山藥多糖的提取分離工藝優化

張海明　戴銘成　張芳

山藥有“藥食同源第一藥”之稱，其中含有大量的山藥多糖，而山藥多糖具備抗氧化、抗疲勞、降血糖等諸多功效。本文對山藥多糖的提取工藝優化展開了研究。

一、材料與設備

實驗所需的試劑與材料、儀器與設備，詳見表1、表2。

二、實驗與方法

1.山藥多糖的提取。山藥多糖的提取流程如圖1所示。

2.山藥多糖水浸提的單因素試驗。（1）浸出溫度對山藥粉水提多糖得率的影響。設定浸出時長為3h，料水比為1：20，浸出溫度為45℃、55℃、65℃、75℃、85℃、95℃，分別進行制取，以分析浸出溫度對多糖得率的影響。

（2）浸出時長對山藥粉水提多糖得率的影響。設定浸出溫度為90℃，料水比為1：20，浸出時長為1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h、3.5h，分別進行制取，以分析浸出時長對多糖得率的影響。

（3）料水比對山藥粉水提多糖得率的影響。設定浸出溫度為90℃，浸出時長為3h，料水比為1：10、1：15、1：20、1：25、1：30、1：35，分別進行制取，以分析料水比對多糖得率的影響。

（4）山藥多糖水浸提條件的正交試驗設計。根據單因素檢驗的分析結果得出結論，并制作L9（34）正交表，選取浸出溫度（A）、浸出時長（B）和料水比（C）分別作為考慮的變量，將所有考慮變量設置為3個水平，浸提2次，結果如表3所示。

三、結果與討論

1.浸出溫度對山藥粉水提多糖得率的影響。如圖2所示，隨著浸出溫度的不斷升高，多糖得率也在隨之提高，其原因可能是，當浸出溫度極低時，只有少量局部多糖能發生水解，溶解不充分，使得多糖得率偏低；隨著浸出溫度持續升高，多糖的溶解速率明顯加快，導致多糖得率不斷提高。綜合分析可知，提取山藥多糖的最佳浸出溫度為95℃。

2.浸出時長對山藥粉水提多糖得率的影響。如圖3所示，隨著浸出時間不斷延長，多糖得率也相應進一步升高，當浸出時間為3h時多糖得率達到最高，此后隨著浸出時間的再次延長，多糖得率開始呈現出下滑態勢。原因可能是，當浸出時間達到3h時，大部分的山藥多糖已基本水解溶出，并且達到了平衡狀態；當浸出時間超過3h后，無法再提取出更多的多糖，浸出時間太久反而還會造成山藥多糖的損壞，導致多糖得率降低。綜合分析可知，浸出山藥多糖的最佳浸出時長為3h。

3.料水比對山藥粉水提多糖得率的影響。如圖3所示，隨著料水比逐步變大，多糖得率會相應地持續提升，當料水比達到1：20時多糖得率最高。原因可能是，當料水比低于1：20時，隨著料水比的增大，山藥中多糖溶出量不斷上升；當料水比高于1：20時，溶液體系基本上已經達到飽和狀態，多糖成分基本全部溶出，所以多糖得率不會再提高。綜合分析可知，浸出山藥多糖的最佳料水比為1：20。

通過以上單因素試驗，最終確定：山藥多糖的浸出溫度為95℃，浸出時長為3h，料水比為1：20。

4.山藥粉多糖水浸提條件的正交試驗結果。如表4所示，引起山藥多糖得率差異并產生直接影響的3個重要因素，按照影響程度從高至低依次排列為：浸出時長（B）＞料水比（C）＞浸出溫度（A）。對山藥多糖得率的作用最為顯著、作用幅度最大的因素是浸出時間的長短，料水比與浸出溫度對山藥多糖得率的作用比浸出時間要小，因此在開展山藥多糖浸出提純分離試驗時，必須要先思考浸出時間對多糖得率的影響。根據正交試驗結果，得到浸出山藥多糖的最佳浸出方法為A2B2C3，即最適宜的浸出溫度為90℃，浸出時長為3h，料水比為1：25。

綜上所述，通過對影響山藥中多糖得率的單因素試驗和正交設計試驗進行研究，本文明確了山藥多糖的最佳浸出方法，即浸出水溫達到90℃，浸出時長達到3h，料水比達到1：25。

作者簡介：張海明（1982-），男，漢族，河北平山人，副教授，碩士研究生，研究方向為生物化學與分子生物學。