【火龍果皮中多糖的提取探究5700字（論文）】

火龍果皮中多糖的提取研究目錄摘要 1前言 31材料與方法 51.1材料與設備 51.1.1原料與試劑 51.1.2儀器設備 51.2實驗方法 51.2.1火龍果皮粗多糖的制備 51.2.2火龍果皮多糖的曲線測定 51.2.3火龍果皮多糖提取的單因素實驗設計 51.2.4正交試驗設計 62結(jié)果與分析 62.1不同因素對多糖得率的影響 62.1.1纖維素酶用量對多糖得率的影響 62.1.2酶解溫度對多糖得率的影響 72.1.3pH值對多糖得率的影響 72.1.4酶解時間對多糖得率的影響 82.2正交實驗結(jié)果與分析 82.3驗證實驗結(jié)果 93結(jié)論 10參考文獻 11摘要本實驗以火龍果為原料，對超聲波輔助纖維素酶法提取火龍果果皮多糖的工藝條件進行了優(yōu)化。首先通過單因素實驗研究了纖維素添加量、酶解溫度、酶解時間、超聲功率、pH值和料液比進行了火龍果皮多糖提取效果的影響，然后通過正交試驗確定最適的，多糖產(chǎn)量最高的，更有利于大規(guī)模應用的提取條件，并根據(jù)各個條件最終得出整體工藝條件，為其在工業(yè)中的大規(guī)模應用提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：在超聲波協(xié)同纖維素酶法提取火龍果果皮多糖的工藝中，選定纖維素添加量為2.0%，酶解溫度55℃，酶解時間為100min，和超聲功率為500W的情況下，將超聲時間控制為50min，料液比為1:30，提取液pH控制在4.5時，火龍果果皮多糖的提取率最高，提取率為21.43%。關鍵詞：纖維素酶；火龍果皮；多糖；提取工藝前言火龍果作為一種廣受大眾歡迎的熱帶水果，它的原產(chǎn)地主要在美洲中部和南美洲等地，在東南亞地區(qū)已有一百多年的栽培歷史，近年來在我國的種植量也快速擴大，廣西等地已有大量火龍果種植基地?；瘕埞麑儆谙扇苏瓶浦参?，葉子為圓柱形，果實為卵圓形，果實成熟后果皮呈現(xiàn)玫紅色ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王友成</Author><Year>2016</Year><RecNum>262</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>262</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9xrzewxt4szvdkez5rapz227w2rvfffad5rp"timestamp="1614430292">262</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王友成</author><author>王麗娟</author><author>吳文華</author></authors></contributors><auth-address>句容市農(nóng)業(yè)委員會;句容市財政局;</auth-address><titles><title>火龍果生物學特性及其栽培技術%J農(nóng)業(yè)裝備技術</title></titles><pages>40-41</pages><volume>42</volume><number>01</number><keywords><keyword>火龍果</keyword><keyword>紅龍果</keyword><keyword>生理落果</keyword><keyword>生物學特性</keyword></keywords><dates><year>2016</year></dates><isbn>1671-6337</isbn><call-num>32-1646/S</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[1]。由于品種的差異，火龍果的果肉具有白色、紅色或淡黃色等不同顏色，種子均勻分布于果肉中?；瘕埞鳛橐环N具有很高價值的水果，目前已有不少對其營養(yǎng)重要性、藥用價值和食用價值的相關研究?；瘕埞詻?、味甘，具有清熱、潤肺、止咳等功效，經(jīng)常食用對人體有不少好處ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>于達</Author><Year>2019</Year><RecNum>263</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>263</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9xrzewxt4szvdkez5rapz227w2rvfffad5rp"timestamp="1614430381">263</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>于達</author></authors><tertiary-authors><