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薜荔中果胶的提取和含量测定研究

摘要：本实验讨论了薜荔果中果胶的提取目的及现状、果胶提取常用方法、薜荔中果胶提取的工艺、薜荔中果胶提取的研究方法、超声波提取法与低温水萃取醇沉法的比较。超声波提取果胶的条件：用水作溶剂液固比为28:1ml/g、离心转速为4000r/min，离心20min，超声波功率为600W、提取40min、55℃下干燥5h。
关键词：超声波；水萃取法；果胶； 薜荔

前言
薜荔为桑科榕属，常绿攀缘性灌木藤本植物。别名：“木莲”、“凉粉果”、“鬼馒头”、“凉粉子”、“木馒头”。具不定根，常攀附于墙壁、岩石或树干部。其成熟的隐花果在大别山区称“斋粑”，因能制作凉粉，皖南山区俗称“凉粉藤“。分布中国华东、华南和西南、长江以南至广东、海南各省。亦见于日本、印度。

1 薜荔果胶的研究进展
薜荔不仅具有丰富的营养价值，而且还具有很高的药用价值。薜荔的根、茎、藤、叶、果均可入药。药理研究显示，薜荔有抗菌、增强免疫、抗肿瘤、抗诱导、抗炎镇痛、驱蛔虫等活性。空军汉口医院肿瘤防治小组通过动物试验，研究了薜荔果多糖抗肿瘤作用，结果表明薜荔籽的水洗粘液对多种小自鼠移植性肿瘤的生长，有较明显的抑制作用。鄂少廷等研究表明薜荔果多糖对化疗药所致的免疫抑制现象似有纠正作用，且对放疗、化疗后定的的骨髓有一保护作用。吴文珊等以薜荔的水提液和乙醇提取液进行抑菌药敏试验，结果显示薜荔的水提液对大肠杆菌抑菌效果明显；乙醇提取液对枯草芽孢杆菌的抑菌效果较为显著，对啤酒酵母、桔青霉、黑曲霉等真菌均无抑菌作用。此外，薜荔亦可用于治疗其它恶性肿瘤果胶物质(pectin)在自然界中分布非常广泛，它是植物体中一类复杂的胶体性质糖类，是天然的高分子化合物，分子量约5--40万。它是植物胞壁的重要组成成分，主要存在于相邻细胞壁的中间层，初生壁也有一部分，而次生壁则很少有果胶物质存在，其作用既把相邻细胞连接起来形成一个整体，又有缓冲作用，不阻碍细胞生长，同时还成为病原微生物侵的天然屏障。所以果胶物质是细胞与细胞之间的连接物质。一般人们所说的果胶是指原果胶、果胶酯酸和果胶酸的总称吲，自然界天然的果胶大多以不溶性原果胶形式存在于高等植物细胞壁中。
1.1果胶的功能应用
果胶是人体七大营养素中膳食纤维的主要成分，具有良好的凝胶性和乳化稳定性，在食品工业中应用广泛，也是医药和化妆品工业不可缺少的辅料。可作为果酱冻类、冰淇淋及果汁的稳定剂、乳化剂和增稠剂。果胶是铅、汞和钴等金属中毒的良好解毒剂和预防剂，果胶及果胶的铝盐可抑制肠道对胆固醇和三酸甘油酯的吸收，可用作动脉硬化等心血管 疾病的辅助治疗。果胶主要是从植物组织中提 取的，常用的方法有铝盐盐析法、离子交换法、微生 物法等。

2 果胶的提取方法
由于自然界天然的果胶大多以原果胶形式存在于高等植物细胞壁中，而原果胶是不溶于水的物质，但可在酸、碱、盐等化学试剂及酶的作用下，加水分解转变成水溶性果胶，因而果胶的提取是一个不溶性果胶转化为可溶性果胶和可溶性果胶向液相转移的过程。
目前果胶的提取果胶的提取方法大致有5种：沸水抽提法、 酸提取法、离子交换树脂提取法、微生物法和微波萃取法。现对这些方法简单介绍如下：
2.1酸萃取法
传统的无机酸提取法是将洗净、除杂预处理后的果皮用无机酸(如盐酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸等)调节一定pH值,加热90~ 95℃并不断搅拌, 恒温50~ 60min,然后将果胶提取液离心、分离、过滤除杂(提取用水最好经过软化处理),得到果胶澄清液。该法的缺点是果胶分子在提取过程中会发生局部水解,反应条件也较复杂,过滤时速度较慢,生产周期较长，效率较低。
2.1.1离子交换法
果胶类物质可与细胞壁半纤维素等共价结合,并可通过次级键与细胞壁其他多聚体相结合。多价阳离子特别是钙离子存在时,阳离子键合引起低酯果胶类物质的不溶性,降低了高酯果胶的浸胀性。所以单纯酸法提取不能完全解除果皮中多价阳离子及其他杂质对果胶的束缚。而且果皮中多价金属离子、低分子物质和色素等经酸法处理后仍残留于果胶中,影响果胶的品质。戴玉锦等以干橙皮为原料,通过单因素试验和正交试验确定离子交换法提取果胶的优化工艺条件为: 732型阳离子交换树脂用量5%,料液比1：20,浸提液pH值 1.5,浸提温度85℃,浸提时间2.5h,该工艺条件下果胶得率为22.55% 。
2.1.2微波法
微波法提取果胶选择性较强,操作时间较短,与传统的酸提取法相比,提取时间缩短,溶剂用量减小,受热均匀,目标组分得率高,且不会破坏果胶的长链结构,果胶收率和质量均有提高。孙德武等利用微波辐射萃取法从桔皮中提取果胶,通过试验确定了微波条件下提取果胶的最佳工艺条件为: 料液质量比1:35,提取液pH值1.8,微波功率500W, 提取温度 60℃,该条件下果胶提取率达17.5% 。
2.1.3微生物法
微生物酶可选择性地分解植物组织中的复合多糖体,从而有效提取植物组织中的果胶。采用微生物发酵法萃取的果胶相对分子质量较大,果胶的胶凝度较高,质量较稳定, 提取液中果皮不破碎,也不需进行热、酸处理,具有容易分离、提取完全、低消耗、低污染、产品质量稳定等特点。
2.1.4沸水抽提法
这是最古老也最简单的抽提果胶的方法，该法只能提取原料中的水溶性果胶，且提取液是原料中多种水溶性成分的混合物，杂质含量高。得率低，产品质量差，工业生产上并未使用。

