响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种植物黄酮提取工艺，特别涉及一种响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺，属于食品科学与工程技术领域。本发明专利技术在单因素实验基础上，采用Box‑Behnken响应面实验设计，根据Design‑Expert 8.0.6软件进行分析，对果胶酶提取马齿苋鲜榨汁中的黄酮工艺进行优化，建立了酶解法提取黄酮的回归模型，得到的酶法提取马齿苋黄酮，提取工艺简洁，提取条件温和，是一种合适的提取马齿苋黄酮的方法。

Optimization of Enzymatic Extraction of Flavonoids from Portulaca oleracea by Response Surface Methodology

The invention relates to a plant flavonoid extraction process, in particular to an enzymatic extraction process of Portulaca oleracea flavonoids optimized by response surface method, belonging to the field of food science and engineering technology. On the basis of single factor experiment, Box Behnken response surface experiment design and design Expert 8.0.6 software are adopted to optimize the pectinase extraction process of Flavonoids from Portulaca oleracea fresh juice, and a regression model of enzymatic extraction of flavonoids is established. The obtained enzymatic extraction process of Portulaca oleracea flavonoids is simple, and the extraction conditions are mild. Extraction of Flavonoids from Portulaca oleracea L.

【技术实现步骤摘要】
响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺
本专利技术涉及一种植物黄酮提取工艺，特别涉及一种响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺，属于食品科学与工程

