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        戴氏蟲草水提多糖和堿提多糖的活性炭脫色工藝優(yōu)化

        2022-12-10 12:37:30張米帥鄒雨佳劉如明
        食品工業(yè)科技 2022年24期
        關(guān)鍵詞:戴氏蟲草脫色

        張米帥,鄒雨佳,劉如明

        (遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所,遵義市醫(yī)藥生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州省轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)工程研究中心,貴州遵義 563003)

        戴氏蟲草(Cordyceps taii)是1991年由我國(guó)學(xué)者梁宗琦教授等在貴州省首次發(fā)現(xiàn)、鑒定并命名的蟲草類真菌,屬于子囊菌綱,肉座菌目,麥角菌科,蟲草菌屬,與傳統(tǒng)名貴藥用真菌冬蟲夏草、蟬花和蛹蟲草同屬,貴州民間多將其作滋補(bǔ)強(qiáng)壯藥用[1]?,F(xiàn)代藥理研究證明,多糖是戴氏蟲草主要活性成分之一,具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗突變、抗輻射、抗氧化等多種藥理活性[2-6]。特別是其優(yōu)良的降血糖和調(diào)節(jié)血脂的功效[7],使得戴氏蟲草多糖在功能食品和生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力和前景。

        多糖在提取純化時(shí),色素也很容易被提取出來(lái),較深的顏色不僅干擾多糖的純度,還影響多糖的定性定量、分離純化及活性方面的研究,所以需要對(duì)多糖進(jìn)行脫色處理[8]。近年來(lái),有關(guān)戴氏蟲草多糖提取方法的研究已有報(bào)道[9],但是針對(duì)其提取過(guò)程中的脫色研究,特別是對(duì)水提多糖和堿提多糖的脫色工藝進(jìn)行對(duì)比研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此,研究戴氏蟲草多糖的脫色工藝對(duì)其工業(yè)生產(chǎn)和藥用研發(fā)具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)多糖脫色的報(bào)道較多,但由于多糖來(lái)源不同,脫色方法也不盡相同,有H2O2氧化脫色法、金屬絡(luò)合法、離子交換樹脂法、吸附法等[10]。H2O2和金屬絡(luò)合會(huì)破壞多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生雜質(zhì)留在多糖溶液中,降低多糖的生物活性[11];樹脂脫色法操作相對(duì)復(fù)雜且價(jià)格較貴[12-13];活性炭吸附法屬于物理吸附,是一種固體表面現(xiàn)象,色素在分子引力或化學(xué)鍵力的作用下,吸附在活性炭表面,從而達(dá)到分離的目的[14-16]?;钚蕴?jī)r(jià)格便宜,對(duì)色素吸附能力較強(qiáng),且脫色條件溫和,不會(huì)破壞多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu),是工業(yè)上較常用的一種多糖脫色材料[17-18]。

        因此,本研究通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)比研究了活性炭對(duì)戴氏蟲草水提多糖和堿提多糖色素的去除工藝,并確定了兩種多糖最佳的脫色純化工藝條件。研究結(jié)果將為戴氏蟲草水提多糖和堿提多糖的進(jìn)一步開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        戴氏蟲草(Cordyceps taii)GYYA 0601菌株

        保存在遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所,戴氏蟲草菌絲體根據(jù)前期開發(fā)的液體深層培養(yǎng)條件,由本實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵制備。活性炭(粉狀炭,食品糖類專業(yè),≥200目) 阿拉丁試劑(上海)有限公司,使用前進(jìn)行預(yù)處理,105 ℃烘干后備用;氯仿、無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸 重慶川東化工(集團(tuán))有限公司;正丁醇 天津市富宇精細(xì)化工有限公司;苯酚天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;葡萄糖 北京索萊寶科技有限公司;以上試劑 均為分析純。

