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裙带菜多糖提取方法的优化

2021-06-01 22:35编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目的研究不同提取方法对裙带菜多糖提取的影响,筛选出最佳提取工艺。方法以裙带菜多糖提取率为指标,采用不同提取方法对裙带菜进行提取,考察水提取法、酸提取法、酶法、碱法及超声法这五种方法对裙带菜多糖提取率的影响,并通过单因素实验确定最佳提取参数,最后在波长490 nm下测得吸光度,计算出裙带菜多糖提取率。结果每种方法在各自最优条件参数下得出的提取率相互比较得超声波提取法最优,多糖提取率为8.1 %;其次为碱提法,多糖提取率为6.7 %;接下来的是酸提取法,5.8 %的多糖提取率;水提法多糖提取率为5.6 %;酶提取法最低,只有4.6 %。总结而言,超声波法>碱提法>酸提法>水提法>酶提法。结论采用超声波提取法优势,对裙带菜多糖提取率有着很大的提升。关键词 裙带菜多糖,提取方法,优化,提取率
目 录
1 引言 1
1.1 水提法 1
1.2 酸提法 1
1.3 超声波提取法 2
1.4 酶解法 2
1.5 碱提法 3
2 课题研究目的及内容 3
2.1 课题研究目的 3
2.2 课题研究内容 3
2.3 工艺流程图 3
3 实验方法 4
3.1 实验材料和设备 4
3.2 裙带菜多糖含量的测定 6
3.3 裙带菜的前处理 6
3.4 裙带菜多糖的水提工艺研究 7
3.5 裙带菜多糖的酸提工艺研究 7
3.6 裙带菜多糖的超声波提取工艺研究 8
3.7 裙带菜多糖的酶解法工艺研究 8
3.8 裙带菜多糖的碱提法工艺研究 9
3.9 裙带菜多糖的不同提取方法的比较 9
4 实验结果与分析 9
4.1 单因素实验结果与分析 10
4.1.1 水提工艺结果分析 10
4.1.2 酸提工艺结果分析 12
4.1.3 超声工艺结果分析 14
4.1.4 酶提工艺结果分析 16
4.1.5 碱提工艺结果分析 17
4.2 提取方法最优参数 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
结果与讨论 19
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
引言
藻类本身除了含有蛋白质,维生素和矿物质等物质,还含有海藻酸,甘露醇,褐藻糖胶,高度不饱和脂肪酸,岩藻黄素,有机碘,固醇,膳食纤维等许多特殊的生理活性成分[1]。海洋藻类相对于陆地上生存植物而言,有着特殊存在的的分子结构和生理生化特性。多糖对医疗和保健有着特殊的功能。它们对治疗人类常见的常见疾病和多发疾病具有重要的治疗作用[2]。藻类多糖有许多生物学方面的活性,如免疫调节,抗肿瘤,抗凝血,降血脂,降血糖,抗氧化[3~5]等。因此,天然藻类产品的积极开发是一个重要的发展趋势。多糖有着稳定细胞膜和蛋白质结构功能。提取多糖时,破裂细胞壁是多糖提取的核心所在,提取效率与破碎程度息息相关。因此,如何合理高效地从裙带菜中提取多糖是关键所在。近年来,相关研究人员对裙带菜多糖进行了系统研究,例如水提取法,酸法,酶法,碱法和超声波法。
1.1 水提法
藻类多糖的传统提取方法是以水为溶剂来进行的提取方法,也是最为常见的一种方法。多糖溶于水而不溶于有机试剂,传统的提取方法是以水为溶剂,再用无水乙醇来沉淀。已有邢杰等[6]通过对提取温度,提取时间,料液比来探究水提裙带菜多糖的条件,以多糖提取率为最终标准,得到最佳工艺条件是在100℃的提取温度下,时间为6 h,加水量90 mL/g。还有程仕伟等[7]以热水为浸提溶剂再用75 %乙醇沉淀多糖固体的方法从海带中提取制备岩藻多糖,做过固液比、温度和时间单因素试验和正交优化试验后得出最佳提取工艺:固液比1︰40、实验温度70℃、浸提时间6 h,提取出岩藻多糖得率率为4.99 %,多糖的含量为96.9 %。再有张彦民等[8]通过对实验时间、温度和料液比三个因素优化了硫酸酯化多糖的提取工艺,得出最优工艺条件:提取时间为4 h、提取温度为90℃、固液比1︰25,最终得到的多糖产率有1.99 %。水提法的优势是,主要以水为溶剂,不需要复杂的实验仪器,更容易操作,而且所需成本很低,但这种方法的缺点是提取效率低且耗费时间。因此,在迅猛发展的现代工业技术大背景下,更多现代高效新颖的技术被认可[9]。
1.2 酸提法
酸提法也是藻类多糖提取的传统方法之一。传统方法是在的提取液中添加甲醛,但是甲醛本身存在有毒,重新改良酸提法则避免了这一缺点[10],在提取藻类多糖传统方法的基础上,延长时时间、增加料液比、略微提高水浴温度,过酸液的条件下,破坏藻类细胞、细胞壁,从而游离出来的多糖含量增多,得率也相应提高。已有王静甜[11]采用酸提法,最终在料液比1︰60、pH=2、在超声提取45 min后,算出海带总糖(含海带胶)的得率为35.1 %。还有王智荣, 林宗毅, 崔春等[12]采用柠檬酸作为海带多糖的提取溶相,认为柠檬酸以一种弱酸的存在,其pH更加稳定,比水和其他三种酸有着很大的优势的原因是稳定的pH有利于多糖的溶出,从而增加多糖的提取率。再有李林等[13]在海带粉末中用0.1 mol/L盐酸水溶液溶剂来提取褐藻类物质,效果显著。酸法在实际提取中得到的多糖含量会很高,但同时也会降解多糖分子,从而使多糖纯度不高、提取率变得很低。
1.3 超声波提取法
超声法是利用细胞组织在超声波产生的空化作用下会破裂来提高多糖浸出率的。伴随着空化中产生的压力增大对细胞壁进行破裂作用,并且整个裂化过程在所需时间极短。超声波提取法已被美国环保局(EPA)认定为基本分析方法[14]。已有刘积威等[15]对时间研究后,得出在超声时间20分钟下,可以获得3.95 %的提取率。还有周军明等[16]研究了超声时间、功率对提取褐藻糖胶的影响,最终得出在超声波时间60 min、4 h水提时间下、确定了800 W功率下,多糖质量分数有36.97 %。超声提取的方法的优势在于节约时间,还可以减少成本、降低能耗,极大地提高效率,但缺点是对提取设备有着很高的要求。

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