超声波提取玉竹多糖及在面条中的应用研究

赵静，欧思阳，赵秀红

（沈阳师范大学粮食学院，辽宁沈阳110034）

超声波提取玉竹多糖及在面条中的应用研究

赵静，欧思阳，赵秀红*

（沈阳师范大学粮食学院，辽宁沈阳110034）

采用超声波法提取玉竹多糖，研究料液比、提取时间、提取温度各因素对提取率的影响，通过正交试验确定最佳提取工艺条件为：料液比为1∶60（g/mL），提取时间40 min，提取温度60℃，提取功率90 W，此时，多糖得率为8.6%；以玉竹多糖为添加物，制作玉竹多糖面条，并通过感官评价考察玉竹多糖对面条理化特性的影响。结果表明：随着玉竹多糖添加比例的增加面条的感官评价先升高后降低，玉竹多糖的最适添加比例为6%。面条加工过程中添加适当比例的玉竹多糖可有效增加面条中的营养物质。

玉竹；多糖；超声波；理化特性

玉竹多糖是玉竹的主要功能性成分之一，不仅具有提高机体免疫功能，抗衰老，抗肿瘤的药理作用，还具有提供人体必需氨基酸，微量元素的食疗价值［1］。目前，国内外对于玉竹多糖的提取多采用高温水浸提法，但该方法提取温度高，耗能大，操作费时，得率低。超声波作为一种新的提取技术，可利用其机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度和穿透力来提取玉竹多糖。此方法可大大缩短提取时间，增大提取率。面条是我国的传统食品，在我国北方食用人群较为广泛，将玉竹多糖作为天然食品添加剂添加于面条中，可发挥其保健、药理功效。本文对超声波提取法提取玉竹多糖的工艺进行了研究，并以玉竹多糖为添加物，制作玉竹多糖面条，通过感官评价考察玉竹多糖对面条理化特性的影响。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

玉竹：湖北金贵中药饮片有限公司；无水葡萄糖、苯酚、98%浓硫酸、95%乙醇、石油醚、丙酮（均为分析纯）；面粉：河套高筋粉；食用盐；安琪儿酵母。

1.2仪器

DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；JXFM110锤式旋风磨：上海嘉定粮油仪器有限公司；KQ5200DB型数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；DT-200电子天平：北京天平物华医疗仪器有限责任公司；DK-S26型电热恒温水浴锅：上海精宏实验设备有限公司；TD5Z型离心机：湖南凯达科学仪器有限公司；WFZ型UV-2000紫外分光光度计：尤尼科（上海）仪器有限公司。

1.3方法

1.3.1玉竹活性物质提取工艺

将玉竹烘干，粉碎。准确称取5.0 g玉竹粉末置于烧杯中，加蒸馏水，置于超声波清洗器中提取，过滤，取滤液，残渣加入与上次操作相同水量，重复上述过程，合并2次滤液，用离心机以3 000 r/min离心10 min，将离心处理的滤液浓缩至50 mL，向浓缩液加入4倍体积冷乙醇，室温下静置过夜。用离心机以3 000 r/min离心10 min，分离乙醇和沉淀，用丙酮和石油醚清洗沉淀，分离出沉淀，静置，直至残留在沉淀表面的溶剂挥发掉。然后加蒸馏水溶解沉淀，移至50 mL容量瓶中，加水稀释至刻度［2-4］。

1.3.2多糖含量测定

采用苯酚-硫酸法测定玉竹多糖含量［5］。

1.3.3标准曲线的绘制

精密称取105℃干燥至衡重的无水葡萄糖0.1000 g，加水溶解，移至100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。分别吸取1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 mL于50 mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀。精密称取上述各溶液2 mL于试管中，分别加入6%苯酚溶液1 mL，混匀，迅速加入浓硫酸6 mL，摇匀，室温下静置30 min，以2 mL水按同样显色作为空白，在490 nm波长处测其吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，如图1。

