复合酶辅助微波技术提取红枣多糖的工艺研究

尹团章　熊国玺　王娜　庞登红　喻世涛　周湘

摘要：采用复合酶辅助微波技术提取红枣中的多糖。结果表明，复合酶解的最佳工艺为木瓜蛋白酶添加量占原料干物质重量的0.6%，果胶酶添加量占原料干物质重量的1.0%，置于恒温45℃条件下，酶解90min；微波提取最佳工艺为以蒸馏水作为提取溶剂，微波进料泵频率12Hz，提取功率36 kW，物料比（m：m）为1：8，提取2次，红枣多糖的提取率可达5.24%。与其他提取方法相比，该方法高效、环保、选择性高。

关键词：复合酶；微波；红枣；多糖提取

红枣（Ziziphus iuiuba Mill）为鼠李科枣属植物枣树的成熟果实，是一种营养丰富的传统干果，具有多种营养保健功能。研究表明，红枣多糖是红枣的主要活性成分，具有消除人体内氧自由基、抗衰老、抗补体活性和促进淋巴细胞增殖等作用。目前，红枣多糖的研究与产业化开发已成为红枣精深加工领域的热点。

目前，对于红枣多糖的提取工艺研究较少，红枣多糖的提取主要采用热水提取法，也有采用酶法提取，也有采用微波技术提取，但利用复合酶辅助微波技术提取红枣多糖的研究还鲜见报道。本试验探讨采用复合酶辅助微波技术提取红枣多糖的最佳工艺条件，为制定经济的红枣多糖制备工艺提供参考。

1.材料与方法

1.1材料、试剂与仪器

红枣（市售黄河滩枣，去核破碎，备用）：木瓜蛋白酶（2 000 U/g）、果胶酶（2 300 U/g）（武汉楚诚生物公司）；95%食用乙醇（武汉市长江化工公司）。

苯酚、浓H2SO4等均为分析纯：水为蒸馏水。

WCD30S-02型微波萃取设备（南京三乐微波技术发展有限公司）：UV-1601型紫外可见分光光度计（日本岛津仪器有限公司）：HH-6型数显恒温水浴锅（常州澳华仪器有限公司）；CP323S-OCE型电子天平（德国赛多利斯科学仪器有限公司），旋转蒸发仪RE-52A（上海亚荣生化仪器厂）。

1.2试验方法

1.2.1复合酶解条件与方法 取备用的红枣与适量蒸馏水混合，分别在不同条件下进行恒温酶解，根据单因素试验的结果，选取木瓜蛋白酶和果胶酶的不同添加量、酶解时间、酶解温度为考察因素，各取3个水平，以红枣多糖得率为考察指标，进行正交试验设计，试验因素与水平见表1。

1.2.2微波提取条件与方法 最佳复合酶解条件反应结束后，升温至85℃进行酶灭活，然后以蒸馏水为提取溶剂，进行微波辅助提取。根据单因素试验结果，红枣多糖提取率主要受进料泵频率、微波功率、物料比（红枣干物质与蒸馏水的质量比，下同）、提取次数4个因素影响。为了全面考虑这4个因素的影响设计正交试验，选择进料泵频率、微波功率、物料比、提取次数为考察因素，各取3个水平，进行正交试验设计，微波提取选取的因素与水平见表2。

1.2.3红枣多糖含量的测定 红枣多糖含量的测定方法：采用硫酸-苯酚法测定多糖粗品中多糖含量，按以下公式计算多糖提取率：

Y=W2/W1

式中，Y为多糖提取率（g/100 g）；W2为提取得到的多糖质量；W1为原料质量。

2.结果与分析

2.1复合酶解正交试验结果

复合酶解正交试验结果如表3所示，方差分析结果如表4所示。表3、表4分析结果表明，4个因素中木瓜蛋白酶、果胶酶添加量为显著因素，各因素对结果影响由大到小的顺序是A、B、D、C，即木瓜蛋白酶添加量对红枣多糖得率的影响最大，B和D次之，C因素对结果影响较小。故从节约时间和减少能耗的角度考虑，选择木瓜蛋白酶添加量为原料干物质重量的0.6%，果胶酶用量为原料干物质重量的1.0%，置于恒温45℃条件下酶解90 min，优化最佳复合酶解工艺为A2B2C2D10。按优化工艺条件A2B2C3D1进行验证试验，两次试验所得红枣多糖的平均得率为5.12%，结果较为理想，说明该工艺稳定、可行。

2.2微波提取正交试验结果

按照表2中的影响因素和水平进行正交试验，试验结果如表5所示，方差分析如表6所示。结果表明，微波功率的影响具有显著性，各因素对结果影响由大到小的顺序是B、A、C，D，即微波功率对红枣多糖得率影响最大。从节约时间和减少能耗的角度考虑，选择进料泵频率12 Hz，微波功率36 kW，物料比为1：8，提取2次，优化最佳微波提取工艺为A283C1D2。按优化工艺条件A2B3C1D2进行验证试验，两次试验所得红枣多糖的平均得率为5.24%，结果较为理想，说明该工艺稳定、可行。

2.3不同提取方法对红枣多糖得率的影响

2.3.1回流法提取红枣中多糖 准确称取一定量的红枣原料，加入8倍的蒸馏水，回流提取2次，每次1.5 h，制备供试溶液，测定其含量为4.67%。

2.3.2复合酶提取红枣中多糖按照“1.2.1”方法，对红枣进行复合酶解，然后加入8倍的蒸馏水，回流提取2次，每次2.0 h，制备供试溶液，测定其含量为5.12%。

2.3.3微波法提取红枣中多糖 准确称取一定量的红枣原料，加入8倍的蒸馏水，设定进料泵频率12 Hz，微波提取功率36 kW，提取2次，制备供试溶液，测定其含量为5.03%。

3.小结

1）复合酶辅助微波技术提取红枣中多糖的最佳工艺条件：木瓜蛋白酶添加量为原料干物质重量的0.6%，果胶酶添加量为原料干物质重量的1.0%，置于恒温45℃条件下酶解90 min，然后以蒸馏水为提取溶剂，设定微波进料泵频率12 Hz，微波提取功率36kW，物料比为1：8，提取2次，红枣多糖的提取率可达5.24%，比其他提取方法的得率高。

2）利用复合酶辅助微波技术提取红枣中多糖，该技术不仅条件温和、简便、环保、效率高，而且提取物中有效物质含量高，提取物外观状态较好，对红枣行业的产品深加工技术具有一定的参考意义。