        T&J-Ctype 50L全自動(dòng)生物反應(yīng)器 上海迪比爾;QHZ-98A搖床 太倉(cāng)華美;UV2700紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津;Milli-Q Direct 8超純水制備系統(tǒng) 默克密理博;N-1100V旋轉(zhuǎn)減壓蒸發(fā)儀 東京理化;SHZ-III循環(huán)水真空泵 上海亞榮;GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊;TLE204E電子天平、FE20 pH計(jì) 梅特勒-托利多;5810R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)艾本德公司;KQ-500DE超聲波清洗機(jī) 昆山超聲。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 戴氏蟲草水提多糖和堿提多糖的制備 多糖制備參考實(shí)驗(yàn)室前期方法并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[7]。提取流程如下:稱取干燥的戴氏蟲草發(fā)酵菌絲體粉末500 g,以料液比1:6加入95%乙醇除脂除雜,重復(fù)5次。5000 g離心10 min去除上清,濾渣按料液比1:5加入去離子水,85 ℃水浴提取2 h,間歇攪拌,過(guò)濾,此操作重復(fù)5次。濾渣回收備用,合并5次濾液,在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至原體積的1/5,加入4倍體積無(wú)水乙醇,4 ℃冰箱中醇沉24 h,5000 g離心10 min收集沉淀,依次用無(wú)水乙醇、丙酮洗滌2次。將沉淀用一定體積去離子水溶解,Sevage法[19]除蛋白至水相和氯仿相交界處無(wú)明顯蛋白層,減壓濃縮干燥,得戴氏蟲草水提多糖115 g。取之前回收濾渣,按料液比1:5加入0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液,60 ℃水浴提取2 h,重復(fù)5次后合并上清,用0.1 mol/L HCl溶液將上清pH調(diào)為7,濃縮。后續(xù)操作同水提多糖提取,最終得戴氏蟲草堿提多糖70 g。分別稱取一定量干燥的戴氏蟲草水提多糖和堿提多糖,用去離子水溶解,使兩種多糖的濃度均為5 mg/mL,備用。

        1.2.2 活性炭脫色單因素實(shí)驗(yàn) 選取活性炭用量、脫色時(shí)間、脫色溫度、脫色pH四個(gè)因素[20-22],分別做單因素實(shí)驗(yàn)。

        1.2.2.1 活性炭用量對(duì)脫色率的影響 參考工業(yè)上活性炭脫色的用量范圍,設(shè)置1、1.5、2、2.5、3和3.5 g/100 mL六個(gè)活性炭用量水平。水提多糖和堿提多糖溶液初始pH分別為4.86和7.23,用0.1 mol/L HCl溶液將水提多糖和堿提多糖pH分別調(diào)節(jié)為4和7,在40 ℃條件下振蕩脫色40 min,過(guò)濾除炭后測(cè)定上清液吸光值。

        1.2.2.2 脫色時(shí)間對(duì)脫色率的影響 設(shè)置10、20、30、40、50和60 min六個(gè)脫色時(shí)間,水提多糖活性炭用量為2 g/100 mL,用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH為4,堿提多糖活性炭用量為3 g/100 mL,用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH為7,然后在40 ℃條件下振蕩脫色,過(guò)濾除炭后測(cè)定上清液吸光值。

        1.2.2.3 脫色溫度對(duì)脫色率的影響 設(shè)置30、40、50、60、70、80 ℃六個(gè)脫色溫度,水提多糖活性炭用量為2 g/100 mL,用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH為4,振蕩脫色20 min,堿提多糖活性炭用量為3 g/100 mL,用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH為7,振蕩脫色50 min,過(guò)濾除炭后測(cè)定上清液吸光值。

        1.2.2.4 脫色pH對(duì)脫色率的影響 設(shè)置3、4、5、6、7和8六個(gè)脫色pH,水提多糖活性炭用量為2 g/100 mL,在70 ℃條件下振蕩脫色20 min,堿提多糖活性炭用量3 g/100 mL,在70 ℃條件下振蕩脫色50 min離心,過(guò)濾除炭后測(cè)定上清液吸光值。

        1.2.3 活性炭脫色正交試驗(yàn) 按單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,選擇確定活性炭用量(A)、脫色時(shí)間(B)、脫色溫度(C)、脫色pH(D)的3個(gè)水平,按L9(34)安排正交試驗(yàn),過(guò)濾除去活性炭后檢測(cè)分析多糖脫色率和多糖保留率,進(jìn)行極差和方差分析,確定多糖脫色工藝的最優(yōu)組合[23]。正交試驗(yàn)因素和水平見(jiàn)表1和表2。

