王 鑫,高 爽,謝靜南,謝褚依依

(哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院省高校食品科學與工程重點實驗室,黑龍江哈爾濱 150076)

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異丙醇-硫酸銨雙水相體系分離甜玉米芯多糖

王 鑫,高 爽,謝靜南,謝褚依依

(哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院省高校食品科學與工程重點實驗室,黑龍江哈爾濱 150076)

以甜玉米芯為原料,采用超聲波輔助異丙醇-硫酸銨雙水相體系分離甜玉米芯多糖。對影響分離甜玉米芯多糖的主要因素:異丙醇體積分數(shù)、硫酸銨用量和超聲時間進行單因素研究,以多糖回收率作為響應(yīng)值進行響應(yīng)曲面設(shè)計分析,建立二次回歸模型,優(yōu)化分離條件。結(jié)果表明超聲波輔助雙水相體系分離甜玉米芯多糖的最佳工藝條件為:異丙醇體積分數(shù)36%、硫酸銨濃度0.25 g/mL、超聲處理時間25 min。在最佳的優(yōu)化條件下,甜玉米芯多糖回收率為98.98%。異丙醇-硫酸銨雙水相體系分離甜玉米芯多糖具有較好的脫蛋白和脫色效果,可用于甜玉米芯多糖的分離純化。

超聲波,雙水相,甜玉米芯,多糖

甜玉米是玉米的甜質(zhì)型亞種,是玉米的一個變種,在西歐國家被消費者稱作蔬菜玉米[1]。甜玉米芯中多糖含量較高,甜玉米芯多糖是一類多組分的水溶性多糖,其中包含少量的酸性多糖。多糖具有降血糖、降血脂、抗凝血和抗氧化等對人體有益的生物活性,可以作為藥物進行開發(fā)利用。甜玉米芯經(jīng)過熱水浸提后獲得的多糖含有蛋白質(zhì)、色素等雜質(zhì),所以尋找能將甜玉米芯多糖與雜質(zhì)分離,并且操作簡便、條件溫和、不破壞多糖結(jié)構(gòu)和生物活性、多糖損失率較低的方法是甜玉米芯多糖應(yīng)用的關(guān)鍵。

雙水相體系萃取技術(shù)(Aqueous Two Phase Extraction,ATPE)是一種高效溫和的生物分離新技術(shù),優(yōu)點是傳質(zhì)和分相速度快,原料成本低,所使用的溶劑無毒或低毒、粘度低、易回收處理,操作簡便,同時,該體系溫和的環(huán)境也不會引起生物物質(zhì)的損傷和破壞[2]。近些年來,雙水相萃取技術(shù)發(fā)展很快,產(chǎn)生了許多新型的體系,廣泛應(yīng)用在天然產(chǎn)物,藥物分離、金屬離子分離純化等方面[3]。

過去對雙水相的研究大多數(shù)局限于聚乙二醇-無機鹽雙水相體系,但由于高聚物難揮發(fā),粘度大,不利于后續(xù)操作,從而引發(fā)了人們對親水有機溶劑-無機鹽雙水相體系的研究[4-5]。有研究報道用丙醇-硫酸銨雙水相體系萃取海帶多糖[6]、條斑紫菜黃酮類物質(zhì)[7]、苦蕎麥苗總黃酮[8]、冬瓜籽中抗氧化物質(zhì)[9]等,用乙醇-鹽體系萃取香菇多糖[10]、苦參多糖[11]、螺旋藻多糖[12]、壇紫菜多糖[13]、大吳風草總黃酮[14]、丹參丹酚酸B[15]、金銀花黃酮[16]、苧麻綠原酸[17]、苦參生物堿[18]等,用異丙醇-鹽萃取維生素B6[19]、蘇丹紅[20]、鎳[21]等,而國內(nèi)外還沒有關(guān)于異丙醇-鹽萃取多糖的研究,因此本實驗采用異丙醇-硫酸銨雙水相體系萃取分離甜玉米芯多糖,通過響應(yīng)曲面得到萃取分離的最優(yōu)條件,以獲得具有較高純度和生物活性的甜玉米芯多糖,為甜玉米芯資源的開發(fā)利用提供進一步可參考的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甜玉米芯(脆王) 昊偉集團有限公司;牛血清白蛋白 北京賽因坦科技有限公司;考馬斯亮藍 上海如吉生物科技發(fā)展有限公司;正己烷、硫酸、苯酚、無水乙醇、磷酸、異丙醇、硫酸銨 天津渤?；す煞萦邢薰尽?/p>

