一种木枣多糖的双水相体系提取方法技术

本发明专利技术公开了一种木枣多糖的双水相体系提取方法，将木枣粉加入盛有乙醇硫酸铵双水相体系的容器中，进行超声波耦合提取，采用响应面法优化提取方法的变量参数；将提取液过滤、浓缩、醇沉、透析并冷冻干燥得到木枣多糖；上述响应面法设定提取的变量参数通过以下回归方程：

A Method of Extracting Polysaccharide from Jujube by Two-phase System

The invention discloses a method for extracting jujube polysaccharides in a two-phase aqueous system, in which jujube powder is added into a container containing an aqueous two-phase system of ammonium ethanol and sulfate, and the ultrasonic coupling extraction is carried out, and the variable parameters of the extraction method are optimized by response surface methodology; the extract is filtered, concentrated, ethanol precipitated, dialyzed and freeze-dried to obtain jujube more. Sugar; Response Surface Methodology (RSM) set the parameters of the variables to be extracted through the following regression equation:

【技术实现步骤摘要】
一种木枣多糖的双水相体系提取方法
本专利技术涉及一种木枣多糖的双水相体系提取方法，属于食品科学与工程

技术介绍
响应面分析法(responsesurfacemethodology,RSM)作为一种工艺条件优化的有效方法，可建立连续变量曲面模型，通过回归方程来拟合多个响应变量和一系试验变量之间的关系，考察不同试验因素及其交互作用对目标响应值的影响，是解决多变量问题的一种统计方法。该方法能经济、有效、快速地确定多试验因素的最佳组合条件。双水相提取法是依据目标物质在上、下两相之间的分配系数不同，由于表面性质、电荷作用和各种力(如氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响，使两相中目标物质的浓度出现不同，进而实现分离的目的。双水相提取具有以下特点：含水量相对较高，分相时间短，界面张力小，分离过程更经济，易于中试放大和连续操作。木枣(ZiziphusJujubacv.Muzao)别名吕梁母枣，为鼠李科枣属植物枣树的成熟果实，主要分布于山西省吕梁地区和陕西省榆林地区，为当地主栽品种。木枣营养丰富，含有18种氨基酸、大量的无机盐类、多种维生素、膳食纤维等。此外，还含有多种生物活性成分，包括多糖、酚类、皂苷、环核酸苷、生物碱、香精油等。多糖是由十个及十个以上的单糖通过糖苷键连接缩合而成的高分子化合物。多糖是红枣中重要的活性物质，可作为免疫促进剂，有明显的抗体活性和促进淋巴细胞增殖的作用，具有抗癌、抗氧化、抗衰老等生理活性。目前关于红枣多糖提取方法主要是热水或者沸水浸提、超声波或者微波辅助浸提，而对于超声耦合双水相法提取红枣多糖却鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种木枣多糖的双水相体系提取方法，本专利技术对乙醇硫酸铵体系、提取时间、提取温度、料液比、超声功率、提取次数等影响木枣多糖提取率的因素进行优化，从而提高木枣多糖提取率，减少资源的消耗与浪费。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：将木枣粉加入盛有乙醇硫酸铵双水相体系的容器中，进行超声波耦合提取，采用响应面法优化提取方法的变量参数；将提取液过滤、浓缩、醇沉、透析并冷冻干燥得到木枣多糖；上述响应面法设定多糖提取的变量参数通过以下回归方程：上述式中，响应面Y为木枣多糖的提取率；设定提取的变量参数X1为提取温度；X2为提取时间；X3为液料比；所述X1为40～60℃，所述X2为25～45min，所述X3为20:1～40:1mL/g。进一步地，选择乙醇硫酸铵体系提取木枣多糖；7.7586～9.0000g硫酸铵溶解在30mL水中，加入13.9655～21.0000g乙醇，形成13～17％硫酸铵和27～35％乙醇的双水相体系。进一步地，所述超声提取次数为1～3次。进一步地，所述超声功率为50～90W。优选地，所述响应面分析得到的优化提取木枣多糖的工艺条件为提取温度48℃，提取时间38min，液料比30:1mL/g，超声功率70W,提取2次；在此条件下木枣多糖的提取率最高，实测值为8.18％，在此工艺条件下，木枣多糖提取率达到8.18％，与模型预测值8.27％接近。