溶解定容后用蒽酮-硫酸法测定多糖含量并计算提取率。
1.2.3多糖提取率计算
提取物中多糖质量
1.2.4正交试验设计
在单因素试验的基础上通过对各影响因素的分析,确定出有显著影响的因素与水平,进行L9(34)正交试验。
1.2.5验证试验在最佳工艺条件下提取多糖并计算多糖得率,进行三次重复试验,计算平均得率。
2结果与分析
2.1影响锁阳水溶性多糖提取的单因素分析
2.1.1超声波处理时间对锁阳水溶性多糖提取率的影响
由图1可知,超声波处理对锁阳水溶性多糖的提取率影响显著。随着超声波处理时间的延长,锁阳水溶性多糖的浸出率也在增加;但超声波处理时间超过20min时提取率有所下降,这是由于超声波本身具有破碎作用,可减小样品颗粒,提高其比表面积,增大了溶剂与固体的接触面积,从而提高被提取物从固体中的溶出速率,再延长超声波时间,多糖的结构可能被破坏,使提取率呈降低趋势。
2.1.2原料颗粒大小对锁阳水溶性多糖提取率的影响
由图2可知,锁阳粒径大小对锁阳水溶性多糖的提取有很大影响。随着粒径减小锁阳水溶性多糖的提取率增大,但粒径小于40目时,提取液粘稠不利于水溶性物质的溶出。
2.1.3提取时间对锁阳水溶性多糖提取率的影响
由图3可知,不同提取时间对锁阳水溶性物质的提取影响非常显著。随着提取时间的增加,锁阳水溶性多糖的浸出率也在增大。
2.1.4料液比对锁阳水溶性多糖提取率的影响
由图4可知,料液比对锁阳水溶性多糖的提取影响显著。随着加水倍数的增加,锁阳水溶性多糖的浸出率增加;当料液比达到1:14时,再增加水量锁阳水溶性多糖的提取率反而下降。这是因为随着提取液体积的增大,多糖的浓缩时间延长,造成多糖的损失,从而导致提取率下降。
2.1.5不同提取温度对锁阳水溶性多糖提取率的影响
由图5可知,不同提取温度对锁阳水溶性多糖的影响显著。随着提取温度的升高,锁阳水溶性多糖的浸出率增加,兰州沸水温度(94℃)提取率最高。
2.1.6浸提次数对锁阳水溶性多糖提取率的影响
浸提次数对锁阳多糖提取率的影响也较为明显。在进行的3次提取中锁阳的提取率分别为13.7%,3.8%,1.03%,由此可知,第1次提取多糖得率最高,随着浸提次数的增加,锁阳多糖提取量的增加不显著,考虑到实际生产成本的需要,确定浸提2次为适宜次数。
2.2正交试验
根据以上单因素试验结果可知,影响锁阳水溶性多糖提取率的最主要因素有:超声波处理、提取时间、料液比及原料粒径。选取这四因素进行L9(34)正交试验,以确定最佳浸提工艺条件。
从表2极差分析结果可以看出,各因素对锁阳多糖提取率影响的主次程度依次为B>C>A>D,即料液比>超声波时间>粒径>提取时间,最佳水平组合为A2B3C2D2,即锁阳水提工艺的最佳条件为:原料粒径20目,料液比1:15,超声波处理时间20min,提取时间90min。
2.3验证试验
对以上试验所得到的锁阳水提优化工艺进行验证,称20目的锁阳20g,料液比1:15,超声波处理时间20min,提取时间90min,沸水回流提取,醇沉浓度80%,重复三次,粗多糖得率分别为18.23%、18.50%、18.86%,平均18.53%。表明该工艺重复性好,并具有溶剂量较少、提取周期较短、提取率较高等特点。
3结论
3.1采用超声波辅助水法提取多糖,在单因素试验的基础上,通过4因素3水平的正交试验,确立了锁阳多糖水法提取的最佳工艺。
3.2超声波处理、料液比、提取时间和原料粒径大小值对多糖得率有显著影响,4个因素的主次关系为:料液比>超声波时间>粒径>提取时间,即锁阳水提工艺的最佳条件为:原料粒径20目,料液比1:15,超声波处理时间20min,提取时间90min,提取次数2次。
3.3在最佳提取工艺条件下,锁阳多糖的平均得率为18.53%。
摘要：为了提高锁阳水溶性多糖的提取率,试验研究了超声波辅助热水浸提法对锁阳水溶性多糖的提取工艺条件,并进行了优化。选用单因素试验和L9(34)正交试验法,考察超声波处理时间、提取温度、料液比等5因素对锁阳水溶性多糖浸出率的影响。结果表明:最佳提取工艺条件为原料粒径20目,料液比1:15,超声波处理时间20min,提取时间90min,沸水回流提取,粗多糖提取率达到18.53％。