FW177型中草藥粉粹機、DK-98-11A型電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司;202型常壓恒溫烘箱 吳江歐博電熱設(shè)備有限公司;TG328A型分析天平 賽多利斯科學儀器有限公司;81-2型恒溫磁力攪拌器 上海縣曹行無線電元件廠;TDL-5-A型飛鴿牌低速大容量離心機 上海安亭科學儀器廠;MD200-3型電子天平 上海光正醫(yī)療儀器有限公司;SHB-ⅢA型循環(huán)水式多用真空泵 鞏義市予華儀器有限責任公司;TU-1900型雙光束紫外可見分光光度計 上海奧析科學儀器有限公司;BILON-1000CT超聲波提取儀 上海比朗儀器制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 多糖含量測定 采用苯酚-硫酸法[22]。

1.2.2 蛋白含量測定 蛋白質(zhì)含量的測定用Bradford法。

1.2.2.1 牛血清白蛋白標準曲線繪制 準確稱取100 mg牛血清蛋白,蒸餾水定容至100 mL,配置成1 mg/mL的標準蛋白液。準確稱取考馬斯亮藍G-250 100 mg,加入50 mL 95%乙醇和100 mL 85%磷酸溶液,蒸餾水定容至1000 mL,配制成考馬斯亮藍溶液[23]。分別在試管中加入牛血清白蛋白溶液0、25、50、75、100 μL,用蒸餾水補足到100 μL,加入5 mL考馬斯亮藍溶液,混合均勻,靜置5 min,然后在595 nm波長下測定各管的吸光值。以蛋白質(zhì)濃度為橫坐標,吸光值為縱坐標,繪制標準曲線,得到蛋白質(zhì)濃度標準曲線方程。

1.2.2.2 樣品蛋白質(zhì)含量的測定 取樣品溶液0.2 mL,加蒸餾水定容至1 mL,加入5 mL考馬斯亮藍G-250溶液,搖勻后靜置5 min,595 nm下測定吸光度。根據(jù)蛋白質(zhì)標準方程計算樣品中蛋白質(zhì)含量。

1.2.3 異丙醇-硫酸銨雙水相相圖繪制 精確量取5 mL 40%的異丙醇溶液于50 mL錐形瓶中,置于電子天平上,加入50%(NH4)2SO4溶液,搖勻,燒杯中溶液變混濁時停止加入(NH4)2SO4溶液,記錄加入(NH4)2SO4溶液的質(zhì)量,再加入水使燒杯中溶液由混濁變澄清,記錄加入水的質(zhì)量,繼續(xù)加入(NH4)2SO4溶液,使溶液再次混濁,反復重復上述操作。根據(jù)公式(1)和(2)計算達到成相點時溶液中和(NH4)2SO4和異丙醇的質(zhì)量百分數(shù),得到異丙醇/(NH4)2SO4雙水相體系的相圖。

式(1)

式(2)

式中:X:在某成相點時硫酸銨占總量的質(zhì)量百分數(shù),%;Y:在某成相點時異丙醇占總量的質(zhì)量百分數(shù),%;N:在某成相點時硫酸銨在雙水相中的總量,g;C:在某成相點時異丙醇在雙水相中的總量,g;W:在某成相點時水在雙水相中的總量,g 。

以X為橫坐標,Y為縱坐標,繪制異丙醇-硫酸銨的雙水相相圖。

1.2.4 甜玉米芯多糖溶液的制備 甜玉米芯經(jīng)烘箱50 ℃干燥,用粉碎機粉碎,過80目篩,用正己烷脫脂。甜玉米芯在溫度100 ℃、料液比1∶20(g∶mL)、時間3 h的條件下進行熱水浸提,離心,取上清液,得到甜玉米芯粗多糖溶液,于4 ℃貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.5 雙水相體系的配制 根據(jù)異丙醇-硫酸銨雙水相相圖,向25 mL比色管中加入一定量的硫酸銨,再加入適量甜玉米芯多糖液,硫酸銨完全溶解后,最后加入異丙醇至20 mL,形成雙水相體系,用超聲波處理一定時間,于分液漏斗中靜置分層,測定上下相體積并根據(jù)公式(3)計算相比(R),取上下相測定多糖含量。根據(jù)公式(4)和(5)計算甜玉米芯多糖的分配系數(shù)(K)和回收率(Y)。

