南瓜多糖提取工艺的优化 下载本文

因素主→次 优方案 D>B>A>C D3B3A3C2

水提取法的结果分析:从正交试验得最优方案为D3B3A3C2即提取次数3,提取时间4h,提取温度80度,液料比为6。水浸提法是多糖提取的传统方法,此法操作简便,但由于水作为溶剂难以完全溶出其中的多糖物质,所以需要多次浸提,操作时间长,收率低。

3.4 复合酶提取法结果及分析

首先对提取时间、反应液pH、复合酶配比、提取温度单因素范围的确定。 3.4.1 提取时间范围的确定

每份称取10.0g样品,加入60mL蒸馏水(pH=6.0)和复合酶(配比为1%:1.5% :1%)在40℃温度条件下恒温一定时间提取。

表13 复合酶提取时间水平实验结果

实验编号 1 2 10 2.09

3 20 2.28

4 30 2.32

5 40 2.36

时间(min) 5 多糖提取率 1.24

图6 提取时间与多糖提取率关系曲线

X-轴为提取时间(min),Y-轴为多糖提取率

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由图6得:随提取时间变长多糖提取率升高,但是10min后效果不明显,可能是已经分解完毕,多糖大部分已经被提取出。故采取提取时间水平大致为10、20、30min。 3.4.2 反应液pH水平的确定

每份称取10.0g样品,加入60mL蒸馏水(pH梯度)和复合酶(配比为1%:1.5% :1%)在40℃温度条件下恒温30min。

表14 溶液pH水平的实验结果

实验编号 1 反应液pH 2.0 多糖提取率

0.391

2 3.0 0.752

3 4.0 2.15

4 5.0 2.39

5 6.0 2.26

6 7.0 1.25

图7 反应液pH与多糖提取率关系曲线

X-轴为反应液pH值,Y-轴为多糖提取率

由图7可知,提取率随pH变大先升高然后降低,可能是由于pH的酸碱性直接影响到复合酶的活性,复合酶活性最高的最佳pH为4.0、5.0、6.0故采用最佳反应液水平为pH=4.0、5.0、6.0。 3.4.3 复合酶配比

没有发现任何变化规律,只得到部分散点,通过各种参考资料选用王洪伟确定最佳复合酶比为纤维素酶:果胶酶:木瓜蛋白酶1%:1.5%:1%、0.5%:2.5%:0.5%、

[22]

22

1.5%:0.5%:1.5%。

3.4.4 提取温度水平

每份称取10.0g样品,加入60mL蒸馏水(pH=6.0)和复合酶(配比为1%:1.5% :1%)在一定温度条件下恒温30min。

表15 提取温度实验结果

实验编号 1 提取温度20 (℃)

多糖提取1.39 率

2 30 2.09

3 40 2.29

4 50 2.19

5 60 1.21

6 70 0.476

图8 提取温度与多糖提取率关系曲线

X-轴为提取温度。Y-轴为多糖提取率

由图8可得:多糖提取率随温度升高先上升后下降,说明温度对复合酶活性的影响较大,由图表显示30、40、50℃时复合酶活性最高,因此,最佳提取温度水平为30、40、50℃。

各称取10.0g样品根据提取时间、反应液pH、复合酶配比、提取温度等,进行L9(34)正交实验,因素水平见表16,正交试验表19。

表16 复合酶提取工艺的正交实验因素水平表

水平

A提取温度

B提取时间

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因素

C复合酶配比

D pH值

(℃) (min)

1 2 3

30 40 50

10 20 30

(纤维素酶:果胶酶:木瓜蛋白酶) 1%:1.5% :1% 0.5%:2.5%:

0.5% 1.5%:0.5%:

1.5%

4.0 5.0 6.0

表17 由正交试验得具体试验操作条件

试验编号

提取温度(℃) 提取时间(min) 复合酶配比(纤

pH值

1 2 3 4 5 6 7 8 9

30 40 50 30 40 50 30 40 50

10 10 10 20 20 20 30 30 30

维素酶:果胶

酶:木瓜蛋白

酶) 1.5%:0.5%:

1.5% 1%:1.5% :1% 0.5%:2.5%:

0.5% 0.5%:2.5%:

0.5% 1.5%:0.5%:

1.5% 1%:1.5% :1% 1%:1.5% :1% 0.5%:2.5%:

0.5% 1.5%:0.5%:

1.5%

5.0 4.0 6.0 4.0 6.0 5.0 6.0 5.0 4.0

表18 正交实验结果分析(吸光值测定时稀释100倍)

实验编号 1 2 3 4 5

样品质量(g) 提取液总体积(mL)

10.79 10.04

10.13 10.64 10.12

65 62 66 64 64

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吸光值 0.393 0.353 0.480 0.635 0.360

多糖质量(g) 多糖提取率(%)

0.3035 0.2577 0.3803 0.4973 0.2722

2.813 2.565 3.771 4.673 2.688