超聲波提取黃秋葵多糖的工藝條件研究(畢業(yè)論文答辯后定稿)

1、.XX大學畢業(yè)論文 XX大學本科生畢業(yè)論文題 目：超聲波提取黃秋葵多糖的工藝條件研究作 者：XX學 號：XX所屬學院：XX專業(yè)年級：XXXXXXXX指導教師：XX職 稱：XX完成時間：XXXX大學教務處制;11目 錄摘要 （1）關鍵詞 （1）Abstract（1）Key words （1）前言 （2）1. 實驗部分 （2） 1.1 實驗儀器與藥品 （2） 1.1.1 實驗儀器（3） 1.1.2 實驗藥品（3） 1.2 實驗方法 （3） 1.2.1超聲波提取法（3） 1.2.2 苯酚-硫酸法檢測 （3）2. 結果與討論 （4） 2.1 標準曲線 （4） 2.2 單因素實驗 （5） 2.2.1 料

2、液比對黃秋葵多糖得率的影響（5） 2.2.2 提取時間對黃秋葵多糖得率的影響（5） 2.2.3 PH對黃秋葵多糖得率的影響 （6） 2.2.4 提取溫度對黃秋葵多糖得率的影響（7） 2.3 正交實驗 （7）3. 結論 （8）參考文獻（9）超聲波提取黃秋葵多糖的工藝條件研究姓名指導老師 姓名（XXX XX XX） 摘 要：以黃秋葵為原料，采用超聲波法提取其多糖，對提取條件進行優(yōu)化。通過對提取溫度、料液比、超聲提取時間、pH值，四個因素進行研究，再以此4因素進行L9(34)正交試驗以確定最佳工藝條件。實驗結果表明，黃秋葵多糖提取的最佳工藝條件為：超聲溫度為70，pH值為9，提取料液比 1:50，超

3、聲時間 20 min，在此條件下，多糖的得率為6.82%。關鍵詞：黃秋葵；多糖；超聲波；正交試驗；工藝優(yōu)化 Research on Processing Condition of Okra Polysaccharides by UltrasonicXXTeacher XX(XXX, XX, XX) Abstract: Okra seeds as raw material，extraction by ultrasonic of Polysaccharides，optimizing the extraction process. The effects of extraction temperat

4、ure, pH value, ratio of solvent to material, ultrasonic time on extraction efficiency of polysaccharides were studied. and then select the four factors and three levels of L9 (34) orthogonal test to determine the optimum process conditions. The experimental results showed that the optimal process co

5、nditions were as follows: extraction temperature 70 , pH value 9, ratio of solvent to material 1:50, ultrasonic time 20 min. Under the optimal conditions, the actual yield of polysaccharides was up to 6.82%.Key words: Polysaccharides；Ultrasonic; Orthogonal test；Optimization of processing 黃秋葵屬于錦葵科秋葵屬

6、一年生草本植物，又名秋葵、補腎草。廣泛生長于熱帶和地中海氣候地帶，是一種分布于熱帶到亞熱帶的植物，最適合在溫熱氣候條件下生長1。黃秋葵營養(yǎng)價值極高，果實中含有豐富的蛋白質、游離氨基酸、膳食纖維以及多種維生素和礦物質2。既可以作為高檔蔬菜，又可以開發(fā)成新型的功能性保健食品18。美國人稱其為“植物偉哥”，日本人稱其為“綠色人參”，經(jīng)常食用可增強人體體質，具有很高的開發(fā)價值和潛力3。多糖是普遍存在于自然界中的由許多相同或不同的單糖通過糖苷鍵連接在一起的多聚化合物，是維持生命活動正常運轉的基本物質之一4。糖類化合物是當今世界上僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源6。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，多糖對人體具有極

7、大的利用價值。許多中藥如人參、黃芪、當歸、五味子、夏枯草、蘆根、靈芝等，還有許多營養(yǎng)價值較高、的食用菌如香菇、猴頭菇、金針菇等，所含多糖均具有顯著的藥用功效，如免疫增強作用、降血糖作用、抗氧化作用等，因而多糖成為當前研究的熱點之一5。植物多糖往往具有多種生理活性，而且由于其沒有細胞毒性，而成為研究熱點7。黃秋葵多糖是從藥食兼用的植物黃秋葵果實中提取的一種天然植物多糖，具有降脂、降壓、抗癌、抗熱應激性、抗疲勞等生理活性6。近年來，國內從真菌、地衣、高等植物以及動物中發(fā)掘出許多有生物活性的多糖成分，并對其進行了一系列生物活性及臨床作用的研究8。據(jù)文獻9報道,已有近100種植物多糖被分離提取出來。而