式(3)

式(4)

式(5)

式中:R:上下相體積比;Vt:雙水相體系的上相體積,mL;Vb:雙水相體系的下相體積,mL;K:甜玉米芯多糖在雙水相體系中的分配系數(shù);Ct:甜玉米芯多糖在雙水相體系中上相的質(zhì)量濃度,μg/mL;Cb:甜玉米芯多糖在雙水相體系中下相的質(zhì)量濃度,μg/mL;Y:甜玉米芯多糖在下相的收率,%。

1.2.6 單因素實驗 在室溫25 ℃、超聲功率500 W、超聲頻率45 Hz、異丙醇體積分數(shù)25%～50%、硫酸銨用量0.175～0.300 g/mL、超聲時間10～35 min的條件下,研究不同體積分數(shù)的異丙醇、硫酸銨用量和超聲時間對雙水相萃取的影響。

1.2.7 響應(yīng)曲面優(yōu)化實驗 采用Design-Expert 7.0軟件,在單因素實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)Box-Behnken中心組合原理,確定實驗的因素與水平。以多糖回收率為響應(yīng)值,通過響應(yīng)面分析優(yōu)化甜玉米芯多糖萃取條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 多糖和蛋白標準曲線

葡萄糖標準曲線回歸方程為:y=0.0146x+0.0021(R2=0.9994;y,吸光值;x,葡萄糖濃度,μg/mL);蛋白標準曲線回歸方程:y=0.1704x-0.0018(R2=0.9994,y,吸光值;x,牛血清白蛋白濃度,mg/mL)。

2.2 異丙醇-硫酸銨雙水相相圖

由圖1可知,異丙醇和硫酸銨在較大質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi)都能形成雙水相體系。當異丙醇質(zhì)量分數(shù)和硫酸銨質(zhì)量分數(shù)的配比點在相圖左下方時,不能形成雙水相,相圖左下方是均相區(qū);當異丙醇質(zhì)量分數(shù)和硫酸銨質(zhì)量分數(shù)的配比點在相圖右上方時,雙水相體系分為上、下兩相,相圖右上方是雙水相區(qū)。因此異丙醇與硫酸銨必須在一定配比下才能形成雙水相。在異丙醇/硫酸銨雙水相體系中上相中主要含有異丙醇,下相中主要含有硫酸銨。

圖1 異丙醇-硫酸銨雙水相相圖Fig.1 Phase diagram of isopropyl alcohol-ammonium sulfate aqueous two-phase

2.3 單因素實驗結(jié)果分析

2.3.1 異丙醇體積分數(shù)對雙水相萃取的影響 在室溫25 ℃、硫酸銨用量0.25 g/mL、超聲時間25 min的條件下,考察異丙醇體積分數(shù)對雙水相萃取甜玉米芯多糖的影響。由表1可知,隨著異丙醇體積分數(shù)的增加,相比R逐漸減小,多糖分配系數(shù)和回收率逐漸增加,而蛋白分配系數(shù)逐漸減少。當異丙醇體積分數(shù)為35%時,上相呈淡黃色,下相幾乎無色,蛋白分配系數(shù)達到最小為1.12,多糖分配系數(shù)和回收率達到最大,分別為49.09%和98.92%,說明色素和蛋白質(zhì)富集在上相,多糖富集在下相,雙水相的分離純化效果最好。多糖在鹽相中的溶解度大于在異丙醇中的溶解度,異丙醇體積分數(shù)增加,使雙水相的分相能力下降,伴隨異丙醇體積分數(shù)的增加,相比開始有減小的趨勢,蛋白分配系數(shù)增大,多糖分配系數(shù)和回收率減小。這是由于異丙醇增加到一定濃度時,異丙醇和(NH4)2SO4相互作用力增大,進而增大了多糖在雙水相間的傳質(zhì)阻力,使得多糖不易進入下相,因此,選擇35%作為雙水相體系的異丙醇體積分數(shù)。

