衛(wèi)怡穎　王宇娜　藺蓉　楊楠　卞思靜　王建紅　孫紅艷

摘要 桔子食用方便，富含多種營(yíng)養(yǎng)，為提高其綜合利用價(jià)值，本研究以桔子果實(shí)為原料，利用超聲波提取法做單因素試驗(yàn)，然后結(jié)合正交試驗(yàn)，探索液料比、超聲時(shí)間和超聲溫度對(duì)桔子水溶性多糖提取率的影響，以期得到桔子水溶性多糖的最佳提取工藝。結(jié)果表明：桔子水溶性多糖的最佳提取條件為液料比3∶1，超聲提取60 min，提取溫度50 ℃，此條件下桔子水溶性多糖提取率可達(dá)17.376%。本提取工藝條件將對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中桔子水溶性多糖的分離提取提供借鑒。

關(guān)鍵詞 桔子；水溶性多糖；正交試驗(yàn)；工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào) TS20 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）21-0256-02

桔子是蕓香科柑橘屬的一種水果，味道酸甜不一，在我國(guó)有廣泛的栽培，其果實(shí)富含多糖、蛋白質(zhì)和多種維生素[1]。多糖類化合物是桔子中一類重要活性成分，具有抑菌、降低血糖、抑制腫瘤生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫等多種功能[2-4]。目前對(duì)桔子藥用方面的研究較多的是其桔皮[5-6]，對(duì)其果實(shí)的研究主要集中在桔子果醋及桔汁釀酒方面[7-9]，對(duì)桔子果實(shí)多糖的提取及抑菌方面的研究鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)對(duì)桔子果實(shí)水溶性多糖的超聲波提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期為桔子果實(shí)的綜合利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

桔子采購(gòu)自山西省太原市蔬菜市場(chǎng)，普通食用級(jí)，金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（ATCC25923）、大腸桿菌（Escherichia Coli）（ATCC 25322）均購(gòu)買自中國(guó)微生物菌種網(wǎng)。多糖標(biāo)準(zhǔn)品蔗糖購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)，其他試劑均為普通分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 桔子水溶性多糖提取方法。挑取無病蟲害、新鮮可食的桔子果實(shí)清洗干凈后去皮，稱取一定量果肉后，破碎打漿，用研缽磨細(xì)后置于錐形瓶中，加入一定比例的水作提取劑，在特定溫度下，超聲波功率為100 W條件下超聲提取一定時(shí)間后冷卻，加入1倍體積的95%乙醇，靜置15 min，8 000 r/min離心15 min，取上清液，即得桔子果實(shí)水溶性多糖提取液。

1.2.2 桔子水溶性多糖含量的測(cè)定。采用蒽酮硫酸法測(cè)定桔子果實(shí)多糖含量[10]，其原理是在濃硫酸的作用下，糖可生成糠醛或羥甲基糠醛，接著再與蒽酮反應(yīng)生成藍(lán)綠色糠醛衍生物，它在可見光區(qū)的吸收峰為630 nm，故在765 nm下用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度；用蔗糖作標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算多糖質(zhì)量。多糖得率的計(jì)算公式如下：

多糖得率（%）=（m2/m1）×100

式中，m1為桔子原料質(zhì)量，m2為提取所得多糖質(zhì)量。

1.2.3 超聲波法輔助法提取桔子水溶性多糖條件的優(yōu)化。①單因素試驗(yàn)。在查閱多糖提取文獻(xiàn)和桔子多糖提取預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，固定液料比（v/m）為3∶1，超聲溫度為50 ℃下提取40 min的條件下，分別將液料比定為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1和6∶1，超聲提取時(shí)間定為30、40、50、60、70、80 min，提取溫度定為40、50、60、70、80、90 ℃，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，分析各因素不同水平對(duì)桔子多糖提取量的影響。②正交試驗(yàn)。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定上述3個(gè)因素的上、下臨界限，各因素分別選擇3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定最佳提取工藝，試驗(yàn)設(shè)置如表1所示。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)均做3次重復(fù)，并采用Excel和 DPS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素對(duì)桔子水溶性多糖提取率的影響