8、黃秋葵因其豐富的營養(yǎng)成分和良好的功能特性也引起了人們的關注10。國內對于黃秋葵的研究主要集中于黃秋葵的成分測定，果膠提取工藝，黃秋葵的營養(yǎng)價值，黃秋葵的栽培與應用，黃秋葵的食用品質與貯藏的生理研究。國外對于黃秋葵的研究主要集中于黃秋葵在重金屬脅迫下生理，生化，生長的影響，黃秋葵油脂的生化成分，黃秋葵的黃酮類化合物對于脂肪細胞中的甘油三酸酯富集的影響等11。黃秋葵果實中含有一種特殊的粘液可作為理想的天然食品添加劑用于食品工業(yè)中19。國外已用使用黃秋葵食用膠作為脂肪替代品制作低脂巧克力、低脂餅干等22-23。更有研究表明黃秋葵水提液可以顯著延長耐小鼠缺氧時間、游泳時間，提高高溫、寒冷條件下小鼠存活

9、率，消除運動后的乳酸堆積，降低血清尿素氮含量21。雞飼料中添加黃秋葵莖葉粉還可顯著提高雞蛋黃的著色效果20。對于黃秋葵多糖的提取，高續(xù)春12等的研究表明超聲法與傳統(tǒng)的熱水浸提法相比,多糖提取率高,并有效地縮短了提取周期,提高了產(chǎn)品質量。任丹丹13等亦采用響應面法優(yōu)化黃秋葵多糖提取工藝。本課題以黃秋葵為原料，通過單因素和正交試驗，探討超聲波提取黃秋葵多糖的最佳工藝條件，并用苯酚-硫酸法測其含量，為黃秋葵多糖的綜合開發(fā)利用提供參考。1 實驗部分1.1 實驗儀器和藥品1.1.1 實驗儀器SB-32NYDTD超聲波清洗器(寧波新型生物科技有限公司):723可見分光光度計（上海菁華科技有限公司）；FZ1

10、02型微型植物粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）；GZX9- 146 MBE數(shù)顯電熱鼓風干燥箱（上海博迅實業(yè)有限公司）；LXJ-B飛鴿牌離心機(上海安亭科學儀器廠)；JA-5103N高精度電子天平（上海民橋精密科學儀器有限公司）；雷磁PHS-J4A型實驗室pH計（上海精密科學儀器有限公司）；溫度計；電爐；二列四孔HH.S21-Ni4恒溫水浴鍋（上海寰熙醫(yī)療器械有限公司）。1.1.2 實驗藥品黃秋葵（來自實驗室儲備）；95%濃硫酸 ；無水乙醇；5 %苯酚：取10ml苯酚溶于190ml蒸餾水中，混勻；0.6 mg/ml葡萄糖標準溶液：稱取0.6g葡萄糖，加蒸餾水溶解，再轉移至1000ml容量瓶中，

11、定容；飽和石灰水：1g無水氫氧化鈣加99g水，無水氫氧化鈣多加點到渾濁，靜置，上層清夜為飽和溶液；0.1mol/L鹽酸：量取9ml鹽酸，注入1000ml水中；緩沖溶液：取氯化銨54g溶于水，加濃氨水63ml，定容至1000ml，pH為9.2。1.2 實驗方法1.2.1 超聲提取法準確稱取 1.000 g 干黃秋葵粗粉，放入帶塞的 250 ml 三角瓶中，加入一定量體積的蒸餾水，用飽和石灰水調節(jié) pH 值，在相應溫度下超聲提取一定的時間，離心，取上清液，加乙醇沉淀完全，離心，取沉淀揮干酒精后用蒸餾水定容至 100 ml，取 2 ml于試管中，按照“1.2.2”方法檢測，查出稀釋液中黃秋葵多糖的含

12、量， 以此求出從黃秋葵中提取的多糖質量，記為 m，計算提取率=m×100%。1.2.2 苯酚-硫酸法檢測依次吸取用蒸餾水配制的0.6 mg/ml D-葡萄糖標準溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 ml分別置于 50 ml 容量瓶中，用蒸餾水定容，搖勻，配成系列標準溶液。分別準確移取系列標準溶液2.0 ml于比色管中，同時吸取 2 ml蒸餾水作為空白對照。然后，分別加入 1.5ml 5%苯酚溶液，混合均勻后，快速加入6.5 ml 95 %硫酸溶液，沸水浴中反應15 min，室溫放置 30 min，在 485nm14波長下測定吸光度。 以吸光度 A 為縱坐標，葡萄糖質量 C（ug

13、）為橫坐標，求出標準曲線的方程。2 結果與討論2.1 標準曲線依照1.2.2的方法依次吸取用蒸餾水配制的0.6 mg/ml D-葡萄糖標準溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 ml分別置于 50 ml 容量瓶中，用蒸餾水定容，搖勻，配成系列標準溶液。分別準確移取系列標準溶液2.0 ml于比色管中，同時吸取 2 ml蒸餾水作為空白對照。由此可計算出所測溶液的葡萄糖質量依次為0ug、24ug、48ug、72ug、84ug、120ug；然后依照1.2.2的方法測其吸光度，繪出圖1以吸光度 A 為縱坐標，葡萄糖質量 C（ug）為橫坐標的標準曲線圖。得到線性回歸方程y=0.0047x+0.0235