表1 異丙醇體積分數(shù)對雙水相萃取的影響
Table 1 Influence of isopropyl alcohol volume fraction on two-phase extraction

異丙醇體積分數(shù)(%)相比蛋白分配系數(shù)多糖分配系數(shù)回收率(%)25400163717966330257145233798363518711249099892401351783359978445102192283096655008523021389478

2.3.2 硫酸銨用量對雙水相萃取的影響 在室溫25 ℃、異丙醇體積分數(shù)40%、超聲時間25 min的條件下,考察硫酸銨用量對雙水相萃取的影響。由表2可知,當固定異丙醇體積分數(shù)為40%時,隨著體系中(NH4)2SO4濃度的增加,上下相的相比逐漸增大,多糖分配系數(shù)和回收率逐漸增加,而蛋白分配系數(shù)逐漸減小。當(NH4)2SO4用量為0.25 g/mL時,多糖分配系數(shù)和回收率達到最大,分別為34.34%和97.93%,并且蛋白分配系數(shù)達到最小為1.81。隨著(NH4)2SO4用量繼續(xù)增加,多糖分配系數(shù)和回收率逐漸減小,而蛋白分配系數(shù)逐漸增大。因為(NH4)2SO4濃度增加,相比增加,下相體積增大,對多糖的濃縮不利,而且(NH4)2SO4濃度過高會有(NH4)2SO4沉淀析出,抑制了多糖在下相中溶解,不利于多糖在下相富集,所以(NH4)2SO4用量不宜太多,加入過多的(NH4)2SO4反而達不到分離純化的效果,還會導致(NH4)2SO4的浪費。所以(NH4)2SO4用量為0.25 g/mL比較合適。

表2 硫酸銨用量對雙水相萃取的影響
Table 2 Influence of ammonium sulfate dosage on two-phase extraction

(NH4)2SO4用量(g/mL)相比蛋白分配系數(shù)多糖分配系數(shù)回收率(%)017512227416529527020013025020749642022513322024449702025013818134349793027514421428529762030014726921769697

2.3.3 超聲時間對雙水相萃取的影響 在室溫25 ℃、硫酸銨用量0.175 g/mL、異丙醇體積分數(shù)30%的條件下,考察超聲時間對雙水相萃取的影響。由表3可知,當異丙醇體積分數(shù)為30%,硫酸銨用量為0.175 g/mL時,隨著超聲時間的延長,上下相的相比基本沒有變化,多糖分配系數(shù)和回收率逐漸增加,而蛋白分配系數(shù)逐漸減小。當超聲時間為25 min時,蛋白分配系數(shù)達到最小為1.40,此時多糖分配系數(shù)和回收率分別為8.46%和95.17%,而在超聲時間為30 min時,多糖分配系數(shù)和回收率達到最大,分別為8.96%和95.43%,此時蛋白分配系數(shù)為1.72,表明超聲時間25 min蛋白脫除效果最好,超聲時間30 min多糖回收率95.43%與超聲時間30 min多糖回收率95.17%的誤差為0.3%,在誤差允許范圍內(nèi)。隨著超聲時間延長,多糖分配系數(shù)和收率逐漸減小,而蛋白分配系數(shù)逐漸增大。因為超聲時間過長會破壞多糖結(jié)構(gòu),所以超聲時間25 min最佳。

表6 回歸方程系數(shù)顯著性檢驗
Table 6 Regression equation coefficient significance test

項目系數(shù)估計自由度標準差平方和F值p值模型98911003461111663<00001x1-01910027030509000002x201210027012197800030x30097100270076130600086x1x201110038004679400259x1x30043100387225E-00312403022x2x3-008810038003152600556x12-1071003748382884<00001x22-034100370478149<00001x32-0046100378813E-00315102584

表3 超聲時間對雙水相萃取的影響
Table 3 Influence of ultrasonic time on two-phase extraction

超聲時間(min)相比蛋白分配系數(shù)多糖分配系數(shù)回收率(%)102452815859348152452666929443202332057939487252331408469517302331728969543352332366329364