图1　葡萄糖标准曲线Fig.1The standard curve of glucose

1.3.4多糖得率的计算

r/%=CV/1 000 m×100

式中：r为玉竹多糖的得率，%；C为多糖质量浓度，mg/mL；V为稀释时定容体积，mL；m为玉竹质量，g。

1.3.5玉竹多糖提取工艺的单因素试验

分别通过料液比、提取时间、提取温度及乙醇浓度4个因素，考察其对玉竹多糖得率的影响。

1.3.6玉竹多糖提取工艺的正交试验

选用四因素三水平的正交试验，即L9（34），确定玉竹多糖最佳提取工艺参数，水平因素见表1。

表1　正交因素水平Table 1Orthogonal factor level

1.4玉竹多糖面条的制备及测试

1.4.1玉竹面条的制备

玉竹多糖的添加比例分别为0%、4%、6%、8%、10%，按照添加比例准确称量高筋小麦面粉及玉竹多糖，充分搅拌混合并放置在和面机内；量取70 mL蒸馏水，加入混合的高筋面粉中，打开和面机，先低速搅拌2 min，然后高速搅拌5 min，再低速2 min，共计9 min；将面絮放入自封保鲜袋，静置醒面10 min，然后倒入面条机上压延。压延工序：1.5 mm轴间距压延4次，其中直接压1次、对折压3次；放入自封保鲜袋，密封醒发10 min。在1.4、1.2、1.0上分别压1次，使其最终厚度1.0 mm～1.1 mm，制作方法参见文献［6］。

1.4.2感官评价方法

参照SB/T10137-93《面条用小麦粉》的评分标准与方法［7］，选择评委对面条进行接受性检验法，品评指标为外观，色泽，口感，风味，接受度5项指标。满分为10分，品评小组为5人，每人对于每个试样品评3次，结果取平均值。

表2　面条感官评分标准Table 2Noodle sensory evaluation criteria

续表2　面条感官评分标准Continue table 2Noodle sensory evaluation criteria

2　结果与分析

2.1超声波法提取玉竹多糖最佳提取条件的确定

2.1.1料液比对玉竹多糖得率的影响

将2.50g玉竹分别加水50、60、70、80mL，浸泡24h，置于超声波中，在超声时间20 min、超声功率80 W、超声温度60℃条件下提取玉竹多糖。

如图2可知，随着料液比的增加，多糖的得率出现增加的趋势，当料液比为1∶28（g/mL）时，多糖的得率最高。

2.1.2超声波提取时间对玉竹多糖得率的影响

将2.50 g玉竹加水80 mL，浸泡24 h，置于超声波中，在超声功率80 W、超声温度60℃，超声时间分别为10、20、30、40、50 min条件下提取玉竹多糖。

图3　超声波提取时间对多糖得率的影响Fig.3Effect of the extraction time on extraction rate of the polysaccharide

如图3可知，随着提取时间的增长，多糖的得率先增加到40 min以后开始下降，所以最佳提取时间为40 min。

2.1.3提取温度对玉竹多糖得率的影响

将2.50 g玉竹加水80 mL，浸泡24 h，置于超声波中，在超声时间20 min、超声功率80 W，超声温度分别为40、50、60、70、80℃条件下提取玉竹多糖。

图4　超声波提取温度对多糖得率的影响Fig.4Effect of the extraction temperature on extraction rate of the polysaccharide

由图4可知随着温度的升高，多糖的得率先上升，到60℃后下降，因此，60℃多糖得率最高。

2.1.4超声波提取功率对玉竹多糖得率的影响

将2.50 g玉竹加水80 mL，浸泡24 h，置于超声波中，在超声时间20 min、超声温度60℃，超声功率分别为50、60、70、80、90 W条件下提取玉竹多糖。

图5　超声波提取功率对玉竹多糖得率的影响Fig.5Effect of the output rating on extraction rate of the polysaccharide