14、,R2=0.9922。 由此可得黃秋葵多糖質量的計算公式：m= m-多糖質量；A-吸光度。2.2 單因素實驗2.2.1 料液比對黃秋葵多糖得率的影響準確稱取 5 份 1.000 g 干黃秋葵粗粉，按料液比分別為 1:10、1:20、1:30、1:40、1:50，飽和石灰水調節(jié) pH=9，時間為 15 min/次，溫度為 60進行超聲提取。結果如圖2所示。實驗結果表明，多糖得率隨著料液比的增加有明顯增大的趨勢；料液比高于1:40時，多糖得率反而降低。原因可能是，隨著溶劑量增加，溶液中多糖濃度降低，多糖從物料里擴散到溶液中的濃度差推動力增加14，有利于多糖的擴散。在超聲波的能量作用下，溶出的膠質多

15、糖達到飽和，但當料液比繼續(xù)增大，膠質多糖的分解速率同時也增大11，導致膠質多糖的提取率降低。所以，料液比在1:40左右，提取效果較好。2.2.2 提取時間對黃秋葵多糖得率的影響準確稱取 5 份 1.000 g 干黃秋葵粗粉， 按料液比為 1:30，飽和石灰水調節(jié) pH=9，時間分別為10、15、20、25、30 min/次，溫度為60進行超聲提取。結果如圖3所示。實驗結果表明，隨著超聲時間延長，多糖得率明顯提高，但超聲時間超過20min 時多糖得率開始下降。原因可能是時間過短，提取不充分影響多糖的得率。提但取時間過長，超聲波引起產(chǎn)物結構變化二使多糖提取率降低13。而且時間越長，就會消耗更多能源

16、，從而增加了生產(chǎn)成本15-17。所以，時間在 20min左右，提取效果較好。2.2.3 pH對黃秋葵多糖得率的影響準確稱取 5 份1.000 g 干黃秋葵粗粉， 按料液比為 1:30， 飽和石灰水調節(jié) pH 值分別為 7、8、9、10、11，時間為 15 min/次，溫度為 60 進行超聲提取。結果如圖4所示。實驗結果表明，多糖得率隨pH值的增大有增大趨勢， pH值大于9時，多糖得率顯著下降，pH 值呈酸性且較低時，多糖水解而損失較多； 但 pH 過大將使多糖發(fā)生部分水解破壞而導致多糖產(chǎn)率下降14。所以，pH9左右，提取效果較好2.2.4 提取溫度對黃秋葵多糖得率的影響準確稱取 5 份1.00

17、0 g 干黃秋葵粗粉，按料液比為1:30，飽和石灰水調節(jié)pH=9，時間為 15 min/次，溫度分別為 40、50、60、70、80 進行超聲提取。結果如圖5所示。實驗結果表明，多糖得率隨著溫度的升高有增大趨勢；溫度高于60時多糖得率反而下降。其原因是，隨著溫度的增大黃秋葵多糖的溶出速率增大，但溫度過高會破壞多糖的結構，不利于多糖的提取。所以溫度在60左右，提取效果較好。2.3正交實驗在單素試驗的基礎上，選取時間15min、20min、25min；溫度50、60、70；料液比1:30、1:40、1:50；PH 9、10、11范圍內進行L9(34)優(yōu)化實驗。試驗因素水平設計見表1，正交實驗結果見

18、表2。表1 正交試驗因子水平表水平時間(min)A料液比BPH值C溫度()D1151:309502201:4010603251:501170表2 L9(34)正交試驗方案與結果分析試驗號時間(min)A料液比BPH值C溫度()D多糖得率(%)1151:309505.552151:4010606.023151:5011706.244201:3010706.415201:4011505.746201:509606.657251:3011605.058251:409706.339251:5010506.29K15.945.676.335.86 K26.266.036.245.90K35.896.40

19、5.676.32R0.370.730.660.45主次順序B>C>D>A最優(yōu)水平A2B3C1D3由表2差分析可知，各因素對黃秋葵多糖提取效果的影響順序為B>C>D>A，即浸提料液比>pH>溫度>溫度。由K值可以看出最優(yōu)水平組合為A2B3C1D3，故需做3組平行試驗驗證試驗，結果見表3。表3 最優(yōu)水平A2B3C1D3平行試驗驗證表試驗號時間(min)A料液比BPH值C溫度()D得率平均1201:409706.73%2201:409706.81%6.82%3201:409706.87%由實驗結果可知，黃秋葵多糖提取率在該組合條件下可達6.82%

20、。因此，黃秋葵多糖最佳提取條件為料液比1:50、時間20min、pH9、溫度70。3 結論本文用超聲波提取黃秋葵多糖，以黃秋葵為原料，水為提取溶劑進行最佳條件的工藝優(yōu)化。利用苯酚硫酸法，以葡萄糖純品為標準檢測多糖的含量。選取時間、料液比、溫度、pH作為影響因素，黃秋葵多糖得率作為評價指標。在單因素實驗的基礎上，設計進行了L9(34)的正交實驗。實驗結果表明，料液比對多糖得率的影響最大，其次是pH和溫度，時間的影響最小。最佳工藝條件是料液比1:50、時間20min、PH9、溫度70。在此條件下黃秋葵多糖的得率有6.82%。本實驗為黃秋葵多糖的綜合開發(fā)利用提供參考。參考文獻1 廖海兵.黃秋葵功效成

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