        表1 戴氏蟲草水提多糖脫色正交試驗(yàn)的因素水平設(shè)計(jì)Table 1 Factor levels design for orthogonal decolorization experiment of water-extracted polysaccharides from C. taii

        表2 戴氏蟲草堿提多糖脫色正交試驗(yàn)的因素水平設(shè)計(jì)Table 2 Factor levels design for orthogonal decolorization experiment of alkali-extracted polysaccharides from C. taii

        1.2.4 脫色率的計(jì)算 參考文獻(xiàn)選擇420 nm處測(cè)定戴氏蟲草水提和堿提多糖脫色前后的吸光值,計(jì)算脫色率[24-25]。

        式中:A脫色前表示多糖溶液脫色前420 nm處吸光值;A脫色后表示多糖溶液脫色后420 nm處吸光值。

        1.2.5 多糖測(cè)定方法和多糖保留率的計(jì)算 多糖含量采用苯酚-硫酸法[26]測(cè)定,用移液管分別吸取葡萄糖對(duì)照品溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,置于25 mL具塞試管中,再分別加入蒸餾水至體積為1.0 mL,加入1.0 mL 5%的苯酚和5 mL硫酸,混合均勻后置于30 ℃水浴鍋中顯色20 min,以葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液在490 nm下的吸光值為縱坐標(biāo),溶液濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)作圖得標(biāo)準(zhǔn)曲線:Y=0.01113X-0.0094,R2=0.9991。糖濃度在10~100 μg/mL范圍內(nèi),戴氏蟲草水提和堿提多糖脫色前后分別使用苯酚-硫酸法測(cè)定490 nm處吸光值,經(jīng)公式換算為糖濃度,計(jì)算多糖保留率。

        式中:M脫色后多糖表示多糖溶液脫色后糖濃度,μg/mL;M脫色前多糖表示多糖溶液脫色前糖濃度,μg/mL。

        1.2.6 脫色效果評(píng)價(jià) 考慮脫色率和多糖保留率兩項(xiàng)指標(biāo),且二者對(duì)于脫色影響效果一樣,故本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理采用加權(quán)評(píng)分法,將各項(xiàng)指標(biāo)除以該列最大值再乘以100為該項(xiàng)得分[27]。對(duì)脫色率和多糖保留率兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和,設(shè)定二者的權(quán)重系數(shù)均為0.5,即得:綜合評(píng)分=0.5×脫色率+0.5×多糖保留率。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        采用SPSS 21.0對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差和方差分析。*表示P<0.05顯著性差異,**表示P<0.01極顯著差異。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 脫色率計(jì)算所用波長(zhǎng)的確定

        對(duì)多糖溶液在400~800 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描(見(jiàn)圖1)。結(jié)果顯示兩種多糖溶液在可見(jiàn)光區(qū)均無(wú)最大吸收峰,且從400~800 nm范圍內(nèi)吸收呈逐漸下降趨勢(shì)。根據(jù)兩種多糖溶液脫色前均為黃褐色,故從溶液的互補(bǔ)色考慮,并參考蛹蟲草多糖和香菇多糖等真菌多糖的脫色方法,選擇420 nm處測(cè)定戴氏蟲草水提和堿提多糖脫色前后的吸光值,計(jì)算脫色率。

        圖1 戴氏蟲草水提和堿提多糖脫色前全波長(zhǎng)掃描Fig.1 Full-wavelength scanning before decolorization of waterand alkali-extracted polysaccharides from C. taii

        2.2 活性炭用量的影響

        圖2A顯示隨著活性炭用量的增加,水提多糖脫色率變化范圍較小,在2 g/100 mL用量時(shí)脫色率最大為80.72%;堿提多糖隨著活性炭用量的增加,脫色率顯著提高(P<0.05),當(dāng)用量超過(guò)2 g/100 mL以后,隨著炭量的增加,脫色率幾乎不再增加,可能原因是脫色過(guò)程已趨于平衡,在3 g/100 mL用量時(shí)脫色率最大為68.77%。故后續(xù)單因素實(shí)驗(yàn),水提和堿提多糖脫色的活性炭用量分別選擇2和3 g/100 mL。