2.1.1 液料比對(duì)桔子水溶性多糖提取率的影響。在不同液料比（mL/g）條件下，設(shè)定超聲波功率100 W、溫度為50 ℃、超聲波提取40 min后，測(cè)定桔子水溶性多糖含量，結(jié)果如圖1a所示，液料比對(duì)桔子果實(shí)提取液中水溶性多糖的含量有較明顯的影響。隨著液料比的逐漸增大，桔子水溶性多糖的含量也逐漸增加，當(dāng)液料比達(dá)3∶1時(shí)多糖含量達(dá)到最大值，且增長(zhǎng)百分比也達(dá)最大值9.5%（相比液料比為2∶1時(shí)）；此后，再增大液料比，水溶性多糖含量逐漸減小，在液料比為5∶1時(shí)，降低百分比達(dá)最大值，比液料比為4∶1時(shí)降低5.7%。桔子水溶性多糖含量隨著液料比先增大后減小的趨勢(shì)可能是由于在較小的液料比條件下，原料桔子與提取劑水不能充分接觸，隨著液料比的增加它們之間的接觸面逐漸擴(kuò)大，水溶性多糖才能更加充分?jǐn)U散到溶劑中；但當(dāng)液料比繼續(xù)增大，就會(huì)導(dǎo)致原料過分分散，導(dǎo)致超聲波的超聲提取作用相對(duì)減弱，多糖溶出量就會(huì)下降，而且過多的提取劑會(huì)使后續(xù)提取手續(xù)增多[4]，故正交試驗(yàn)液料比的篩選范圍應(yīng)選擇2∶1、3∶1和4∶1。

2.1.2 提取時(shí)間對(duì)桔子水溶性多糖提取率的影響。不同的超聲波提取時(shí)間對(duì)桔子水溶性多糖含量的影響見圖1b，其變化規(guī)律和液料比對(duì)水溶性多糖的影響相似。隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，桔子水溶性多糖含量逐漸增加，在提取時(shí)間為50 min時(shí)含量達(dá)最大值134.3 mg/g，提取時(shí)間再延長(zhǎng)，水溶性多糖含量將隨之降低。這種變化趨勢(shì)可能和超聲波的剪切作用和空化作用相關(guān)，在一定時(shí)間范圍內(nèi)，超聲有助于水溶性多糖從桔子果肉中溶出，但過長(zhǎng)的超聲作用會(huì)使多糖分子受到嚴(yán)重創(chuàng)傷而斷裂[5]。因此，本試驗(yàn)選擇40、50、60 min為正交試驗(yàn)超聲波提取時(shí)間的篩選范圍。

2.1.3 提取溫度對(duì)桔子水溶性多糖提取率的影響。在其他條件一致的情況下，在超聲提取溫度為40、50、60、70、80、90 ℃下提取桔子水溶性多糖，得圖1c。由圖可知，超聲提取溫度在60 ℃時(shí)，桔子水溶性多糖含量達(dá)最大值，以此為分界點(diǎn)升高或者降低提取溫度，水溶性多糖含量均降低，且在50～70 ℃范圍內(nèi)多糖含量顯著高于其他溫度時(shí)的含量值。水溶性多糖含量隨著超聲提取溫度的這種變化趨勢(shì)可能是由于在低溫條件下多糖無法充分溶于水中，但溫度過高又會(huì)氧化損耗掉部分多糖[11]，同時(shí)高溫條件下多糖會(huì)與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生結(jié)合或締合[12]，從而降低桔子水溶性多糖的提取效率，故提取溫度選擇50、60、70 ℃為正交試驗(yàn)的篩選范圍。

2.2 桔子水溶性多糖最佳提取工藝

在上述單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以液料比、超聲時(shí)間和超聲溫度為主要試驗(yàn)因素進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平見表1。桔子果肉用量為每份1.00 g，試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)提取液中所得水溶性多糖進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)果見表2。由表2可知，在試驗(yàn)的3個(gè)因素中，影響桔子水溶性多糖得率的因素依次為C>A>B，即超聲溫度>液料比>超聲時(shí)間，可知超聲溫度對(duì)桔子水溶性多糖含量的影響最大，其次是液料比，而超聲時(shí)間的影響最??；其理論最優(yōu)工藝條件為A2B3C1，即液料比為3∶1，超聲時(shí)間為60 min，超聲溫度為50 ℃，即本次試驗(yàn)中的6號(hào)試驗(yàn)，在此條件下桔子水溶性多糖提取得率最高，可達(dá)17.376%。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)采用超聲波輔助法對(duì)桔子果實(shí)中水溶性多糖進(jìn)行分離提取，首先通過單因素試驗(yàn)探索了液料比、超聲提取時(shí)間和提取溫度對(duì)桔子多糖提取率的影響，并結(jié)合正交試驗(yàn)對(duì)其提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出桔子水溶性多糖的最佳提取條件，即液料比3∶1，在50 ℃超聲提取60 min時(shí)條件最佳，桔子水溶性多糖提取率最高達(dá)17.376%；并得到影響水溶性多糖提取的因素關(guān)系為提取溫度>提取時(shí)間>液料比。本試驗(yàn)得出的桔子水溶性多糖的最佳提取條件對(duì)桔子的工業(yè)生產(chǎn)有一定的參考價(jià)值。

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