2.4 響應(yīng)曲面優(yōu)化雙水相萃取

2.4.1 實驗結(jié)果與方差分析 采用多元回歸分析,擬合二次多項式回歸模型的Box-Behnken設(shè)計及實驗結(jié)果如表4所示:

表4 響應(yīng)面實驗設(shè)計與結(jié)果
Table 4 Design and results of response surface experiments

實驗號異丙醇體積分數(shù)(%)硫酸銨用量(g·mL-1)超聲時間(min)多糖回收率(%)10(35)0(025)0(25)988720-1(0225)1(30)985630-1-1(20)98264-1(30)0198135000989361(40)019773701(0275)-198688011986391-10971410-1-10976411-10-197951200098991300098921410-1973815110975916000988617-1109766

超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖的實驗結(jié)果見表4。利用Design Expert 7.0軟件對表4數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合,獲得超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖的異丙醇體積分數(shù)(x1)、硫酸銨用量(x2)和超聲時間(x3)的二次多項回歸模型方程為:

Y(%)=98.91-0.19x1+0.12x2+0.097x3+0.11x1x2+0.043x1x3-0.088x2x3-1.07x12-0.34x22-0.046x32

注:Y-多糖回收率,%;x1-異丙醇體積分數(shù),%;x2-硫酸銨用量,g·mL-1;x3-超聲時間,min。

從回歸方程的方差分析表5可見,對于模型來說,F模型=116.63,p模型<0.0001<0.01,表明擬合得到的模型方程極顯著,不同處理間的差異極顯著;F失擬=3.64,p失擬=0.1218,不顯著;模型的決定系數(shù)R2=0.9934,校正決定系數(shù)的變化為0.9849,僅有大約0.078%總變異不能用此模型來解釋,說明該模型擬合程度良好,實驗誤差小,該模型是合適的,可以用此模型分析和預(yù)測雙水相萃取甜玉米芯多糖的回收率。異丙醇體積分數(shù)、硫酸銨用量和超聲時間三個因素對雙水相萃取甜玉米芯多糖的回收率的影響大小次序為:異丙醇體積分數(shù)>硫酸銨用量>超聲時間。

表5 響應(yīng)面模型方差分析
Table 5 Variance analysis of response surface model

變異源平方和自由度均方和F值p值模型6.1190.68116.63<0.0001失擬項0.03039.950E-0033.640.1218純誤差0.01142.730E-003總和6.1516r=0.9967,R2=0.9934,R2Adj=0.9849

圖2 各因素交互作用對多糖回收率影響的響應(yīng)面分析Fig.2 Response surface analysis of the effect of process parameters on the yield of polysaccharides

從表6回歸方程系數(shù)顯著性檢驗可知,異丙醇體積分數(shù)、硫酸銨用量、超聲時間、異丙醇體積分數(shù)的平方及硫酸銨用量的平方對多糖回收率的影響極顯著(p<0.01);異丙醇體積分數(shù)和硫酸銨用量的交互作用對多糖回收率的影響顯著(0.010.05)。自變量與響應(yīng)值之間存在顯著的線性關(guān)系,說明該模型可以用于超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖的理論預(yù)測。

2.4.2 各因素交互作用的分析與優(yōu)化 考察各因素交互作用對甜玉米芯多糖回收率的影響,進行等高線圖和響應(yīng)曲面圖的繪制,結(jié)果如圖2所示。

從圖2的響應(yīng)面圖可知,隨著各兩因素的增大,多糖回收率逐漸升高,當各兩因素增大到一定程度時,多糖回收率達到最大值,伴隨各兩因素繼續(xù)增加,多糖回收率逐漸降低。圖2的等高線圖說明,異丙醇體積分數(shù)與硫酸銨用量的交互作用影響較大,硫酸銨用量與超聲時間的交互作用影響次之,異丙醇體積分數(shù)與超聲時間的交互作用影響最小。

