胡會剛，趙巧麗，林麗靜，王松標(biāo)，謝江輝

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶果樹生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524091；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東 湛江 524091）

凱特芒加工副產(chǎn)物多糖提取工藝

胡會剛1，趙巧麗1，林麗靜2，王松標(biāo)1，謝江輝1

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶果樹生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524091；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東 湛江 524091）

為研究凱特芒果加工副產(chǎn)物的多糖提取工藝，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化凱特芒果果皮和果胚多糖提取工藝參數(shù)，利用蒽酮-硫酸法測定多糖含量。結(jié)果表明：果皮多糖最優(yōu)提取工藝參數(shù)為溫度70℃、料液比1∶25、提取時間2 h、提取次數(shù)3次，多糖得率可達(dá)6.62（±0.51）%；果胚多糖最優(yōu)提取工藝參數(shù)為：提取溫度90℃、提取時間3 h、料液比1∶20，提取3次，多糖得率可達(dá)3.48（±0.40）%。果皮多糖含量高于果胚。結(jié)果表明芒果加工副產(chǎn)物可以用于多糖的產(chǎn)品開發(fā)。

芒果；多糖；提取工藝

多糖廣泛存在于動物的細(xì)胞膜，植物、微生物以及海藻的細(xì)胞壁中［1］?；钚远嗵蔷哂锌共《?、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、降血糖、抗凝血等多種功效［2］，多糖在體外對羥基自由基、超氧陰離子自由基等具有良好的清除能力，被認(rèn)為是天然安全的抗氧化劑［3］，它們能提高抗氧化酶活性和抑制脂質(zhì)過氧化活性，起到保護(hù)生物膜和延緩衰老的作用［4-5］，且細(xì)胞毒性極低。在抗腫瘤方面，多糖作為廣譜免疫促進(jìn)劑，在腫瘤化療方面開辟了新領(lǐng)域［1］，如多糖對小鼠S180肉瘤抑制率可達(dá)70%～80%，有90%小鼠腫瘤完全消退，還能抑制化學(xué)致癌劑3-甲葸醌的致癌作用［6］。用不同提取液所得的多糖成分不同，最常用熱水提取或水煎煮，也可用乙醇、稀堿、稀鹽提取［7］。熱水提取法較簡便，不會引起多糖降解［8］，用熱水提取果實(shí)多糖較多，如用水提醇沉法提取分離龍眼殼多糖，經(jīng)龍眼殼多糖總糖含量為51.84%，龍眼殼粗多糖得率為3.22%［9］，熱水浸提法是提取無花果多糖最常用也是最簡便的方法［3］。

芒果是著名的熱帶水果，其果肉細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富，被譽(yù)為“熱帶果王”［10］，目前我國芒果加工研究多集中在果肉加工成果汁、果肉、果脯［11］，而加工副產(chǎn)物芒果果皮和果胚研究很少。芒果加工過程中大量芒果皮和芒果核被廢棄，這些副產(chǎn)物占鮮果重10%以上，不但造成浪費(fèi)嚴(yán)重，還加重環(huán)境污染。本研究以芒果主栽品種凱特為試材，研究了芒果加工副產(chǎn)物果皮和果胚中多糖的提取工藝，以生產(chǎn)中運(yùn)用較方便的水提醇沉法為基礎(chǔ)，優(yōu)化出最適宜的提取工藝，為芒果加工副產(chǎn)物的深入研究與開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

凱特芒果采自四川攀枝花銳華公司果園，選取大小、顏色一致、無病蟲害和機(jī)械傷的芒果。果皮果胚部分于55℃烘箱中干燥，粉碎過178 μm篩，密封袋保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1多糖提取和含量測定 參照孫延芳等［12］方法：熱水提取，體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇沉淀，然后用丙酮洗滌，直至得到透明膠狀多糖。將多糖配成2 g/100mL溶液，Sevag法（正丁醇和氯仿體積比為1∶4）脫蛋白，置于半透膜透析袋中，然后懸浮于盛有去離子水的大燒杯中，磁力攪拌下透析72 h，中間換水3次。最后將透析液冷凍干燥即得芒果粗多糖。利用蒽酮-硫酸法測定多糖含量。