        圖2 不同條件對(duì)水提多糖和堿提多糖脫色的影響Fig.2 Effect of different conditions on the decolorization of water- and alkali-extracted polysaccharides

        2.3 脫色時(shí)間的影響

        圖2B顯示,脫色時(shí)間20 min時(shí),水提多糖脫色率最高為89.02%,隨著時(shí)間繼續(xù)增加,脫色率逐漸降低;堿提多糖脫色率隨著時(shí)間增加逐漸升高,在50 min達(dá)到最大值為68.16%?;钚蕴棵撋且粋€(gè)動(dòng)態(tài)可逆的吸附過(guò)程,由結(jié)果可知:相比于堿提多糖,活性炭對(duì)水提多糖色素的吸附飽和時(shí)間更短;隨著吸附時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng),色素可能從活性炭解析至溶液中,反而影響脫色效果。后續(xù)單因素實(shí)驗(yàn),水提和堿提多糖脫色的時(shí)間分別選擇20和50 min。

        2.4 脫色溫度的影響

        圖2C顯示,隨著溫度的增加,水提多糖脫色率變化范圍較小,在70 ℃時(shí)脫色率達(dá)到最大為91.56%;堿提多糖隨著溫度增加,脫色率逐漸升高,同樣在70 ℃時(shí)達(dá)到最大為77.27%,當(dāng)溫度繼續(xù)升高脫色率急劇下降。分析可能原因,溫度增高可降低多糖溶液粘度,使其更易進(jìn)入活性炭空隙,有利于色素的附著;但吸附作為物理過(guò)程,過(guò)高的溫度也會(huì)降低活性炭對(duì)色素的吸附,且可能破壞多糖結(jié)構(gòu)影響其活性[28]。后續(xù)單因素實(shí)驗(yàn),水提和堿提多糖脫色溫度均采用70 ℃。

        2.5 脫色pH的影響

        圖2D顯示,pH為3和4時(shí),水提多糖脫色率分別為91.22%和91.16%,pH繼續(xù)升高,脫色率逐漸降低;當(dāng)調(diào)節(jié)堿提多糖溶液pH為3時(shí)出現(xiàn)沉淀,故從pH為4開始分析,結(jié)果顯示堿提多糖脫色率隨pH增加逐漸升高,在7時(shí)達(dá)到最大值為73.32%。由此推測(cè),過(guò)低的pH可能影響堿提多糖的溶解度,使其不易進(jìn)入活性炭空隙,從而影響色素的吸附脫除。

        2.6 戴氏蟲草水提多糖脫色最佳工藝條件的確定

        綜合4種因素對(duì)戴氏蟲草水提多糖脫色效果的影響,采用L9(34)安排正交試驗(yàn)。因素水平表見(jiàn)表1,具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3,并對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了極差和方差分析,相關(guān)結(jié)果見(jiàn)表4和表5。

        表3 戴氏蟲草水提多糖活性炭脫色正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal on decolorization of water-extracted polysaccharides from C. taii with activated carbon

        表5 戴氏蟲草水提多糖活性炭脫色率方差分析Table 5 Variance analysis of decolorization rate of water-extracted polysaccharide from C. taii with activated carbon

