两种罗望子多糖提取方法的研究①

陈爱芬 洪雪婷 吴云英

(玉溪师范学院资源环境学院,云南玉溪653100)

两种罗望子多糖提取方法的研究①

陈爱芬 洪雪婷 吴云英②

(玉溪师范学院资源环境学院,云南玉溪653100)

罗望子;多糖;水提醇沉;沉降法;提取率

采用水提醇沉法提和有机酸沉降法进行罗望子多糖的提取,并对两种方法进行了对比分析.结果显示：水提醇沉法提取罗望子多糖的平均提取率为70.34%,有机酸沉降法平均提取率为63.52%.从平均提取率看,水提醇沉法明显高于有机酸沉降法.但从红外光谱及部分性质的测定结果看,水提醇沉法提取纯度不及有机酸沉降法.

罗望子(Tamarin dus in dica L.),即酸角、酸豆、罗晃子等,为苏木科酸角属的一种高大的常绿乔木植物[1].较适合生长在高温度、长日照、气候干燥、干湿季节分明的地方,海拔不超过1 400 m的旱坡荒地、干热河谷、庭院四旁和滨海[1～3].罗望子在我国主要分布于云南、四川、广西、广东、海南、福建等省份,而四川、云南两省金沙江干热河谷是我国酸角主产区,其单产和品质均优于国内其他地区[2,4].罗望子多糖(Tamarind Seed Polysaccharide),别名罗望子胶,一种中性多糖,是一种从罗望子的种子中提取得到带有浅棕色或灰白色的粉末[4].通常,其在冷水中能较好分散,在热水中会形成粘稠状液体[5].由于罗望子多糖具有较好的耐热、耐酸、耐盐、耐冷冻和解冻性能,且具有乳化、增稠、凝结、稳定、保水和成膜的作用而被广泛用于食品行业[4,6,7].然而,目前我国对罗望子的利用多仅限于果实加工,如酸角饮料、酸角糕及其他酸角类食品[8,9],对酸角种仁的开发和应用却相对较少.因此,罗望子多糖的提取具有较好的应用前景,并可将罗望子种子变废为宝.

目前罗望子多糖的提取方法主要有两种：一是热水抽提法;二是有机酸萃取法[4,10].本文中,笔者主要通过比较实验,对两种方法的优缺点进行分析.

1 实验部分

1.1 仪器和药品

仪器 分析天平、鼓风干燥箱、粉碎机、烧杯、锥形瓶、离心管、量筒、玻璃棒、电热套、温度计、离心机、60目筛、纱布、抽滤装置、索氏提取装置、称量瓶,坩埚、p H计、马弗炉、坩埚钳.

药品 罗望子种子、晨阳食化生产的食用罗望子多糖、95%乙醇、30%过氧化氢、碳酸氢钠(AR)、一水合柠檬酸(AR)、氢氧化钠(AR)、石油醚(AR)、蒸馏水.

1.2 实验步骤

水提醇沉法实验步骤 水提醇沉提取罗望子多糖的实验步骤如下：

(1)种仁粉的制备：罗望子种子与热水按质量比1∶2浸泡24 h,沥干水分,95℃烘干,剥除种皮,粉碎机粉碎,过60目筛,备用.

(2)提胶：称取5 g的罗望子种仁粉,按1∶50的质量比放入90℃的热水中,恒温搅拌50 min.静置24 h,离心分离,收集上清液.

(3)沉降：在上清液中加入同体积的95%乙醇,搅拌后静置,取出沉淀物放入醇中洗涤2～3次,轻挤压沉淀物,去除溶剂.

(4)干燥,粉碎：沉淀物在40～50℃下烘干,粉碎得罗望子多糖;称量,计算提取率.

有机酸沉降法的实验步骤 有机酸沉降法提取罗望子多糖的实验步骤如下：

(1)种仁粉的制备：同上.

(2)提胶：称取5 g的罗望子种仁粉,按1∶30的质量比放入水中搅拌均匀,用柠檬酸调节溶液p H在4.5左右,加热搅拌,90℃下煮沸30 min,得到粘稠的浆状液.

(3)沉降：在浆状液中加入原体积的50%热水稀释,搅拌均匀,静置24 h,离心分离,收集上清液.

(4)调p H、浓缩：加入少量NaOH稀溶液,将其p H调至中性,然后加热浓缩至半流体状时停止,加入少量Na HCO3溶液.

(5)干燥,粉碎：粘稠的半流体浆状液在75℃下烘干,粉碎得罗望子多糖;称量,计算提取率.

2 结果与讨论

2.1 提取率

表1 水提醇沉提取罗望子多糖的提取率

表2 有机酸沉降提取罗望子多糖的提取率

表1、表2为水提醇沉和有机酸沉降法提取罗望子多糖的提取率数据.据报道,罗望子种子中多糖类物质(即非纤维类的碳水化合物)含量为65%～73%[4].由表1、表2知,水提醇沉提取罗望子多糖的提取率平均提取率为70.34%,有机酸沉降法平均提取率为63.52%.从数据看,水提醇沉法的提取率较高,这可能是因所提取的罗望子多糖中仍含有部分杂质,而红外光谱的测定也证实了这一推测.

2.2 罗望子多糖的红外光谱图

红外光谱的测定选择市售晨阳食化生产的食用罗望子多糖(附图中的罗望子胶标准品)、未提纯前的罗望子种仁粉(附图中的罗望子粉)提取与两种方法提纯得到的罗望子多糖进行对比.由附图知,各样品主要特征吸收峰的位置大体一致,可见两种方法均能提取得到罗望子多糖.但从附图可以看出,提纯得到的罗望子多糖的红外光谱在2 856,1 744 cm-1处有峰,而市售参比中没有这两个峰,进而推测两种实验方法所提取的罗望子多糖中可能含有未除尽的蛋白质.整体来看,水提醇沉法(附图中的罗望子胶hxt)提取得到的多糖峰型相似度更低,这说明了水提醇沉法提取纯度不及有机酸沉降法(附图中的罗望子胶caf).