关键词：锁阳,水溶性多糖,超声波,提取工艺
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超声波辅助法提取工艺 篇10
关键词：金针菇；多糖；微波辅助提取法；工艺
中图分类号：S646.15文献标识码：A文章编号：1674-0432（2010）-12-0075-2
0 引言
近年来，天然植物多糖的生物活性是目前科学研究的热点。天然植物多糖能提高机体的免疫功能，具有多种生物功能［1］。多糖是金针菇中重要的生物活性物质，相关研究表明，金针菇多糖是一类主要以β-（1，3）糖苷键连接的葡聚糖，具有抑制肿瘤、抗癌、降血糖、降血脂和增强机体免疫力等作用［2］。但目前金针菇多糖其提取率低及价格较高而限制了应用，因此如何提高金针菇多糖的提取率，减低成本是其大规模应用的前提。
微波辅助提取技术（MAE）是近年来兴起的生物活性物质提取技术。其原理是利用不同组分吸收微波能力的差异，使萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从体系中分离，进入到介电常数较小、吸收能力相对较差的萃取剂中，达到较高的提取率。微波辅助提取法与传统的回流提取法相比具有高效、清洁等特点，目前已广泛应用于天然药物的分离提取［3］。本研究将微波辅助提取技术引入金针菇多糖的提取与分离中，以期探索出一条高效的、适应工业化生产的金针菇多糖提取工艺路线，为其进一步开发利用提供技术保证。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
金针菇子实体（市售，干燥至恒重，粉碎过40目筛）；95%乙醇（AR）；浓硫酸（AR）；苯酚（AR）；三氯甲烷（AR）；正丁醇（AR）；葡萄糖（AR）。
1.2 仪器
HH-S恒温水浴锅（江苏金坛市正基仪器有限公司）；722分光光度计（上海光谱器有限公司）；WD800型Galanz微波炉（格兰仕微波炉电器有限公司）；RE-52AA旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；KDC-1044低速离心机（科大创新股份有限公司中佳分公司）。
1.3 试验方法
1.3.1 多糖含量测定 采用苯酚-硫酸法［4］，以葡萄糖为标准样品。精确称取0.1g葡萄糖，用蒸馏水定容至100ml容量瓶中，摇匀备用。吸取上述1mg/ml的葡萄糖溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00分別用蒸馏水稀释至50ml容量瓶中，得到不同浓度的葡萄糖标准溶液。从各个瓶中准确移取2.00ml，置于25ml具塞比色管中，加入5%苯酚溶液1.00ml，摇匀，迅速加入浓硫酸5.00ml，静置10min后，置于35℃水浴加热40min，冷却至室温，用分光光度计在490nm处测定吸光度，制作标准曲线（图1），得回归方程为y=0.0415x+0.0405，R2=0.9979。
图1 葡萄糖标准曲线
1.3.2 微波辅助提取法提取金针菇多糖 精密称取金针菇粉末5g，加入一定量的蒸馏水放于150ml三角瓶中，置于微波炉中调整微波功率、微波处理时间、水料比进行提取。过滤，取滤液，提取数次，合并滤液减压浓缩至1/10体积，95%乙醇（1:2）沉淀多糖，过夜，离心去上清，流沉淀，用蒸馏水定容到50ml容量瓶中，去蛋白，收集上清液，测吸光度值，计算多糖得率。
2 结果与分析
2.1 微波功率对金针菇多糖提取率的影响
微波功率分别为150W、250W、350W、450W、550W，在水料比40:1、处理时间8min、提取3次的条件下提取，金针菇多糖提取率分别为0.24%、0.87%、1.18%、0.96%、0.67%。多糖提取率随微波功率增大而逐渐上升，但到达350W开始下降，可能是由于多糖水解程度加大而造成的。同时功率大时，提取时提取液粘稠度增加，使过滤困难，故功率为350W是比较适合的。