        表4脫色率極差R結(jié)果顯示C>A>B>D,即影響戴氏蟲草水提多糖脫色率的因素依次是溫度(C)、活性炭用量(A)、時(shí)間(B)和pH(D),A、B和C因素具有極顯著差異(P<0.01),D因素?zé)o顯著性差異(P>0.05);最優(yōu)組合為A3B1C2D2,即活性炭用量2.5 g/100 mL、吸附時(shí)間10 min、吸附溫度60 ℃、吸附pH為4。多糖保留率極差R結(jié)果顯示A>D>C>B,即影響戴氏蟲草水提多糖保留率的因素依次是活性炭用量(A)、pH(D)、溫度(C)和時(shí)間(B),4個(gè)因素均具有極顯著差異(P<0.01);最優(yōu)組合為A1B1C1D2,即活性炭用量1.5 g/100 mL、吸附時(shí)間10 min、吸附溫度50 ℃、吸附pH為4。從表4極差結(jié)果分析,活性炭用量和脫色溫度對(duì)脫色率和多糖保留率的影響是相反的,活性炭用量越大,脫色率越高而多糖保留率越低,脫色溫度在60 ℃時(shí),脫色率最高而多糖保留率最低;脫色時(shí)間對(duì)脫色率和多糖保留率的影響均成負(fù)相關(guān),隨著脫色時(shí)間延長(zhǎng),脫色率和多糖保留率均呈下降趨勢(shì);pH變化對(duì)脫色率影響不顯著,但隨著pH增加多糖保留率呈先增后減的趨勢(shì),當(dāng)pH為4時(shí),多糖保留率最高。

        表4 戴氏蟲草水提多糖正交試驗(yàn)極差分析Table 4 Extremum difference analysis of orthogonal experiment of water-extracted polysaccharide from C. taii

        綜合考評(píng),選擇多糖脫色率和多糖保留率二者的綜合評(píng)分來(lái)確定最佳工藝條件。綜合評(píng)分R結(jié)果顯示A>D>B>C,即影響因素依次是活性炭用量(A)、pH(D)、時(shí)間(B)和溫度(C),四個(gè)因素均具有極顯著差異(P<0.01);最優(yōu)組合與多糖保留率一致,為A1B1C1D2,即活性炭用量1.5 g/100 mL、吸附時(shí)間10 min、吸附溫度50 ℃、吸附pH為4。

        2.7 戴氏蟲草堿提多糖脫色最佳工藝條件的確定

        戴氏蟲草堿提多糖脫色的L9(34)正交試驗(yàn)各因素水平表見(jiàn)表2,具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果、極差和方差分析結(jié)果分別見(jiàn)表6、表7和表8。

        表6 戴氏蟲草堿提多糖活性炭脫色正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Results of orthogonal on decolorization of alkali-extracted polysaccharides from C. taii with activated carbon

        表8 戴氏蟲草堿提多糖活性炭脫色率方差分析Table 8 Variance analysis of decolorization rate of alkali-extracted polysaccharide from C. taii with activated carbon

        表7脫色率極差R結(jié)果顯示C>B>D>A,即影響戴氏蟲草堿提多糖脫色率的因素依次是溫度(C)、時(shí)間(B)、pH(D)和活性炭用量(A),4個(gè)因素均具有極顯著差異(P<0.01);最優(yōu)組合為A3B3C3D2,即活性炭用量3 g/100 mL、吸附時(shí)間50 min、吸附溫度70 ℃、吸附pH為7。多糖保留率極差R結(jié)果顯示A>D>C>B,即影響戴氏蟲草堿提多糖保留率的因素依次是活性炭用量(A)、pH(D)、溫度(C)和時(shí)間(B),4個(gè)因素均具有極顯著差異(P<0.01);最優(yōu)組合為A1B1C1D3,即活性炭用量2 g/100 mL、吸附時(shí)間30 min、吸附溫度50 ℃、吸附pH為8。從極差結(jié)果分析,活性炭用量對(duì)堿提多糖脫色率和多糖保留率的影響相反,活性炭用量越大,脫色率越高而多糖保留率越低;脫色時(shí)間與多糖保留率成負(fù)相關(guān),隨著時(shí)間增加,多糖保留率呈下降趨勢(shì),但多糖脫色率在脫色時(shí)間為40 min時(shí)最低;脫色溫度與多糖脫色率成正相關(guān),溫度越高脫色率越高,而多糖保留率在脫色溫度為50 ℃時(shí)最高;脫色pH與多糖保留率成正相關(guān),pH越高多糖保留率越高,但多糖脫色率的最大值出現(xiàn)在pH為7時(shí)。