author>宋廣磊,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>火龍果果皮多糖的結(jié)構(gòu)、活性及其在制備亞麻籽油脂粉末中的應用研究</title></titles><keywords><keyword>火龍果果皮</keyword><keyword>多糖</keyword><keyword>結(jié)構(gòu)解析</keyword><keyword>抗凝血</keyword><keyword>ACE酶抑制</keyword><keyword>油脂粉末</keyword></keywords><dates><year>2019</year></dates><publisher>浙江工商大學</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[2]。此外，火龍果集水果、花卉、蔬菜、保健為一體，能夠順應未來消費趨勢，具有很高的經(jīng)濟價值。火龍果果皮是工業(yè)上火龍果加工的主要副產(chǎn)物,一般占整個火龍果果實總質(zhì)量的三分之一,果皮中含有大量的天然色素、黃酮、多糖及膳食纖維類營養(yǎng)物質(zhì),但只有少量被作為天然色素和膳食纖維的提取原料,它通常被當做是加工過程中的廢棄物而被直接丟棄。在傳統(tǒng)工廠加工過程中，人們往往認為水果加工后剩余的殘渣是一種對環(huán)境有害的污染物，但隨著對水果果皮功能性成分的進一步研究，發(fā)現(xiàn)這些殘渣中富含色素和β-花青苷等成分，可以用作這些功能性成分的提取ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Leong</Author><Year>2018</Year><RecNum>264</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>264</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9xrzewxt4szvdkez5rapz227w2rvfffad5rp"timestamp="1614430539">264</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Leong,HuiYi</author><author>Ooi,ChienWei</author><author>Law,ChungLim</author><author>Julkifle,AdvinaLizah</author><author>Ling,TauChuan</author><author>Show,PauLoke%JSeparation</author><author>PurificationTechnology</author></authors></contributors><titles><title>ApplicationofliquidbiphasicflotationforbetacyaninsextractionfrompeelandfleshofHylocereuspolyrhizusandantioxidantactivityevaluation</title></titles><pages>156-166</pages><dates><year>2018</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3]。目前許多研究都證實火龍果皮的萃取物和子成分可以作為部分保健產(chǎn)品和食品添加劑的添加成分，且提取方法也比較簡單經(jīng)濟。例如火龍果果皮中的抗氧化劑和酚類化合物可以被添加到食品中，從而賦予食品額外的功能特性。此外，果皮中的多糖也可以用作藥物和食品工業(yè)中的新型天然添加劑。研究證明多糖具有良好的生物相容性和各種生物活性，如抗氧化性、抗高血脂、抗炎、抗癌和免疫特性ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>張福平</Author><Year>2002</Year><RecNum>265</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>265</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9xrzewxt4szvdkez5rapz227w2rvfffad5rp"timestamp="1614430641">265</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>張福平</author></authors></contributors><auth-address>韓山師范學院生物系廣東潮州521041</auth-address><titles><title>火龍果的營養(yǎng)保健功效及開發(fā)利用%J食品研究與開發(fā)</title></titles><pages>49-50</pages><number>03</number><keywords><keyword>火龍果</keyword><keyword>營養(yǎng)保健</keyword><keyword>開發(fā)潛力</keyword></keywords><dates><year>2002</year></dates><isbn>1005-6521</isbn><call-num>12-1231/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[4]，火龍果的果皮中含有一種有效的抗氧化劑—花青素，它的抗氧化性是胡蘿卜素的10倍，且能在人體中長時間保持活性。