附图 罗望子多糖的红外光谱图

2.3 罗望子多糖性质研究

p H值称取罗望子多糖1.000 0 g放入装有100 m L蒸馏水的烧杯中,搅拌至其溶解,若不溶解,可用电热套上加热至全溶.冷却至25℃,用p H计测定胶液的p H值.25℃时,实验测得由水提醇沉提取罗望子多糖溶液的p H为6.6,有机酸沉降提取罗望子多糖溶液的p H为6.7.实验结果表明,两种方法得到罗望子多糖溶液的p H均具有较好的粘性[11].

表3 105℃下恒重罗望子多糖

干燥失重 称量瓶在105℃下恒重后,称取约0.5 g罗望子胶于称量瓶中,在105℃下烘烤,至其恒重,计算罗望子多糖中的水分含量.

由表3可知,水提醇沉提取罗望子多糖的平均含水率为5.32%,有机酸沉降提取罗望子多糖平均含水率为4.05%,酸沉降烘干温度高于醇沉降,所以含水率低.

总灰分的测定 称取约4 g的罗望子多糖于恒重过的坩埚中,将坩埚放入马弗炉,连续升温至550℃,灰化5 h.待灰化完全后,冷却,称重并计算.

表4 550℃下罗望子多糖的总灰分

由表4可知,水提醇沉提取罗望子多糖的平均总灰分为2.33%,有机酸沉降提取罗望子多糖的平均总灰分为2.76%.

脂肪含量的测定 称取约2.5 g的罗望子多糖于圆底烧瓶中,加沸石,用石油醚对样品进行反复抽提(8 h),然后蒸去溶剂,即可计算得罗望子多糖中的脂肪含量.

表5 索氏抽提法测定脂肪含量

由表5可知,水提醇沉提取罗望子多糖的平均脂肪含量为2.25%,有机酸沉降提取罗望子多糖的平均脂肪含量为4.97%.据文献报道,未提纯的种仁中脂肪的含量为6%～8%[4],可见水提醇沉法能够很好的除去种仁中的脂肪.

3 结 论

本文对两种罗望子多糖的提取方法进行分析研究,结果表明：水提醇沉法和有机酸沉降法均能从罗望子种仁粉中提取得到的罗望子多糖,前者的平均提取率为70.34%,后者则为63.52%.实验表明,在罗望子多糖的两种提取方法中,水提醇沉法提取得到的罗望子多糖比有机酸沉降法得到的好.同时,罗望子多糖的红外光谱及部分性质的测定,不仅在一定程度上说明了这两种提取方法的优缺性,而且为我们后续的实验改进提供了重要的参考,即在以后的实验中,研究重点应更多着眼于蛋白质含量的降低方面.

[1]中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志：第39卷：豆科[M].北京：科学出版社,2007.

[2]曾龄英,酸角的开发及利用[J].云南林业科技,1987,11-15.

[3]Ei Siddigk,Ebert G,Ludders P.Tamarind(Tamarindus indica L.)：A review on a multipurpose tree with promising future in the Sudan[J].Angewandte Botanin,1999,73(5-6)：202-205.

[4]赵元藩.罗望子多糖的提取及应用[J].西部林业科学,2006,35(4)：109-111.

[5]任艳艳,张水华.罗望子胶的生产及应用[J].食品工业,2003,3：24-25.

[6]查正根,张悠金,舒俊,等.罗望子种子多糖的制备及在再造烟叶中的应用研[J].烟草科技,2002,7：3-5.

[7]王文光,袁唯,张慧,等.罗望子胶提取工艺技术的研究[J].农产品加工,2011,6：55-56.

[8]周俊,吕春朝.发展云南潜在优势生物资源的若干设想[J].云南植物研究,1988(增刊Ⅰ)：145-156.

[9]赵一鹤,杨时宇,李昆.世界酸角研究现状及进展[J].云南农业大学学报,2005,20(1)：65-72.

[10]赵元落,刘玲,姜鹤俊,等.新型增稠稳定剂一罗望子多糖的制备[J].日用化学工业,1997,2：21-24.

[11]刘婉乔,邓瑞君,徐荣雄,等.罗望子的研究Ⅱ：罗望子种子多糖的提取及其流变性质的研究[J].食品与发酵工业, 1992,6：1-6.

The Study of Two Different Extraction Methods of Tamarind Seed Polysaccharide

CHEN Aifen HONG Xueting WU Yunying
(College of Resources and Environment,Yuxi Normal University,Yuxi,Yunnan 653100,China)

tamarind seed;polysaccharide;water extraction and ethanol precipitation;sedimentation;extraction rate

Two polysaccharide extraction methods of tamarind seed were analyzed and compared in the experiments.The result shows that the extraction rate of water extraction and ethanol precipitation is much higher than that of organic acid sedimentation,with the average extraction rate at 70.5%and 63.5%,respectively.However,in the term of the IR spectral result and some properties of tamarind seed polysaccharide,water extraction and ethanol precipitation is inferior to organic acid sedimentation.

陈爱芬,研究方向：有机化学及应用.

O157.1

A

1009-9506(2015)08-0021-05

2015年3月21日

云南省科技厅青年项目“新型水溶性氟硼化合物的设计、合成及光谱性质的研究”,编号：201401YB00011.

②通信作者：吴云英,硕士,研究方向：有机化学与光电功能材料.