技术介绍
黄酮类化合物(Flavonoid，又称类黄酮化合物)，属于多酚类，具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、保肝、抗氧化和防癌抗癌及预防心血管疾病等多种功效。目前黄酮的提取方法很多，主要有溶剂法、微波提取法、超声波辅助法、超临界萃取法、膜分离法、双水相萃取分离法、酶解法等.酶解法具有反应条件温和，常温常压，催化速率高的优点，其中以纤维素酶和果胶酶最为常用，且效果较好。马齿苋(PortulacaoleraceaL.)为马齿苋科1年生肉质草本植物，在我国分布广泛,资源丰富,是常见的中草药和野生蔬菜，为我国卫生部划定的药食同源的野生植物之一。酶法提取马齿苋黄酮的工艺已有一些报道，但用新鲜马齿苋酶解提取黄酮的研究还少见报道。因此研究果胶酶酶解提取新鲜马齿苋中的黄酮，旨在为开发马齿苋黄酮提供技术支撑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺，该工艺通过对果胶酶酶解提取马齿苋鲜榨汁中的黄酮工艺进行优化，建立了酶解法提取黄酮的回归模型，由该模型优化的马齿苋黄酮提取方法具有提取工艺简洁，提取条件温和，黄酮提取率高的优点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺，该工艺包括如下步骤：(1)原料预处理：选择无腐烂、无病虫、无损伤的新鲜马齿苋，用水清洗干净，沥干水分备用；(2)杀青：蒸汽杀青5-6min；(3)压榨：用螺旋榨汁机压榨，得到榨浆；(4)酶解：将榨浆搅拌均匀，加入超纯水按固定的浆液比在不同温度、酶解时间、果胶酶的添加量下进行酶解浸提，通过单因素试验以及响应面法确定最佳配比；①在单因素实验的基础上，由Design-Expert8.0.6统计分析软件中的Box-Benhken试验设计，以加酶量(A)、酶解时间(B)、酶解温度(C)为自变量，马齿苋黄酮提取率(Y2)作为响应值，建立三因素三水平的中心组合设计，利用实验设计软件进行非线性回归的二次多项式模型拟合，预测的模型如下：Y2＝470.73+7.96A+13.07B+25.34C②根据回归方程得到响应面分析图，考察拟合之后的响应曲面形状，分析所选定的三个变量对考察的响应值的影响；通过对响应面等值线的分析寻求最优工艺参数，并且通过对3D曲面图的分析，直观地评价各因素间的交互作用，最后得到最优工艺参数。响应面法是一种在科学领域被广泛应用的数学统计方法，通过对实验数据的数学规划分析，拟合出数据的普遍规律，得到最优数值结果。试验表明，经过响应回归方程拟合出的理论值与实际值相吻合，证明本专利技术建立的二次多项回归方程模型能准确预测各因素与效应面之间的关系。作为优选，所述步骤(4)酶解具体过程为：将榨浆搅拌均匀，加入超纯水使浆水比为1:18-22，在酶解温度45-55℃、pH5.4-5.5的条件下加入果胶酶进行酶解浸提，酶解时间3-3.5h，果胶酶用量为0.2-0.25g/kg，得到酶解液。作为优选，酶解温度为48-52℃。作为优选，该工艺还包括步骤(5)过滤：用四层纱布过滤酶解液，将滤液加热至90℃5-6min使酶失活，冷却后装瓶密封保存。作为优选，步骤(4)酶解中，浆水比为1:20，果胶酶用量0.23g/kg、酶解温度50℃、pH5.4、酶解时间3h。作为优选，所述的统计分析软件为Design-Expert8.0.6。本专利技术的有益效果是：本专利技术在单因素实验基础上，采用Box-Behnken响应面实验设计，根据Design-Expert8.0.6软件进行分析，该工艺通过对果胶酶酶解提取马齿苋鲜榨汁中的黄酮工艺进行优化，建立了酶解法提取黄酮的回归模型，由该模型优化的马齿苋黄酮提取方法具有提取工艺简洁，提取条件温和，是一种合适的提取马齿苋黄酮的方法。附图说明图1是酶用量对黄酮得率及DPPH清除率的变化曲线；图2是酶解时间对马齿苋黄酮得率及DPPH清除率的变化曲线；图3是酶解温度对马齿苋黄酮得率及DPPH清除率的变化曲线；图4是加酶量与酶解时间交互作用对DPPH清除率的响应面；图5是加酶量与酶解温度交互作用对DPPH清除率的响应面；图6是酶解温度与酶解时间交互作用对DPPH清除率的响应面；图7是加酶量与酶解时间交互作用对黄酮得率的响应面；图8是加酶量与酶解温度交互作用对黄酮得率的响应面；图9是酶解温度与酶解时间交互作用对黄酮得率的响应面。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本专利技术的实施并不局限于下面的实施例，对本专利技术所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本专利技术保护范围。在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。材料与试剂DPPH即1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(东京化成工业株式会社)，无水酒精、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为分析纯(上海联试化工试剂有限公司)，芦丁(国药集团化学试剂有限公司)，果胶酶(酶活力≥50.0u/g，国药集团化学试剂有限公司)。实施例1：1、马齿苋酶解液的制备方法新鲜马齿苋→挑选→清洗→杀青→压榨→酶解→过滤→酶解液，具体过程为：(1)原料预处理：选择无腐烂、无病虫、无损伤的新鲜马齿苋，并用自来水清洗干净，用纯净水过一遍，沥干水分备用。(2)杀青：蒸汽杀青5min。(3)压榨：用螺旋榨汁机压榨，防止或减轻在压榨过程中空气混入而氧化原料。(4)酶解：将榨浆搅拌均匀，用超纯水按一定的浆液比在不同温度、酶解时间、果胶酶的添加量下进行酶解浸提，通过单因素试验以及响应面法确定最佳配比。(5)过滤：用四层纱布过滤酶解液，将滤液加热至90℃5min使酶失活，冷却后装入试剂瓶，密封，-4℃保存备用。2、马齿苋酶解液对DPPH自由基清除率的测定准确称取51.6mgDPPH·，用70％乙醇溶解后定容于200mL容量瓶，作为储备液(6.5×10-4mol·L-1)储藏在棕色瓶于-4℃的冰箱中保存，用时取出。利用DPPH·溶液的紫红色，在加入抗氧化剂后颜色变淡来表示其对自由基的清除能力。取0.50mL马齿苋酶解液加入10.00mLDPPH·乙醇溶液，摇匀，30℃避光反应15min后，在522nm波长处测定其吸光度(以70％乙醇为空白调零)，试验加样方法见表1，重复测定3次，取平均值。根据下列公式计算榨汁对DPPH·自由基的清除率：DPPH·清除率(％)＝[1－(Ai－Aj)/A0]×100％表1试验加样方法3、马齿苋酶解液中黄酮含量的测定芦丁标准曲线的制作精密称取芦丁对照品200.0mg,用体积分数70％乙醇溶解,定容于100.00mL容量瓶中,摇匀。精密吸取10.00mL,用70％乙醇稀释至100.00mL，得到0.2000g/L的标准溶液。吸取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00mL的芦丁标准液分别置于10mL的比色管中，加入5％亚硝酸钠0.4mL,摇匀,放置6min,加入10％硝酸铝0.4mL,摇匀,放置6min，加入4.3％氢氧化钠4.0mL,再用70本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤：（1）原料预处理：选择无腐烂、无病虫、无损伤的新鲜马齿苋，用水清洗干净，沥干水分备用；（2）杀青：蒸汽杀青5 ‑6 min；（3）压榨：用螺旋榨汁机压榨，得到榨浆；（4）酶解：将榨浆搅拌均匀，加入超纯水按固定的浆液比在不同温度、酶解时间、果胶酶的添加量下进行酶解浸提，通过单因素试验以及响应面法确定最佳配比；①在单因素实验的基础上，由 Design‑Expert 8.0.6 统计分析软件中的Box‑Benhken试验设计，以加酶量（A）、酶解时间（B）、酶解温度（C）为自变量，马齿苋黄酮提取率（Y2）作为响应值，建立三因素三水平的中心组合设计，利用实验设计软件进行非线性回归的二次多项式模型拟合，预测的模型如下：Y2=470.73+7.96A+13.07B+25.34C②根据回归方程得到响应面分析图，考察拟合之后的响应曲面形状，分析所选定的三个变量对考察的响应值的影响；通过对响应面等值线的分析寻求最优工艺参数，并且通过对3D曲面图的分析，直观地评价各因素间的交互作用，最后得到最优工艺参数。

【技术特征摘要】
1.一种响应面法优化的马齿苋黄酮酶法提取工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤：（1）原料预处理：选择无腐烂、无病虫、无损伤的新鲜马齿苋，用水清洗干净，沥干水分备用；（2）杀青：蒸汽杀青5-6min；（3）压榨：用螺旋榨汁机压榨，得到榨浆；（4）酶解：将榨浆搅拌均匀，加入超纯水按固定的浆液比在不同温度、酶解时间、果胶酶的添加量下进行酶解浸提，通过单因素试验以及响应面法确定最佳配比；①在单因素实验的基础上，由Design-Expert8.0.6统计分析软件中的Box-Benhken试验设计，以加酶量（A）、酶解时间（B）、酶解温度（C）为自变量，马齿苋黄酮提取率（Y2）作为响应值，建立三因素三水平的中心组合设计，利用实验设计软件进行非线性回归的二次多项式模型拟合，预测的模型如下：Y2=470.73+7.96A+13.07B+25.34C②根据回归方程得到响应面分析图，考察拟合之后的响应曲面形状，分析所选定的三个变量对考察的响应值的影响；通过对响应面等值线的分析寻求最优工艺参数，并且通过对3D曲面图的分析，直观地评价各因素...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凌，
申请(专利权)人：嘉兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33