通過Design-Expert 7.0軟件分析可知超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖的最優(yōu)工藝條件為:異丙醇體積分數(shù)36.8%、硫酸銨用量0.2496 g/mL、超聲時間24.81 min。在此最優(yōu)條件下預(yù)測得到的甜玉米芯多糖回收率為98.70%。根據(jù)實際操作條件,進一步優(yōu)化超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖的工藝條件,即:異丙醇體積分數(shù)36%、硫酸銨用量0.25 g/mL、超聲時間25 min。在此條件進行驗證實驗,實際多糖回收率為98.89%?；貧w方程所得的預(yù)測值98.91%與驗證實驗值98.89%的誤差為0.2%,在誤差允許范圍內(nèi),說明回歸方程能較真實地反映各篩選因素對甜玉米芯多糖回收率的影響,證明應(yīng)用響應(yīng)曲面法確定的回歸模型較可靠,響應(yīng)面優(yōu)化的超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖工藝條件可以應(yīng)用到實際生產(chǎn)中。

3 結(jié)論

以甜玉米(脆王)的廢棄物甜玉米芯為主要原料,通過單因素及Box-Benhnken中心組合設(shè)計實驗方案,建立二次回歸模型。確定超聲波輔助雙水相萃取甜玉米芯多糖的最佳工藝條件為異丙醇體積分數(shù)36%、硫酸銨用量0.25 g/mL、超聲時間25 min。在此優(yōu)化條件下甜玉米芯多糖回收率為98.89%。經(jīng)驗證實驗證明該模型合理可靠,能較好預(yù)測超聲波輔助異丙醇-硫酸銨雙水相體系分離甜玉米芯多糖的多糖回收率。并且能夠起到較好的脫蛋白和脫色效果。因此,可以利用異丙醇-硫酸銨雙水相體系精制甜玉米芯多糖,大大提高了多糖的純度,具有較好的應(yīng)用價值。

[1]亢曉霞. 甜玉米酸奶的工藝及風味的研究[D]. 武漢:華中農(nóng)業(yè)大學碩士論文,2009.

[2]Deosarkar S.D.,Shaikh U.B. Physico-chemical properties and components interaction in the solutions of para-substituted benzoic acids in aqueous ethanol[J]. Russian Journal of General Chemistry,2013,83(12):2392-2394.

[3]譚志堅,李芬芳,邢健敏. 雙水相萃取技術(shù)在分離、純化中的應(yīng)用[J]. 化工技術(shù)與開發(fā),2010,39(8):29-35.

[4]Tan Zhiian,Li Fenfang,Xu Xuelei. Extraction and purification of anthraquinones derivatives from Aloe vera L. using alcohol/salt aqueous two-phase system[J]. Bioprocess and Biosystems Engineering,2013,36(8):1105-1113.

[5]李麗敏,尚慶坤. 親水有機溶劑/無機鹽雙水相萃取技術(shù)在分離提純生物物質(zhì)中的應(yīng)用[J]. 光譜實驗室,2011,28(6):3073-3077.

[6]劉寶亮,曹桂萍,張金濤,等. 超聲波-雙水相協(xié)同提取海帶多糖工藝的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2010,31(38):17445-17447.

[7]陳利梅. 超聲波輔助雙水相提取條斑紫菜黃酮類物質(zhì)及其抗氧化活性研究[J]. 食品科學,2012,33(4):41-46.

[8]高云濤,李干鵬,李正全,等. 超聲集成丙醇-硫酸銨雙水相體系從苦蕎麥苗中提取總黃酮及其抗氧化活性研究[J]. 食品科學,2009,30(2):110-113.

[9]Wang Fei,Chen Ting,Shang Yazhuo,et al. Two-phase aqueous systems of cetyltrimethylammonium bromide/sodium dodecyl sulfate with and without polyethylene glycol[J]. Korean Journal of Chemical Engineering,2011,28(3):923-926.

[10]林航,周炳,李映娜,等. 正交實驗優(yōu)化密閉微波輔助-雙水相萃取香菇多糖的研究[J]. 今日藥學.2015,25(8):564-568.

[11]黃少愉,吳學昊,黃遠翔,等. 微波輔助-雙水相萃取苦參中多糖的實驗優(yōu)化研究[J]. 今日藥學,2015,25(9):625-630.

[12]劉楊,馮元琦,陳美欣,等. 乙醇/硫酸銨雙水相體系萃取螺旋藻多糖的研究[J]. 化學研究與應(yīng)用,2012,24(12):1781-1785.

[13]張鉥孟,陳美珍. 乙醇一硫酸銨雙水相體系萃取壇紫菜多糖[J]. 食品科學,2014,35(22):46-49.