而從植物中提取的多糖由于其來源天然，安全性也會較高。此外，從植物中提取的一些多糖也具有出一定的抗凝血活性，具有較大的應用前景。目前我國在火龍果果皮的應用研究主要是對果皮中果膠和色素的提取，而對火龍果果皮中多糖提取及工藝條件優(yōu)化的相關報道很少。實驗部分1材料與方法1.1實驗設備與材料1.1.1實驗儀器本試驗所用儀器如表1-1所示。表1-1實驗儀器名稱來源磁力加熱攪拌器上海雷磁新涇儀器有限公司電熱恒溫水浴鍋上海森信實驗儀器有限公司低速臺式離心機湖南湘儀實驗儀器開發(fā)有限公司數(shù)控超聲波清洗器杭州菲躍儀器有限公司電子天平PL2002梅特勒-托利多儀器有限公司數(shù)顯鼓風干燥箱上海博訊實業(yè)有限公司多功能粉碎機鉑歐五金廠真空干燥箱上海精宏實驗設備有限公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀捷倫科技有限公司1.1.2實驗材料和試劑本試驗所用材料如表1-2所示。表1-2試驗材料材料來源火龍果市售(要求果皮完好)纖維素酶（40000U/g）天津利華酶制劑技術有限公司葡萄糖標準品（分析純）天津市化學試劑廠無水乙醇武漢欣宇航化工有限責任公司苯酚濟南林琳盛工有限公司硫酸福建漳平金鑫硫酸化工有限公司1.2實驗方法1.2.1火龍果果皮多糖的提取樣品前處理選取新鮮的火龍果去除果肉，保留火龍果皮。用清水將果皮洗凈去除莖葉并切成小塊，于70℃鼓風干燥箱內(nèi)干燥48h，待果皮完全干燥后用粉碎機粉碎成粉末，放入廣口瓶中備用。火龍果皮多糖的提取將火龍果果皮粉末過100目篩，稱重后進行超聲波協(xié)同纖維素酶提取多糖，按料液比1∶30加入石油醚，于恒溫水浴鍋中65℃回流2h脫除脂類物質(zhì)，再按料液比1∶30加入80%的乙醇回流2h除去樣品中的單糖和寡糖，然后對提取液進行抽濾干燥。之后按照一定料液比加入蒸餾水溶解濾出物，用磷酸二氫鈉－檸檬酸緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液的pH至4.8，最后加入2.0%的纖維素酶，酶解時間為100min，酶解溫度為55℃，超聲波功率為500W和超聲時間為50min的情況下進行超聲處理后，于95℃沸水浴中放置15min進行酶滅活，冷卻后進行離心并過濾除去雜質(zhì)，取上清液濃縮至原體積的1/4，通過Sevage法沉淀除去蛋白后再次離心，取上清液用3倍體積無水乙醇沉淀火龍果果皮多糖，并在冰箱中4℃下過夜后抽濾，濾液經(jīng)過減壓濃縮后進行冷凍干燥，即可得到核桃殼多糖。1.2.2標準曲線的繪制準確稱取標準葡萄糖50mg于500mL容量瓶中，加水至刻度。分別取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mL，各以水補足至2.0mL，然后加入1.0mL6%的苯酚和5.0mL濃硫酸，搖勻，靜置10min，室溫條件下放置30min后于490nm波長處測吸光值(OD)，以|2.0mL蒸餾水的吸光度值作為空白對照，橫坐標為多糖含量(μg)，縱坐標為光密度值，制作標準曲線，回歸方程為:y=6.7357x－0.0032，R2=0.9997。1.2.3火龍果果皮多糖的測定和提取率的計算采用苯酚硫酸法進行多糖的測定?；瘕埞ざ嗵翘崛∫喊匆欢ū壤芙鉃槎嗵侨芤海瑴蚀_移取2.0mL多糖溶液于具塞試管中，加入1.0mL質(zhì)量分數(shù)為5%的苯酚溶液，搖勻，再緩慢加入5.0mL濃硫酸，搖勻后置于70℃水浴中加熱15min，取出后用自來水冷卻15min，同時用蒸餾水按同樣的操作作空白對照，可見分光光度計于490nm波長處測定其吸光度，平行測定3次，取平均值。通過標準曲線回歸方程計算樣品的多糖含量。多糖提取率按照以下公式進行計算。多糖得率式中:C為火龍果果皮多糖提取液中的多糖含量，mg/mL；V為火龍果果皮多糖提取液總體積，mL；M為火龍果皮粉末的質(zhì)量，g。1.2.4超聲波協(xié)同復合酶法提取火龍果皮多糖單因素試驗設計纖維素酶添加量對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取料液比纖維素酶添加量為0.0%，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查纖維素酶添加量對火龍果果皮多糖提取率的影響。