3 实验内容
3.1 实验方法
3.1.1超声波提取法
超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成
3.1.2低温水萃取醇沉法
用低温水萃取醇沉法从薜荔籽中提取果胶，以薜荔籽果胶的提取率、过滤难易程度以及所得果胶颜色为指标，进行综合分析
3.1.3实验仪器及设备
3.1.3.1原料：薜荔果
3.1.3.2试剂：咔哇、浓硫酸、95﹪乙醇
3.1.3.3设备：恒温干燥箱、离心机、超声波清洗器、真空干燥箱、电子分析天平、磁力搅拌器、循环式真空泵、旋转蒸发仪、恒温水浴箱、752型紫外可见分光光度计。

3.1.4超声波提取薜荔果胶的工艺

操作要点：
过筛：将挑拣除杂质后的薜荔籽20目、40目过筛除去花瓣，然后置于85℃
烘箱中干燥，至水分含量为8％左右，备用。
称取：称取薜荔壳粉20g，薜荔籽粉20g，按液固比为28:1ml/g，加入560ml蒸馏水
超声提取：超声波功率为600W、提取40min
离心：六支离心管内沉淀均为25g，转速为4000r/min，离心20min，取上清液。
干燥：将果胶放入已恒重的培养皿中，置于电热恒温鼓风干燥箱中，55℃下干燥5h

3.1.5低温水萃取法提取薜荔耔果胶的基本工艺流程：
薜荔瘦果(除杂过筛)→薜荔籽(加水)→加热浸提(滤布)→过滤→乙醇沉淀→离心→乙醇洗涤(沉淀) →干燥→称重(果胶含量测定)→提取率计算

操作要点：
提取：称取薜荔粉20g，按液固比为28:1ml/g，加入560ml蒸馏水，于65℃水浴锅中加热，提取60min，将提取完的果胶水溶液过120目滤布，再用玻璃棒挤压滤布至干为止。
浓缩：将过滤后的果胶溶液置于60℃旋转蒸发仪内浓缩。
沉淀：按体积比为1:2加入95%乙醇沉淀，冷却置于4℃冰箱中静置过夜。
离心：六支离心管内沉淀均为25g，转速为4000r/min，离心20min，将上清液倒弃，加入浓度为78%乙醇并进行第二次离心。
干燥：将果胶放入已恒重的培养皿中，置于电热恒温鼓风干燥箱中，55℃下干燥5h。
3.1.6计算公式

式中：Ml一干燥后果胶的重量(g)
Mo一容器重量(g)
M2一薜荔籽重量(g)
3.1.7标准曲线的制作
准确称取分析纯G.A 0.0500g,用蒸馏水溶解后定容于50mL容量瓶中(浓度1mg/ml),于6个5mL容量瓶中分别吸取此液O、1、2、3、4、5mL,配成0、20、40、60、80、100mg/ml 。取6支比色管分别加入上述溶液1ml，然后各加入6ml浓硫酸,用自来水边加边冷却至室温后,各加入0.30mL0.15 %咔咔唑无水乙醇溶液,摇匀。在室温下暗处放置1.5h,在540nm处测吸光度( A )，以试剂空白作参比,绘制标准曲线。
3.1.8样品测定
准确称取0.035～0.040g果胶粉于50mL烧杯中,加入10mL0.5mol浓硫酸，15mL水,搅匀,在75℃水中水解15min，冷却至室温后定容于50mL容量瓶中。然后,准确移取5.00m L该液于另一50mL容量瓶,稀释至刻度。标准稀释液的测定。
计算公式：

式中：
c为从标准曲线查得的所测果胶液中G.A的浓度 (mg /l)，W为果胶粉质量 ( g )。根据不同果实果胶G.A的含量不同 ,可换算出相应果实中果胶的含量。

4、预期结果
经过实验初步预计证明低温水萃取醇沉果胶的提取率低、过滤难。超声波提取法提取率高、提取时间短、提取温度低、适用广、提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；操作简单易行，设备维护、保养方便。

参考文献：
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