2.2 水料比对金针菇多糖提取率的影响
水料比分别为10:1、20:1、30:1、40:1，在微波功率350 W、处理时间8min、提取3次的条件下提取，金针菇多糖提取率分别为0.87%、1.02%、1.16%、1.18%。多糖提取率随着加水量的上升而逐渐上升，但当加水量超过30:1后，提取率没有明显上升，考虑材料和能耗，因此确定水料比30:1是比较适合的。
2.3 微波处理时间对金针菇多糖提取率的影响
微波处理时间分别为6、8、10、12、14min，在微波功率350W、水料比30:1、提取3次的条件下提取，金针菇多糖提取率分别为0.69%、1.16%、1.23%、1.14%、1.07%。随着微波处理时间的延长，多糖提取率先上升，达到一定值后，出现了下降，可能是由于处理过长时间导致了多糖的水解程度加大。故在时间选定上不适宜太长，10min是比较适合的。
2.4 提取次数对金针菇多糖提取率的影响
提取次数分别为1、2、3、4次，在微波功率350W、水料比30:1、处理时间10min的条件下提取，金针菇多糖提取率分别为0.73%、1.21%、1.23%、1.24%。多糖提取率随着提取次数的上升而逐渐上升，但提取2次、3次和4次，提取率相差不大，所以考虑到时间与能耗，故确定提取次数为2次较为合适。
2.5 正交试验优化金针菇多糖提取工艺
在提取次数为2次的情况下，通过单因素实验确定以A微波功率，B水料比，C微波处理时间作为影响多糖提取率的主要因素，设计L9（33）正交试验，因素水平见表1，结果见表2。
由表2可以看出，微波提取金针菇多糖最佳工艺条件为A2B3C1/A2B3C3， 故采用这2种组合重新试验，确定出A2B3C1组合多糖提取率最高，为1.26%。即微波功率350W，水料比35:1，微波处理时间9min，所以此组合为金针菇多糖超声波提取最佳工艺条件。
2.6 微波辅助提取法提取金针菇多糖与水提法比较
为考察微波辅助提取法提取金针菇多糖的优越性，我们在进行研究的同时，采用水提法提取金针菇多糖，以多糖的提取率为衡量指标，经单因素实验及正交试验确定出金针菇多糖水提法的最佳工艺条件为水料比30:1、浸提温度90℃、浸提时间4h、提取次数2次，提取率0.99%。微波辅助提取法金针菇多糖提取率远远高于水提法。
3 结论
微波提取是一种现代提取技术，提取效率高，能有效降低生产成本，提高经济效益。实验结果表明，微波法提取金针菇多糖最佳提取工艺为：微波功率350W，水料比35:1，微波处理时间9min，提取次数为2次，在此条件下，多糖提取率为1.26%，远远高于水提法。本研究对金针菇多糖的工业化生产及功能性保健品的开发能够起到一定的指导作用。
参考文献
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基金项目：吉林省科技发展计划项目《天然植物多糖提取工艺及产品开发的研究》（编号20090905）；②吉林农业科技学院2010-2011年本科毕业论文。
作者简介：于沺（1988-），女，黑龙江哈尔滨人，吉林农业科技学院生物工程学院07生物工程1班本科生。
超声波辅助法提取工艺 篇11
竹子茎和叶中含有多种有价值的天然产物，如黄酮类化合物、酚类化合物、蛋白质和糖类、茶多酚、外原性抗氧化剂、氨基酸等。与普通黄酮相比，竹叶黄酮具有结构稳定，不易被降解;能深入病灶部位，直接发挥功效;亲水性强，有利于开发保健食品和药物等突出优点。如调节血脂、抗脂质过氧化、清除自由基，抗炎、抗菌、增强免疫力，阻断亚硝化反应，耐缺氧，扩张冠脉血管、增加冠脉流量及增加心肌收缩力，改善心肌缺血及脑缺血，抗应激和抗疲劳，抗辐射，抗菌消炎等。