料液比添加量對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取料液比纖維素酶添加量為1:10,1:15,1:20,1:25,1:30,1:35，按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查料液比添加量對火龍果皮多糖提取率的影響。PH對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取PH為3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5，按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查PH對火龍果果皮多糖提取率的影響。酶解時間對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取酶解時間為20min,40min,60min,80min,100min,120min，按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查酶解時間對火龍果皮多糖提取率的影響。酶解溫度對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取酶解溫度為40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃，按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查酶解溫度對火龍果皮多糖提取率的影響。超聲功率對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取超聲波功率（100W,200W,300W,400W,500W,600W），按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查超聲功率對火龍果皮多糖提取率的影響。超聲時間對火龍果果皮多糖得率的影響準確稱取火龍果皮粉5.00g，在保持其他條件不變時，分別選取超聲時間（10min,20min,30min,40min,50min,0min），按照2.2.1方法提取火龍果皮多糖，計算火龍果果皮多糖提取率，考查超聲時間對火龍果皮多糖提取率的影響。2結(jié)果與分析2.1不同因素對得率的影響2.1.1纖維素酶添加量對火龍果皮多糖得率的影響圖1纖維素酶添加量對火龍果皮多糖得率的影響從圖1中可以得出，隨著纖維素酶的添加量的逐漸增加，火龍果皮多糖得率也得到逐漸提高。因此，在纖維素酶的添加量為2.0%，火龍果皮多糖得率達到最大值為21.43%。隨著纖維素酶量的繼續(xù)添加，火龍果皮多糖的得出率開始呈現(xiàn)出顯著下降的趨勢（p<0.05）。因此，從圖1可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值。纖維素酶最佳添加量為2.0%。2.1.2料液比對火龍果皮多糖得率的影響圖2料液比添加量對火龍果皮多糖得率的影響從圖2中可以得出，隨著料液比的增加，火龍果皮多糖得率也得到逐漸提高。隨著料液比的添加量大于1:30時，火龍果皮多糖的提取率開始表現(xiàn)出降低的趨勢，固料液比過大不僅會造成溶劑的浪費，同時也會導致火龍果皮多糖得率的降低。因此，從圖2可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值，料液比最佳添加量為1:30。2.1.3pH值對火龍果皮多糖得率的影響圖3PH對火龍果皮多糖得率的影響從圖3中可以得出，隨著PH的增加，火龍果皮多糖得率也得到逐漸提高。隨著PH值的繼續(xù)增加，火龍果皮多糖得率開始降低，因此，從圖3可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值，最佳PH值為4.5。2.1.4酶解時間對火龍果皮多糖得率的影響圖4酶解時間對火龍果皮多糖得率的影響從圖4中可以得出，隨著酶解時間的增加，火龍果皮多糖得率也得到顯著提高（p<0.05）。當酶解時間為100min時，火龍果皮多糖得出率達到最大值為21.43%。當酶解時間超過100min時，火龍果皮多糖得率下降地較為緩慢（p>0.05）。因此，從圖四可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值，最佳酶解時間為100min。2.1.5酶解溫度對火龍果皮多糖得率的影響圖5酶解溫度對火龍果皮多糖得率的影響從圖5中可以得出，隨著酶解溫度的增加，火龍果皮多糖得率也得到顯著提高（p<0.05）。但酶解溫度的進一步升高則導致火龍果皮多糖得率顯著下降（p<0.05）。因此，從圖五可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值，最佳的酶解溫度為55℃。2.1.6超聲波功率對火龍果皮多糖得率的影響圖6超聲波功率對火龍果皮多糖得率的影響從圖6中可以得出，隨著超聲波功率的提高，火龍果皮多糖得率得到顯著提高（p<0.05）。