正交试验优化洋葱多糖渗漉提取工艺的研究

王 健，罗升娟，王 艳，王 统，李玉杰

洋葱(AlliumcepaL.)又名玉葱、圆葱、球葱、皮牙子、荷兰葱等，属百合科葱属二年生草本植物[1]。原产于中亚或西亚，20世纪初传入我国，主要分布山东、江苏、甘肃、云南、四川等地，资源丰富[2]。洋葱含有黄酮类、有机硫化物、前列腺素类和多糖等物质[3]，在消炎抑菌、防癌抗癌、减少血栓、防止动脉硬化[4]、降血压、降血糖[5]、预防骨质疏松、抗衰老[6]等方面有特效。目前，国内有关洋葱多糖利用水浸法、微波和超声辅助法研究提取工艺报道较多，但未见通过渗漉法研究其提取工艺的报道，通过研究得出最佳提取工艺，为洋葱工业化生产提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

新鲜成熟白皮、黄皮和紫皮洋葱购于吉林市朝阳市场，新鲜洋葱去皮洗净，切成小碎块后于-20 ℃的条件下冷冻干燥，用高速粉碎机进行粉碎，得中粉、粗粉、最粗粉适量，55.0 ℃烘干至恒重后备用。通过预实验证明紫皮洋葱中多糖含量最高，因此以紫皮洋葱为材料，考察洋葱多糖的渗漉提取工艺。

1.2 试验试剂

无水葡萄糖、苯酚、浓硫酸、95%乙醇、氯仿、正丁醇等试剂均为分析纯(吉林农业科技学院提供)。

1.3 试验仪器与设备

LON-5D型精密电热鼓风干燥箱(南京龙五机械有限公司)；YK-200B小型高速粉碎机(青州益康中药机械)；DL-360D型超声波清洗器(上海之信仪器有限公司)；RE-2000A型旋转蒸发仪(天津科诺仪器设备有限公司)；ZA120R4型万分之一电子天平(上海赞维衡器有限公司)；KH20R型高速离心机(湖南凯达科学仪器有限公司)。

1.4 洋葱多糖的提取

1.4.1 渗漉法提取 精密称取紫皮洋葱粉末10.0 g, 用水浸泡不同时间，以不同速度进行渗漉, 得到渗漉液。

1.4.2 超声法提取 精密称取洋葱粉末10.0 g，加25倍量蒸馏水，在功率400 W超声提取，提取温度为60 ℃，时间12 min，得到提取液[7]。

1.4.3 热水浸法提取 精密称取洋葱粉末10.0 g，加20倍量蒸馏水，浸提时间4 h，浸提温度80 ℃，得到提取液[8]。

1.4.4 提取液除杂 将提取液用转速为3 000 r/min高速离心机离心10 min，旋转蒸发仪浓缩其上清液。向浓缩液中加95%乙醇，使其含80%乙醇，静置24 h，使溶液中多糖沉淀，离心，烘干，得到恒重多糖粗品。采用Sevag法将多糖提取物去蛋白，离心，除去沉淀。

1.5 洋葱多糖含量测定

测定方法选择苯酚-硫酸法[9]。

1.6 渗漉提取的正交试验

在单因素考察的基础上，选择影响渗漉提取的主要因素，浸泡时间(A)、洋葱粒度(B)、溶剂用量(C)和渗漉速度(D)4因素为考察对象，根据表1的试验设计，采用正交试验法L9(34)，确定洋葱多糖渗漉最佳提取工艺条件。

表1 正交试验因子水平表

1.7 稳定性试验

为确定最佳提取工艺的稳定性，取紫皮洋葱中粉3份，每份10 g，按渗漉最佳提取工艺条件进行操作，测得洋葱多糖的含量。

1.8 三种方法提取洋葱多糖含量的比较

精确称取白皮洋葱、黄皮洋葱和紫皮洋葱中粉各3份，每份10 g，分别采用最佳提取条件下的渗漉法、超声法、热水浸法进行提取, 提取液测定洋葱多糖的含量，各重复操作3次，求平均值。