[14]陳建中,葛水蓮,咎立峰,等. 響應(yīng)面實驗優(yōu)化與雙水相萃取大吳風草總黃酮工藝及抑菌活性測定[J]. 食品科學,2015,36(24):57-62.

[15]Guo Y.X,Han J,Zhang D.Y,et al. An ammonium sulfate/ethanol aqueous two-phase system combined with ultrasonication for the separation and purification of lithospermic acid B from Salvia miltiorrhiza Bunge[J]. Ultrasonics Sonochemistry,2012(19):719-724.

[16]Liu Yu,Han Juan,Wang Yun,et al. Selective separation of flavones and sugars from honeysuckle by alcohol/salt aqueous two-phase system and optimization of extraction process[J]. Seperation and Purification Technolgy,2013(118):776-783.

[17]Tan Zhijian,Wang Chaoyun,Yi Yongjian,et al. Extraction and purification of chlorogenic acid from ramie(Boehmeria nivea L. Gaud)leaf using an ethanol/salt aqueous two-phase system[J]. Seperation and Purification Technolgy,2014(132):396-400.

[18]Zhang Wei,Zhu Dan,Fan Huajun,et al. Simultaneous extraction and purification of alkaloids from Sophora flavescens Ait. by microwave-assisted aqueous two-phase extraction with ethanol/ammonia sulfate system[J]. Seperation and Purification Technolgy,2015(141):113-123.

[19]柴化鵬,喬燕霞,陳澤忠,等. 異丙醇一硫酸銨雙水相萃取熒光法測定微量維生素B6[J]. 山西大同大學學報:自然科學版,2009,25(1):34-36.

[20]張樹貴,孫賽蘭,董紅敏,等. 異丙醇硫酸銨-PAN雙水相萃取光度法測定鎳(Ⅱ)[J]. 吉首大學學報：自然科學版,2015,36(1):57-60.

[21]郭名霞,何池洋. 異丙醇-鹽-水體系萃取分離蘇丹紅Ⅰ-Ⅳ[J]. 武漢紡織大學學報,2013,26(3):72-75.

[22]趙小旭.東北林蛙皮多糖的提取、純化、結(jié)構(gòu)分析及抗氧化活性研究[D]. 哈爾濱:東北林業(yè)大學碩士論文,2012.

[23]鄧麗莉,潘曉倩,生吉萍,等. 考馬斯亮藍法測定蘋果組織微量可溶性蛋白含量的條件優(yōu)化[J]. 食品科學,2012,33(24):185-189.

Isolation of polysaccharide from sweet corncob using isopropyl alcohol-ammonium sulfate aqueous two-phase system

WANG Xin,GAO Shuang,XIE Jing-nan,XIE CHU Yi-yi

(Key Laboratory of Food Science and Engineering,School of Food Engineering, Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China)

Isolation of polysaccharides using isopropyl alcohol-ammonium sulfate aqueous two-phase system with ultrasonic-assisted method from sweet corncob. The main factors affecting the separation of polysaccharides from sweet corncobs were researched such as:isopropyl alcohol volume fraction,the concentration of ammonium sulfate,ultrasonic time. The response surface was designed and quadratic regression model was established with polysaccharides recovery as response values for optimizing the separation conditions. The results showed that the optimum conditions of ultrasonic-assisted isopropyl alcohol-ammonium sulfate aqueous two-phase system were isopropyl alcohol volume fraction,the concentration of ammonium sulfate,ultrasonic time was 36%,0.25 g/mL and 25 min,respectively,the yield of polysaccharides under this condition was up to 98.98%. The separation of sweet corn cobs polysaccharides with isopropyl alcohol ammonium sulfate aqueous two-phase system has a good deproteinization and decolorization effect,thus,it can be used for the isolation and purification of polysaccharides from sweet corncob.

ultrasonic;aqueous two-phase system;sweet corncob;polysaccharides

2016-05-10

王鑫(1984-)，女，在讀博士，講師，研究方向：食品營養(yǎng)與安全、農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏，E-mail:wangxinfood@163.com。

哈爾濱商業(yè)大學研究生創(chuàng)新項目YJSCX2015-392HSD。

TS255.1

B

1002-0306(2016)23-0170-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.23.024