因此，從圖6可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值，最佳的超聲波功率為500W。2.1.7超聲時間對火龍果皮多糖得率的影響圖7超聲時間對火龍果皮多糖得率的影響選定纖維素添加量為2.0%，料液比為1:30，PH為4.5，酶解溫度55℃，酶解時間為100min，和超聲功率為500W的情況下，將超聲時間（10min,20min,30min,40min,50min,0min）進行單因素實驗。超聲時間對火龍果皮多糖得率的影響如圖7所示。從圖7中可以得出，隨著超聲時間的提高，火龍果皮多糖得率得到顯著提高（p<0.05）。當超聲時間為50min時，火龍果皮多糖達到最大值為21.43%。隨著超聲時間的持續(xù)升高，火龍果皮多糖得率沒有增加，反而得到顯著下降（p<0.05）。這是由于超聲時間過長，會造成多糖化合物的分解，降低其生存能力ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉存芳</Author><Year>2018</Year><RecNum>257</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[30]</style></DisplayText><record><rec-number>257</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9xrzewxt4szvdkez5rapz227w2rvfffad5rp"timestamp="1614260978">257</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>劉存芳</author><author>杜全超</author><author>史娟</author><author>張強</author><author>田光輝</author></authors></contributors><auth-address>陜西理工大學陜西省催化基礎與應用重點實驗室;</auth-address><titles><title>野菊莖葉多糖的提取工藝優(yōu)化及其性質(zhì)%J食品工業(yè)科技</title></titles><pages>189-193+199</pages><volume>39</volume><number>12</number><keywords><keyword>野菊莖葉</keyword><keyword>多糖</keyword><keyword>提取</keyword><keyword>單糖</keyword><keyword>抗氧化活性</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>1002-0306</isbn><call-num>11-1759/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[10]。因此，從圖7可以得出結(jié)論，當火龍果皮多糖的得率達到最大值，最佳的超聲波時間為50min。2.2正交實驗結(jié)果與分析根據(jù)上述單因素實驗結(jié)果，以纖維素酶用量、酶解溫度、pH值、酶解時間為考察因素，設計4因素3水平正交實驗表，對火龍果皮多糖的提取工藝進行優(yōu)化，結(jié)果見表2。表2-1多糖提取正交實驗結(jié)果實驗號因素多糖得率（%）ABCD11(0.5)1(55)1(100)1(3.5)7.43212(56)2(115)2(4.0)8.65313(65)3(130)3(4.5)8.1542(0.55)1237.52522316.51623127.8073(0.6)1327.40832136.79933218.20K124.2922.3522.0722.16K221.8921.9024.34023.90K322.4124.1022.0922.45k18.137.407.347.39k27.337.308.167.90k37.528.067.367.50R0.860.750.790.58最優(yōu)水平A1B3C2D2由正交實驗分析結(jié)果（見表2）可知，各因素對火龍果皮中粗多糖得率的影響順序依次為：纖維素酶用量（A）＞pH值（C）＞酶解溫度（B）＞酶解時間（D）。由上述試驗得到組合為A1B3C2D2，即纖維素酶用量2%，pH值4.5，酶解溫度55℃，酶解時間100min，從火龍果皮中提取多糖的得率達到最大值。2.3驗證實驗結(jié)果因在正交實驗數(shù)據(jù)中未出現(xiàn)上述組合，故對該最佳組合進行驗證。在纖維素酶用量為2.0%，pH值為4.5，酶解溫度為55℃，酶解時間為100min的條件下從火龍果皮中提取粗多糖，重復3次，多糖得率為21.43%相較于正交實驗中9組實驗結(jié)果均高。即該組數(shù)據(jù)為為此工藝的最佳工藝條件。3結(jié)論本文采用超聲波輔助纖維素酶解法提取火龍果皮多糖，并對提取工藝條件進行優(yōu)化，。研