2 结果与分析

2.1 渗漉法最佳提取工艺的确定

按1.6正交因子水平表进行试验，以多糖总含量作为考察的指标，按1.5测定多糖含量，结果见表2。方差分析结果见表3。

表2 正交试验结果

表3 正交试验方差分析

注：F0.05(2,2)=19.0，F0.01(2,2)=99；** 表示差异极显著，* 表示差异显著。

由表2、表3可以看出， 因素A、C的P值大于0.05，即洋葱浸泡时间和溶剂用量对提取洋葱中多糖含

量影响不显著；因素B的P值大于0.01，但小于0.05，即洋葱的粒度对提取洋葱中多糖含量影响显著；因素D的P值小于0.01，即渗漉速度对提取多糖含量影响极显著，大小依次为: D>B>A>C，即渗漉速度>洋葱粒度>浸泡时间>溶剂用量，渗漉提取最优工艺条件为A3B3C3D2，即浸泡时间为6 h、洋葱粒度为中粉、溶剂用量为25倍、渗漉速度为2 mL/ min。

2.2 最佳工艺稳定性

按1.7进行工艺稳定性试验，测得洋葱多糖的含量分别为4.06%、3.98% 和3.93%，提取率均优于正交试验表中何一组结果，RSD为1.65%，确定最佳提取工艺稳定。

表4 不同提取方法洋葱多糖的含量 %

2.3 不同方法提取洋葱多糖含量的比较

按1.8进行操作，提取液按1.5测定多糖的含量，各重复操作3次，其平均值结果见表4。

由表4可以看出，不同品种洋葱中多糖的含量：紫皮洋葱>黄皮洋葱>白皮洋葱，三种方法提取的洋葱多糖的含量：渗漉法>超声法>热水浸法。

3 小 结

通过四因素三水平的正交试验考察渗漉提取条件：浸泡时间、洋葱粒度、溶剂用量和渗漉速度对洋葱多糖提取率的影响。结果表明：影响提取效果的因素依次是渗漉速度>洋葱粒度>浸泡时间>溶剂用量，渗漉法提取洋葱多糖含量的最佳工艺为：浸泡时间为6 h、洋葱粒度为中粉、溶剂用量为25倍、渗漉速度为2 mL/ min。经紫皮洋葱验证此工艺稳定好。并用3种不同方法对3种不同品种的洋葱进行多糖提取，渗漉法提取率最高，热水浸法提取率最低。

在正交试验前，分别对浸泡时间、洋葱粒度、溶剂用量和渗漉速度进行单因素考察，确定了正交试验中的四个因素的三个水平。

参考文献：

[1] 王英超，王秀芳，刘称，等.影响洋葱中总黄酮含量的主要因素研究[J].食品科技，2017，42(1):116-119.

[2] 贾楠，赵二劳，范建凤，等.洋葱黄酮超声波辅助提取工艺优化及其抗氧化活性研究[J]. 河南工业大学学报，2015，36(2):62-65.

[3] 李建凤，黄辉，周强，等.复合酶法提取洋葱多糖的研究[J]. 分析科学学报，2014，30(4):493-496.

[4] 闫生辉，高玉红.超声波辅助提取洋葱多糖工艺研究[J].中国瓜菜，2016，29(9):9-12.

[5] 宁月宝，吕丹，张鹏翔，等.黑洋葱粗多糖的提取及降血糖作用研究[J].黑龙江畜牧兽医，2016(07下)：182-183.

[6] 杨建刚，陈相艳，王世清，等.洋葱皮中粗多糖的体外抗氧化及抗菌作用效果研究[J].食品工业，2015，36(5):182-185.

[7] 吴瑞峰，贺菊萍. 不同提取工艺洋葱多糖的抗氧化性比较研究[J]. 农业机械: 粮油加工，2013，35(12): 60-62.

[8] 马钊，李景明，李丽梅，等.洋葱多糖提取工艺的研究[J]. 食品工业科技，2005，26(5):98-99.

[9] 程刘柯，张欣，贝盏临.响应面法优化枸杞花中多糖的提取工艺[J]. 食品工业，2014，35(4):59-61.