大量文献报道了索氏提取竹叶总黄酮的方法。近年也有报道用超声波法从山楂叶、荷叶、香椿叶及北方地区竹叶中提取黄酮，并表明超声波法优于索氏提取法。与热提取法相比，超声波法具有操作简便快捷、提取温度低、提取率高、提取物的结构未被破坏等特点。因此，本文以毛竹的提取过程为对象，研究超声条件下不同因素变化对竹叶总黄酮提取率的影响，为优化竹叶总黄酮的提取工艺做了一定的探索。
1 材料与方法
1.1 试验材料及主要仪器设备
试验原料：毛竹叶，采摘于江西农业大学校园内。采后迅速洗净、晾干，60℃左右烘干至恒重(烘24h左右)、粉碎，装入磨口瓶中密封干燥贮存。
试验药品：芦丁标准品，无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为分析纯。
试验主要设备：KQ3200DB型数控超声波清洁器，晏山市超声仪器公司;UV-754紫外可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司;SHZ-Ⅲ循环水真空泵、RE-52A旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂;AR2140电子天平，奥豪斯公司;DHG9070A电热恒温干燥箱，上海精密试验设备有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 超声波提取竹叶总黄酮工艺
新鲜毛竹叶→烘干→粉碎→过筛→按一定比例加乙醇浸润→超声波处理→抽滤→定容→测定吸光度→分析计算
1.2.2 标准曲线绘制
准确称取干燥至恒重的芦丁标准品10mg，用30%乙醇溶解，定容至50mL，制得浓度为0.20mg/mL的芦丁标准液。
准确吸取芦丁标准液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL分别置于10mL容量瓶中，加入0.3mL5%亚硝酸钠溶液，摇匀，放置6min，加入0.5mL 10%硝酸铝溶液，摇匀，6min后加入4.0mL 4%氢氧化钠溶液，再用30%乙醇定容并摇匀，放置10min。置比色皿中在波长400～600nm之间测定吸收光谱，确定最大吸收波长为510nm，在510nm条件下测定吸光度，试剂为空白参比。
1.2.3 提取液中总黄酮的测定
准确移取1mL提取液于25mL容量瓶中，定容，即为样品待测液。再准确移取1mL待测液按上述芦丁标准液测定方法加入试剂，于510nm处测定吸光度A。由回归方程计算出测定样品液总黄酮浓度C (mg/mL)，竹叶中的总黄酮提取率(%)按如下公式计算：
式中：C为由回归方程计算出的黄酮浓度，mg/mL;N为稀释倍数;V为提取液体积，mL;W为竹叶粉末质量，g。
2 结果与分析
2.1 工作曲线与线性回归方程
对1.2.2配制的芦丁标样溶液的不同浓度在510nm处测定吸光度，以芦丁浓度C为纵坐标，吸光度A为横坐标绘制标样测定点的散点图如图1所示。
2.2 正交试验确定超声辅助提取的最佳工艺
在单因素的基础上，选取功率、料液比、温度和超声时间为考察因素，以竹叶总黄酮提取率为指标，采用L9 (34)进行正交试验，试验结果见表1。
由表1可知：各因素对竹叶总黄酮提取率的影响主次顺序依次为：C(超声温度)﹥B(料液比)﹥A(超声功率)﹥D(超声时间)。最佳水平的组合为A2B3C2D3，即提取溶剂选用40%乙醇溶液、超声时间为30min、超声功率为120W、料液比为1∶20 g/mL、温度为70℃，效果最佳，测得竹叶总黄酮提取率为4.350%。
3 结论
(1)试验证明，应用超声波辅助提取竹叶总黄酮是可行的，在超声时间、料液比、温度和超声功率等4个考察因素中，超声温度的影响最大。
(2)本试验中，通过正交试验得出了超声波辅助提取竹叶总黄酮的最佳工艺条件。结果表明：提取溶剂选用40%乙醇溶液、超声时间为30min、超声功率为120W、料液比为1∶20 g/mL、温度为70℃，效果最佳，测得提取率为4.350%。
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