由图5可知，随着超声波功率的升高，玉竹多糖的得率逐渐上升，当达到80 W时达到最高，之后开始下降，所以确定超声波最佳提取功率为80 W。

2.1.5正交试验

正交试验提取的玉竹多糖得率见表3。

表3　正交试验结果Table 3Results of orthogonal experiment

续表3　正交试验结果Continue table 3Results of orthogonal experiment

由表3可知，影响多糖得率的主要因素顺序为：超声波提取时间＞超声波提取功率＞超声波提取温度＞料液比，玉竹多糖的最佳提取方案为A1B2C2D3，即料液比为1∶60（g/mL），提取时间为40 min，提取温度为60℃，提取功率为90 W。在此条件下进行验证试验，玉竹多糖提取率为8.6%。

2.2感官评价

采用最小显著极差法LSR：Duncan’s Multiple Range Test进行所有均数间的相互比较。

2.2.1面条的感官评价

面条感官评价总评分见表4。

表4　玉竹多糖不同添加量的面条感官评价总评分Table 4Jade bamboo powder adding different amount of noodle sensory evaluation of total score

由表4可知，随玉竹多糖添加量的增加面条的感官评价先升高后降低，玉竹多糖的添加量为6%时，面条的感官评价得分最高，面条的风味口感等都有所提高，但色泽略有降低。玉竹多糖的添加量超过6%时，随着玉竹多糖添加量的增加，面条内玉竹多糖药味不断增强，色泽不断加深，感官评价整体得分大幅度下降。由于在品尝面条时没有添加任何辅味物质，所以分析结果认为存在差异则反映出玉竹多糖残留药味对面条的外观，色泽，风味，口感造成影响，添加比例略大时会对面条感官评价造成不利影响。

3　结论

1）通过单因素试验，分别研究了料液比、提取时间、提取温度以及乙醇浓度4个因素对玉竹多糖得率的影响，通过正交试验确定在料液比为1∶60（g/mL），超声波提取时间为40 min，超声波提取温度为60℃，超声波提取功率为90 W，玉竹多糖的得率最高，为8.6%。

2）从面条的制作及感官评价结果来看，玉竹多糖面条与对照组相比色泽较黑，口感上带有药味，感官评分较低。

［1］林琳，林寿全.黄精与玉竹的生药性状及组织特征比较［J］.中草药，1994，25（5）：261-265

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A Study on the Extraction of Polysaccharide of Polygonatum Odoratum Using Ultrasonic and Its Application in Noodles

ZHAO Jing，OU Si-yang，ZHAO Xiu-hong*
（College of Grain Science and Technology，Shenyang Normal University，Shenyang 110034，Liaoning，China）

This paper used the ultrasonic method to extract the polysaccharide of polygonatum odoratum，then studied the impact that the solid-liquid rate，extraction time and extraction temperature and other factors had on the extraction ratio.The optimum extraction technological condition was determined through the orthogonal experiment：the solid-liquid rate was 1∶60（g/mL），the extraction time was 40 min，the extraction temperature was 60℃，the extraction power was 90 W，under such a condition，the extraction rate of the polysaccharide of polygonatum odoratum was 8.6%.The polysaccharide of polygonatum odoratum as additives，the noodles with polysaccharide of polygonatum odoratum were produced，then it studied the effect that the polysaccharide of polygonatum odoratum had on the physicochemical properties of noodles by the sensory evaluation.The results indicated that the sensory evaluation of noodles was rising in early period，but showing a decline later with the increasing of the proportion of polysaccharide of polygonatum odoratum.The optimum addition ratio of polysaccharide of polygonatum odoratum was 6%.A proper proportion of polysaccharide of polygonatum odoratum in the process could effectively increase the nutrients of noodles.

polygonatum odoratum，；polysaccharide；ultrasonic；physicochemical property

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.011

辽宁省自然科学基金“玉竹活性物质的提取及应用基础研究”（2013020077）；大创项目（201510166140）

赵静（1994—），女（汉），本科在读，食品科学与工程专业。*通信作者：赵秀红（1976—），女（汉），副教授。

2015-12-10