与传统的浸提方法相比较，不仅大大缩短提取时间，而且提高木枣多糖提取率，是一种经济、快捷而且高效的提取工艺。本专利技术可适用于工业化生产木枣多糖中工艺的优化问题，具有很高的使用价值。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应该理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用限制本专利技术的范围。将木枣干燥后经过万能粉碎机处理得到木枣粉，后称取一定量经索氏抽提处理的脱脂木枣粉加入盛有乙醇硫酸铵双水相体系的容器中，进行超声波耦合提取，采用响应面法优化提取的变量参数；超声提取结束后，过滤浓缩醇沉透析，冷冻干燥得到木枣多糖；上述响应面法优化木枣多糖提取的变量参数通过以下回归方程：上述式中，响应面Y为木枣多糖的提取率；设定提取的变量参数X1为提取温度；X2为提取时间；X3为液料比。所述乙醇硫酸铵体系提取木枣多糖；15.5357g硫酸铵溶解在30mL水中，加入8.0357g乙醇，形成15％硫酸铵和29％乙醇的双水相体系。进一步地，所述响应面分析得到的优化提取木枣多糖的工艺条件为提取温度48℃，提取时间38min，液料比30:1mL/g，超声功率70W,提取2次；在此条件下木枣多糖的提取率最高，实测值为8.18％，与模型预测值8.27％接近。表1Box-Behnken中心组合设计表2Box-Behnken中心组合实验结果以木枣多糖得率为响应值，对表2数据经回归拟合后，得到回归方程：通过Design-Expert.8.05软件对表1的数据进行方差分析，结果见表3，分析结果显示，木枣多糖得率二次多项式模型P<0.01，达到极显著水平；模型的失拟项不显著(0.7151)；表明该模型的回归方程的拟合度良好，该方程为木枣多糖提取率与提取工艺参数的数学模型。表3回归模型方差分析注：*显著(P＜0.05)；**极显著(P＜0.01)根据建立的拟合函数，定性分析提取温度、提取时间和液料比对木枣多糖提取率的关系，每2个因素对木枣多糖得率的响应面图和等高图分别如图3A、B、C所示，从等高图可以看出木枣多糖提取率最大值的条件应该在圆心处。比较3组图可知，对木枣多糖提取率影响显著的因素，表现曲线和响应面较为陡峭，对多糖得率影响不显著的因素，表现曲线和响应面较为平缓。其中液料比对木枣多糖提取率影响显著(P<0.01)。单因素对木枣多糖得率的影响顺序为：液料比>提取温度>提取时间。X1X2、X1X3的交互作用显著(P<0.01)，X2X3的交互作用不显著(P>0.05),说明提取温度和时间、提取温度和液料比之间的交互作用对木枣多糖的提取率影响较大，提取时间和液料比之间的交互作用对木枣多糖的提取率影响较小。由Design-Expert.8.05软件优化后的提取工艺为提取温度48℃，提取时间38min，液料比30:1(mL/g)，超声功率70W,双水相体系为15％硫酸铵和29％乙醇，提取2次；在此工艺条件下进行3次重复验证试验，得到木枣多糖提取率平均值为8.18％，达到模型预测值(8.27％)的98.91％，证明应用响应面法建立的木枣多糖提取率预测模型可靠。木枣多糖总糖、蛋白质、总酚含量分别采用苯酚硫酸法、考马斯亮蓝法、福林酚法测定。木枣多糖结构采用红外光谱和扫描电镜进行表征。木枣多糖理化性质测定结果见表4表4木枣多糖的理化性质木枣多糖红外光谱见图4。木枣多糖的傅里叶红外光谱特征如图4所示，3140cm-1处有宽而强的吸收峰，这可能是分子内或分子间氢键的O-H伸缩振动；1741、1639cm-1附近的吸收峰是羧基的C＝O非对称和对称伸缩振动引起；1402cm-1附近的吸收峰是COO-中C＝O的对称伸缩振动和COOH中的C-O伸缩振动；1103cm-1处的吸收峰代表糖苷键的结构特征，可能是非对称C-OH和C-O-C的变角振动引起的。617cm-1处的吸收峰可能是C-CO-C振动引起的。木枣多糖扫描电镜见图5。木枣多糖扫面电镜倍数(A)×100，(B)×2000，(C)×5000，(D)×10000.以上实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木枣多糖的双水相体系提取方法，其特征在于，将木枣粉加入盛有乙醇硫酸铵双水相体系的容器中，进行超声波耦合提取，采用响应面法优化提取方法的变量参数；将提取液过滤、浓缩、醇沉、透析并冷冻干燥得到木枣多糖；上述响应面法设定提取的变量参数通过以下回归方程：

【技术特征摘要】
1.一种木枣多糖的双水相体系提取方法，其特征在于，将木枣粉加入盛有乙醇硫酸铵双水相体系的容器中，进行超声波耦合提取，采用响应面法优化提取方法的变量参数；将提取液过滤、浓缩、醇沉、透析并冷冻干燥得到木枣多糖；上述响应面法设定提取的变量参数通过以下回归方程：上述式中，响应面Y为木枣多糖的提取率；设定提取的变量参数X1为提取温度；X2为提取时间；X3为液料比；所述X1为40～60℃，所述X2为25～45min，所述X3为20:1～40:1mL/g。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，冀晓龙，彭强，袁月鹏，韩林，肖垚，程菲儿，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61