1.2.2單因素試驗(yàn) 在其他條件相同情況下，以粗多糖提取率為指標(biāo)，分別研究料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35）、浸提時間（1、2、3 h）、浸提溫度（50、60、70、80、90、100℃）、提取次數(shù)（1、2、3次）、醇沉劑乙醇濃度（75%、85%、95%）對多糖提取率的影響。

1.2.3正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以粗多糖提取率為考察指標(biāo)，在四因素三水平上做正交試驗(yàn)設(shè)計，優(yōu)選芒果多糖提取工藝，設(shè)置因素水平如表1所示。

表1 正交試驗(yàn)因素水平

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比對粗多糖提取率的影響

反應(yīng)體系控制在提取溫度80℃，提取時間2 h，提取2次，研究不同料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35）對粗多糖提取率的影響。從圖1可以看出，芒果果皮的多糖提取率隨著提取水量增加而增加，其中料液比為1∶35時果皮多糖提取率最高、達(dá)5.26%，與1∶30時差異不顯著；芒果果胚的多糖提取率隨提取水量增加而增加，但1∶30和1∶35料液比時粗多糖的提取率差異不顯著，以節(jié)水的原則，結(jié)合果皮和果胚的結(jié)果，選取1∶30為最佳料液比。

圖1 料液比對粗多糖提取率的影響

2.2 提取時間對粗多糖提取率的影響

反應(yīng)體系控制在提取溫度為80℃，提取2次，料液比為1∶30，研究不同時間（1、2、3 h）對粗多糖提取率的影響。從圖2可以看出，在提取時間2 h時，果皮多糖提取率顯著高于其他時間；果胚在1～3 h提取時間多糖提取率差異不顯著，選取2 h為最佳提取時間。

圖2 提取時間對粗多糖提取率的影響

2.3 提取溫度對粗多糖提取率的影響

反應(yīng)體系控制在提取時間為2 h，提取2次，料液比為1∶30，研究不同提取溫度（50、60、70、80、90、100℃）對多糖提取率的影響。從圖3可以看出，50～90℃溫度范圍內(nèi)，隨提取溫度升高，果皮多糖提取率呈上升趨勢，而90℃和100℃間多糖提取率幾乎沒有差異；溫度對果胚多糖提取率的影響與對果皮的影響相似，50～90℃之間提取率逐漸上升，而90～100℃之間差異不顯著。最后選取90℃為最佳提取溫度。

圖3 提取溫度對粗多糖提取率的影響

2.4 提取次數(shù)對粗多糖提取率的影響

反應(yīng)體系控制在提取溫度90℃，提取時間2 h，料液比為1∶30，研究不同提取次數(shù)（1、2、3次）對多糖提取率的影響。從圖4可以看出，果皮提取次數(shù)提高時，多糖提取率逐漸上升，提取1次和提取3次間差異顯著，而提取2次與3次間差異不顯著；果胚提取次數(shù)增加，多糖提取率也隨之提高，但提取2～3次間差異也不顯著。選取提取2次為最佳提取次數(shù)。

圖4 提取次數(shù)對粗多糖提取率的影響

2.5 醇沉濃度對粗多糖提取率的影響

反應(yīng)體系控制在提取溫度為90℃，提取時間為2 h，料液比為1∶30，提取次數(shù)2次，研究75%、85%、95%乙醇溶液為提取液時對多糖提取率的影響。從圖5可以看出，果皮隨著醇沉濃度的增加，多糖提取率逐漸增加；而果胚的醇沉濃度對多糖提取率的影響也與果皮一致。選取95%的乙醇溶液為最佳醇沉濃度。

圖5 醇沉濃度對多糖提取率的影響

2.6 正交試驗(yàn)

從表2可以看出，果皮的多糖提取率最高的是試驗(yàn)4，即料液比1∶25、溫度70℃、提取時間2 h、提取次數(shù)3次為最佳工藝組合，多糖提取率是6.62（±0.51）%。由表3可知，果胚的多糖提取率最高的是試驗(yàn)3，即料液比1∶20、溫度90℃、提取時間3 h、提取次數(shù)3次為最佳工藝組合，多糖提取率是3.48（± 0.40）%。

