超高压提取辣木叶多糖工艺条件的优化

靳学远 张培旗

（1海南科技职业大学临床医药学院，海南海口 571126） （2郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南郑州 450000）

辣木（Moringa oleifera） 为辣木科辣木属植物，是一种有独特经济价值的热带植物，2012 年辣木叶被批准为新资源食品。研究表明，辣木叶中含多糖、黄酮、多酚等功能成分，具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗菌消炎等作用。因此对辣木叶中多糖成分进行提取研究，对开发利用辣木叶具有重要意义。

目前植物中多糖的提取方法，主要是水提醇沉法，为强化提取效果，采用微波、超声等辅助技术，但超声和微波法对多糖有破坏作用。超高压提取技术在植物活性成分提取上具有提取时间短、对有效成分破坏小等特点。因此，本文将超高压提取技术，应用在辣木叶多糖的提取中，为开发利用辣木叶资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

辣木叶，采自海口市郊，除去杂质，洗净后置于60 ℃烘箱中烘干，粉碎，装入塑料袋中密封保存，备用。

苯酚、硫酸、乙醇等，均为分析纯，国药集团。

UHP900×2-Z 超高压处理装置，包头科发高压科技有限责任公司；722 可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司；RE-52C 旋转蒸发仪，巩义市予华仪器公司。

1.2 试验方法

1.2.1 超高压法提取辣木叶多糖

称取10 g 粉碎的辣木叶，按试验设计的比例加入蒸馏水，搅拌器搅匀，装入双层聚乙烯塑料袋中，封口后放入超高压装置提取腔中，进行超高压提取，提取后去除塑料袋，过滤，收集滤液，采用真空浓缩装置进行浓缩，浓缩后添加乙醇，使得乙醇体积浓度为80%，放冰箱冷藏，4 ℃静置12 h，5 000 r/min 离心20 min，取沉淀，得辣木叶多糖。

1.2.2 辣木叶多糖提取物中多糖含量的测定

辣木叶多糖提取物中多糖含量的测定采用苯酚-硫酸比色法，测定含量后计算多糖得率。

2 结果与分析

2.1 压力对辣木叶多糖得率的影响

在提取时间5 min，液料比15∶1(mL∶g)条件下，分别设置压力为0.1 MPa、100 MPa、200 MPa、300 MPa、400 MPa、500 MPa，提取辣木叶多糖，考察超高压压力对辣木叶多糖得率的影响，结果如图1 所示。

图1 压力对辣木叶多糖得率的影响

由图1 可知，随着压力增加，辣木叶多糖得率增加，但压力达到400 MPa 后，压力增加，辣木叶多糖得率反而略有下降，这是由于超高压将辣木叶细胞破坏，导致细胞中多糖溶出，但压力超过400 MPa 后，细胞被过分破坏后使得杂质大量溶出，阻碍多糖的释放。因此，辣木叶多糖提取压力选择400 MPa。

2.2 提取时间对辣木叶多糖得率的影响

在压力400 MPa，液料比15∶1（mL∶g） 条件下，分别设置提取时间为2 min、3 min、4 min、5 min、6 min 提取辣木叶多糖，考察提取时间对辣木叶多糖得率的影响，结果如图2 所示。

图2 提取时间对辣木叶多糖得率的影响

由图2 可知，当提取时间小于5 min 时，随着时间的增加，辣木叶多糖得率增加；当时间超过5 min 时，随着时间延长辣木叶多糖得率反而略有下降。其原因是超高压下，辣木叶细胞发生破裂，多糖溶出，时间过长，细胞破坏过大，大量杂质溶出影响多糖的释放。因此，辣木叶多糖提取时间选择5 min 为宜。

2.3 液料比对辣木叶多糖得率的影响

在压力400 MPa，提取5 min 条件下，分别设置液料比为5∶1、10∶1、15∶1、20∶1、25∶1进行试验，考察进行超高压提取，液料比对辣木叶多糖得率的影响，结果如图3 所示。

图3 液料比对辣木叶多糖得率的影响

由图3 可知，随着加水量的增加，超高压提取的辣木叶多糖得率增加，这是因为加水量影响胞内外辣木叶多糖浓度差，从而影响辣木叶多糖扩散速率。同时，加水量过大，后期浓缩需要去除的水分量也大，综合考虑，液料比选择15∶1（mL∶g）为宜。

2.4 正交试验优化多糖提取工艺

在单因素考察压力、提取时间、液料比对辣木叶多糖得率影响的基础上，进一步对辣木叶多糖超高压提取工艺条件进行正交试验优化，正交试验因素与水平设计见表1，试验结果见表2。

表1 正交试验因素与水平设计表

表2 正交试验结果

由表2 极差R 可知，各因素对辣木叶多糖得率影响大小次序为：A＞B＞C。超高压提取法提取辣木叶多糖的最佳工艺条件为A2B3C2，即：采用液料比15∶1（mL∶g），在400 MPa 压力下提取5.5 min为最佳条件。方差分析结果见表3。

表3 正交试验方差分析结果

由表3 可知，压力是影响超高压提取辣木叶多糖的显著因素，而液料比和提取时间在所考察范围内对辣木叶多糖得率的影响不显著，为进行验证试验和放大试验，在最佳条件下，取2 kg 辣木叶重复3 次辣木叶多糖提取试验，辣木叶多糖平均得率为16.28%。

3 结论

试验结果表明，超高压法提取辣木叶多糖，提取时间短，得率高，最佳提取工艺条件为：液料比15∶1（mL∶g），压力400 MPa，提取时间5.5 min，此条件下辣木叶多糖得率可达到16.28%。