        表7 戴氏蟲草堿提多糖正交試驗(yàn)極差分析Table 7 Extremum difference analysis of orthogonal experiment of alkali-extracted polysaccharide from C. taii

        堿提多糖綜合評(píng)分R結(jié)果顯示A>D>C>B,即影響因素依次是活性炭用量(A)、pH(D)、溫度(C)和時(shí)間(B),四個(gè)因素均具有極顯著差異(P<0.01);最優(yōu)組合為A1B1C3D3,即活性炭用量2 g/100 mL、吸附時(shí)間30 min、吸附溫度70 ℃、吸附pH為8。

        2.8 脫色工藝的驗(yàn)證

        使用優(yōu)化后的條件,即:水提多糖活性炭用量1.5 g/100 mL、吸附時(shí)間10 min、吸附溫度50 ℃、吸附pH為4;堿提多糖活性炭用量2 g/100 mL、吸附時(shí)間30 min、吸附溫度70 ℃、吸附pH為8,分別對(duì)二者進(jìn)行脫色,并測(cè)定脫色率和多糖保留率,驗(yàn)證上述脫色工藝。結(jié)果戴氏蟲草水提多糖脫色率和多糖保留率分別為92.12%±0.45%和73.46%±0.33%,戴氏蟲草堿提多糖脫色率和多糖保留率分別為75.67%±0.66%和56.72%±0.47%,表明優(yōu)化后的工藝條件穩(wěn)定可行。

        3 討論與結(jié)論

        脫色作為多糖提取純化過(guò)程中的重要一環(huán),對(duì)多糖的結(jié)構(gòu)鑒定和活性評(píng)價(jià)起著至關(guān)重要的影響[29-30]。目前,活性炭因其優(yōu)良的脫色效果、低廉的成本和簡(jiǎn)單易行的操作工藝,且具有安全無(wú)毒、易去除的特性,仍廣泛應(yīng)用于天然活性多糖的脫色,如地參多糖[31]和馬齒蕨多糖[32]。劉福崗等[33]分別使用活性炭法和雙氧水法對(duì)白屈菜多糖的脫色工藝進(jìn)行了對(duì)比研究,證明盡管雙氧水法的多糖脫色率優(yōu)于活性炭法(74.82% vs 70.51%),但多糖保留率明顯劣于活性炭法(80.57% vs 95.79%),其原因可能源于雙氧水對(duì)多糖結(jié)構(gòu)的破壞。課題組前期也將D101型大孔樹脂用于戴氏蟲草水提多糖的純化,該方法多糖脫色率和多糖保留率分別為64.84%和53.43%[9];而采用本研究開發(fā)的活性炭脫色法,即活性炭用量1.5 g/100 mL、吸附時(shí)間10 min、吸附溫度50 ℃、吸附pH為4,戴氏蟲草水提多糖的脫色率和多糖保留率分別為92.12%和73.46%,均優(yōu)于大孔樹脂法且操作過(guò)程更加簡(jiǎn)單。另外研究結(jié)果顯示,戴氏蟲草水提多糖的活性炭脫色效果明顯優(yōu)于堿提多糖,推測(cè)可能原因?yàn)樗岫嗵敲撋淖罴裵H為酸性,而堿提多糖脫色的最佳pH為堿性。文獻(xiàn)報(bào)道活性炭對(duì)帶電物質(zhì)(如陰離子)的吸附能力與溶液pH有關(guān):弱酸性物質(zhì)在低pH時(shí)帶電較少或不帶電,較易被吸附,高pH時(shí)電荷較強(qiáng),不利于吸附,故在酸性條件或偏酸性樣品中活性炭具有更好的脫色效果[34]。

        綜上,本研究通過(guò)考察活性炭用量、脫色時(shí)間、脫色溫度和脫色pH四個(gè)因素,對(duì)戴氏蟲草水提和堿提多糖的活性炭脫色工藝進(jìn)行了優(yōu)化,證明活性炭吸附法對(duì)戴氏蟲草水提多糖和堿提多糖具有顯著的脫色效果,且多糖保留率高,該脫色工藝簡(jiǎn)單高效,成本低廉,適合工業(yè)化應(yīng)用。

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