表2 果皮多糖提取工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 果胚多糖提取工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論與討論

多糖具有多種臨床作用，如免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、降血糖血脂等作用，并對防治腫瘤、糖尿病、冠心病等有一定作用［13］。已有研究用熱水醇沉法分離出芒果多糖［12］。多糖的提取率受料液比、提取時間等提取因素影響［4，14-15］。熱水浸提方法簡單方便，且效率較高［3］，本試驗(yàn)利用熱水浸提法提取多糖，果皮提取多糖的最佳料液比是1∶25，在達(dá)到1∶25后提取率不再上升，這可能是多糖濃度越低對溫度的抵抗能力越低，低多糖濃度致使多糖結(jié)構(gòu)容易被破壞［15］，而果胚的多糖最佳料液比1∶20，比果皮更低，表明果胚多糖有更小的濃度，這與本試驗(yàn)果皮和果胚多糖含量比對結(jié)果一致。果皮多糖的適宜提取溫度是70℃，并非溫度越高越好，這與李俊等［16］在羅漢果多糖提取上結(jié)論類似，而果胚的多糖適宜提取溫度是90℃，高于果皮的提取溫度，表明果胚多糖更耐受高溫；果皮多糖的適宜提取時間是2 h，表明2 h時果皮多糖溶出已趨于平衡［16］，或者可能是在長時間受熱情況下多糖分解所致［4］，而果胚多糖的適宜提取時間是3h，表明果胚多糖耐熱性強(qiáng)，這也與果胚的多糖最適提取溫度更高相符合。

本試驗(yàn)獲得了芒果加工副產(chǎn)物的多糖適宜提取工藝。芒果果皮多糖的最優(yōu)提取工藝參數(shù)為：溫度70℃，料液比1∶25，提取時間2 h，提取次數(shù)3次，多糖得率可達(dá)6.62（±0.51）%；果胚多糖最優(yōu)提取工藝參數(shù)為提取溫度90℃、提取時間3 h、料液比1∶20，提取3次，多糖得率可達(dá)3.48（±0.40）%。總體而言，果皮多糖含量高于果胚。由于芒果果皮和果胚均可提出較多的多糖，因此芒果加工副產(chǎn)物可以作為提取多糖的原材料。

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（責(zé)任編輯 白雪娜）

Extraction technology of polysaccharides from Kaite mango by-products

HU Hui-gang1，ZHAO Qiao-li1，LIN Li-jing2，WANG Song-biao1，XIE Jiang-hui1
（1.South Subtropical Crop Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences／Key Laboratory of Tropical Fruit Biology，Ministry of Agriculture，Zhanjiang 524091，China；2.Agricultural Product Processing Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，Zhanjiang 524091，China）

To explore the extraction technology of polysaccharides from Kaite mango processing wastes，the optimal extraction parameters were investigated by using orthogonal array design.The contents of polysaccharide were determinated by anthranone-sulfuric acid.The results showed that the optimum conditions for extracting polysaccharides in peel were as follows：extraction temperature of 70℃，extraction time for 2 hours，liquid-to-solid ratio of 1∶25，and re-extracted 3 times.The polysaccharide yield could reach 6.62（±0.51）% in peel.For the fruit embryo，the optimum extraction technology was as follows：extraction temperature of 90℃，extraction time for 3 hours，liquid-to-solid ratio of 1∶20 and re-extracted 3 times.The polysaccharide yield was 3.48（±0.40）%.The polysaccharide content in peel was higher than that in embryo.These results suggested that extracts of mango processing wastes had potential value of utilization in polysaccharide industries.

mango；polysaccharide；extraction technology

S667.7

A

1004-874X（2016）12-0080-05

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.12.014

2016-09-17

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)（201503142-13，201503142-14）

胡會剛（1980-），男，博士，副研究員，E-mail：huhuigang@sina.com

謝江輝（1973-），男，博士，研究員，E-mail：xiejianghui@21cn.com

胡會剛，趙巧麗，林麗靜，等.凱特芒加工副產(chǎn)物多糖提取工藝［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，43（12）：80-84.